探討全站儀懸高測量方法

1、探討全站儀懸高測量方法 牛付亮關(guān)鍵詞 全站儀：懸高測量：原理：方法全站儀不僅能同時自動測角、測距，而且精度高、速度快，尤其是它提供的一些特殊測量功能如對邊測量（RDM）、懸高測量（REM）、三維導(dǎo)線測量、放樣測量等，給測量工作帶來了極大的方便。但是想充分發(fā)揮全站儀的功能，除了要掌握上述測量功能的基本原理外，還應(yīng)在此基礎(chǔ)上加以靈活運用。在此，談一談懸高測量的基本原理和應(yīng)用，并對其在特殊條件下進行懸高測量提出施測方法，以期更好地用于實際測量工作。1 全站儀懸高測量基本原理和應(yīng)用所謂懸高測量，就是測定空中某點距地面的高度。全站儀進行懸高測量的工作原理如圖1所示。首先把反射棱鏡設(shè)立在欲測目標點B的天底

2、B點（即過目標點B的鉛垂線與地面的交點），輸入反射棱鏡高v；然后照準反射棱鏡進行距離測量，再轉(zhuǎn)動望遠鏡照準目標點B，便能實時顯示出目標點B至地面的高度H。圖1 懸高測量示意圖顯示的目標高度H，由全站儀自身內(nèi)存的計算程序按下式計算而得：H=Scos1tg2-Ssin1+v (1)式中，S為全站儀至反射棱鏡的斜距；1和2分別為反射棱鏡和目標點的豎直角。由此可見，懸高測量的原理很簡單，觀測起來也很便捷。利用全站儀提供的該項特殊功能，可方便地用于測定懸空線路、橋梁以及高大建筑、構(gòu)筑物的高度。值得注意的是，要想利用懸高測量功能測出目標點的正確高度，必須將反射棱鏡恰好安置在被測目標點的天底，否則測出的結(jié)果

3、將是不正確的（如圖2所示）。圖2 棱鏡不在目標的天底在實際工作中，要將反射棱鏡恰好安置在被測目標的天底，僅靠目標是不容易實現(xiàn)的，尤其當目標點離地面較高時。為此，需要先投點再進行懸高測量。2 下面介紹一種不需投點輕松操作全站儀懸高測量的方法在實際工作中，我們除遇到上述情況外，經(jīng)常還會遇到這樣的情況，即無法得到被測目標點的天底（如塔式建筑物、構(gòu)筑物）或投影處無法安置反射棱鏡(如懸空路線跨水塘)。此時，該如何進行懸高測量呢？下面就介紹一種施測方法。如圖3，欲測定一塔式建（構(gòu)）筑物的高度，可在遠離目標的A點處安置全站儀，在AC方向線上適當位置B點安置 棱鏡，觀測A、B兩點間的平距DAB和高差HAB；同

4、時轉(zhuǎn)動望遠鏡觀測至塔頂C點的豎直角1。然后再將反射棱鏡立于塔基D點，測定A、D兩點間的高差HAD。接著將儀器安置于B點，觀測至塔頂C的豎直角2，即可求得目標高度H=H1+H2。圖3 目標天底無法安置棱鏡A、D兩點的高差HAD已測得，量取A點的儀器高i1后，則不難求得H2= i1-HAD。下面，我們來推導(dǎo)H1的計算公式。從圖3可知BM=HAB+ i2- i1 （2）式中，i2為B點的儀器高。在直角三角形BMN中，不難看出MN=BMctg2=( HAB+ i2- i1)ctg2 (3)從而有AN=DAB-MN=DAB-( HAB+ i2- i1)ctg2 （4）在三角形ANC中，利用正弦定理可得AC=AN=DAB-( HAB+ i2- i1)ctg2 (5)所以有H1= AC sin1= （6）上述的計算過程可由計算器輕松實現(xiàn)。計算公式雖然針對圖3推導(dǎo)，但極具普遍性?？傊?，全站儀的普及使用，的確給測量工作帶來極大方便，但在實際工作中，對全站儀提供的一些基本功能不能盲目地使用，要結(jié)合