探讨全站仪悬高测量方法VIP专享VIP免费

探讨全站仪悬高测量方法——牛付亮关键词全站仪：悬高测量：原理：方法全站仪不仅能同时自动测角、测距，而且精度高、速度快，尤其是它提供的一些特殊测量功能如对边测量（RDM）、悬高测量（REM）、三维导线测量、放样测量等，给测量工作带来了极大的方便。但是想充分发挥全站仪的功能，除了要掌握上述测量功能的基本原理外，还应在此基础上加以灵活运用。在此，谈一谈悬高测量的基本原理和应用，并对其在特殊条件下进行悬高测量提出施测方法，以期更好地用于实际测量工作。1全站仪悬高测量基本原理和应用所谓悬高测量，就是测定空中某点距地面的高度。全站仪进行悬高测量的工作原理如图1所示。首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B点（即过目标点B的铅垂线与地面的交点），输入反射棱镜高v；然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点B，便能实时显示出目标点B至地面的高度H。图1悬高测量示意图显示的目标高度H，由全站仪自身内存的计算程序按下式计算而得：H=Scosα1tgα2-Ssinα1+v(1)式中，S为全站仪至反射棱镜的斜距；α1和α2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。由此可见，悬高测量的原理很简单，观测起来也很便捷。利用全站仪提供的该项特殊功能，可方便地用于测定悬空线路、桥梁以及高大建筑、构筑物的高度。值得注意的是，要想利用悬高测量功能测出目标点的正确高度，必须将反射棱镜恰好安置在被测目标点的天底，否则测出的结果将是不正确的（如图2所示）图2棱镜不在目标的天底在实际工作中，要将反射棱镜恰好安置在被测目标的天底，仅靠目标是不容易实现的，尤其当目标点离地面较高时。为此，需要先投点再进行悬高测量。2下面介绍一种不需投点轻松操作全站仪悬高测量的方法在实际工作中，我们除遇到上述情况外，经常还会遇到这样的情况，即无法得到被测目标点的天底（如塔式建筑物、构筑物）或投影处无法安置反射棱镜(如悬空路线跨水塘)。此时，该如何进行悬高测量呢？下面就介绍一种施测方法。如图3，欲测定一塔式建（构）筑物的高度，可在远离目标的A点处安置全站仪，在AC方向线上适当位置B点安置棱镜，观测A、B两点间的平距DAB和高差HAB；同时转动望远镜观测至塔顶C点的竖直角α1。然后再将反射棱镜立于塔基D点，测定A、D两点间的高差HAD。接着将仪器安置于B点，观测至塔顶C的竖直角α2，即可求得目标高度H=H1+H2。图3目标天底无法安置棱镜A、D两点的高差HAD已测得，量取A点的仪器高i1后，则不难求得H2=i1-HAD。下面，我们来推导H1的计算公式。从图3可知BM=HAB+i2-i1（2）式中，i2为B点的仪器高。在直角三角形BMN中，不难看出MN=BMctgα2=(HAB+i2-i1)ctgα2(3)从而有AN=DAB-MN=DAB-(HAB+i2-i1)ctgα2（4）在三角形ANC中，利用正弦定理可得A′C=A′N=［DAB-(HAB+i2-i1)ctgα2］(5)所以有H1=A′Csinα1=（6）上述的计算过程可由计算器轻松实现。计算公式虽然针对图3推导，但极具普遍性。总之，全站仪的普及使用，的确给测量工作带来极大方便，但在实际工作中，对全站仪提供的一些基本功能不能盲目地使用，要结合具体工作、合理施测，否则将不会得到正确的测量结果。中铁十二局集团二公司龙厦铁路项目部测量队五工区测量负责人：牛付亮2008年5月24日