CN107430000A - 改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式gps接收装置及利用其的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式GPS接收装置及利用其的测量方法，用于在建筑工程及土木工程现场快速测量准确的位置，因具有简单的结构和体积而便于搬运及保管，在施工现场上，不熟练工也能机械性地准确测量，因此能够提高质量及经济性。

Description

改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式GPS接收装置及 利用其的测量方法
技术领域
本发明涉及一种改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式GPS接收装置及利用其的测量方法，用于在建筑工程及土木工程现场快速测量准确的位置，因具有简单的结构和体积而便于搬运及保管，在施工现场上，不熟练工也能机械性地准确测量，因此能够提高质量及经济性。
背景技术
图1及2是拍摄利用现有的经纬仪及测量杆的测量方法的照片，图3是拍摄利用现有的GPS测量仪的测量方法的照片。
一般而言，土木现场中的测量如后述，利用经纬仪1000和GPS接收器51进行测量。
1.利用经纬仪的测量方法
所述利用经纬仪的测量方法包括如下步骤：
(1)使经纬仪1000的中心点与设置经纬仪1000的仪器点即地上的坐标点(基准点，CP)相一致的求心步骤；
(2)将经纬仪调整为水平状态的正准步骤；
(3)调准后视点以设定方位角的准直步骤；
(4)为了生成新基准点C.P而在任意的点上设置测量用桩的步骤；
(5)将结合棱镜和圆水准器(水准仪)的测量杆1100设置在测量用桩的中心点，利用三脚架和三脚架上的夹子调整圆水准器的水平的步骤；
(6)利用经纬仪1000生成方位角和距离值的步骤；
(7)利用方位角和距离值生成基准点CP坐标的步骤，
观测点(道路的中心线、界标线形、窨井的中心等)测设由以下步骤构成：
(1)在仪器点设置经纬仪并设定观测点的方位角的步骤；
(2)将测量杆的中心对准以设定的方位角调准的线的步骤；
(3)利用圆水准器进行正准的步骤；
(4)利用经纬仪求距离值的步骤；
(5)根据距离值的结果，向调准线的方向反复向前后调整测量杆以对准的步骤。
2.利用GPS测量仪的测量方法
所述利用GPS测量仪的测量方法包括如下步骤：
(1)将GPS接收器51结合到测量杆1100的步骤；
(2)为了生成基准点CP而在任意的点上设置测量用桩的步骤；
(3)在测量用桩的中心点设置具有GPS接收器51的测量杆1100的步骤；
(4)利用三脚架和三脚架上的夹子来调整粘贴在测量杆1100上的圆水准器(水准仪)为水平的步骤；
(5)用GPS接收器生成坐标(基准点、CP)的步骤，
要观测的点的测设由以下步骤构成：
(1)控制器画面中选择要观测的点(道路的中心线、界标线形等)的步骤；
(2)在控制器画面上向与目标点的距离及箭头方向移动而接近目标点的步骤；
(3)GPS测量仪的正准步骤；
(4)将GPS测量仪反复移动到箭头方向即目标点以决定观测点的步骤。
但是，如所述方式的测量存在如下问题。
用经纬仪1000测量基准点CP的所述现有方法将测量杆1100设置在要观测的点并利用三脚架和三脚架上部的夹子来正准圆水准器之后，用经纬仪测定方位角和距离以生成基准点CP坐标。
此时，因测量杆的高度，会产生根据地面与棱镜的距离的误差和辅助测量师利用夹子正准圆水准器的步骤中的人为误差，关于要观测的点的测定，通过经纬仪调准要观测的点的方位角并向左右移动测量杆的中心而使其准确地与调准线一致，将观测的距离值与观测点的距离值的差值按照调准线向前后移动而调准要观测的点(道路的中心线、界标线形等)，但因观测点的方位角和距离被固定，需要继续反复上述过程进行测量，因此需要较长的测量时间，而且因对棱镜与地面之间的高度差的误差、由测量辅助师的熟练度产生的误差以及由杆上的圆水准器的敏感度导致的误差等而无法找到准确的观测点。
利用GPS接收器测量基准点CP的所述现有方法将三角基座1200和测量杆1100设置在要观测的点而生成基准点坐标。
利用三角基座时精密度高，但使地上的基准点CP与三角基座的中心一致的求心之后，为了使求心的移动最小化，利用三脚架1300的腿调整三角基座的水平，对倾斜的求心，需要反复进行解开三脚架1300和三角基座1200的结合螺丝而使得求心一致之后利用三角基座1200的下部螺丝进行正准的步骤，因此需要较长的测量作业时间。
当使用粘贴GPS接收器的杆时，虽然测量速度快，但需要将杆设置在要观测的点并利用能够固定杆的三脚架和三脚架上部的夹子来正准粘贴在杆的圆水准器之后，在控制器画面生成基准点坐标。此时，因对棱镜与地面的高度差的误差和由测量辅助师的熟练度产生的误差以及由杆上的圆水准器的视角导致的误差等而产生误差。
利用GPS测量仪的要观测的点的测定，GPS接收器利用对控制器中出现的要观测的点(道路的中心线、界标线形等)的信息(距离、方向、箭头)，将粘贴在上部的杆移动到观测点附近并进行对准。
但是，因由GPS接收器与地面的高度产生的误差，测量师的熟练图的误差等，于测定准确的观测点方面，现有测量仪器(经纬仪、GPS测量仪、棱镜、测量杆等)在减少误差方面存在局限。
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明为了解决如所述的现有的诸多问题而提出。
本发明要提供一种改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式GPS接收装置及利用其的测量方法，用于在建筑工程及土木工程现场快速测量准确的位置，因具有简单的结构和体积而便于搬运及保管，在施工现场上，不熟练工也能机械性地进行包括求心和正准的准确测量，因此能够提高质量及经济性。
(解决问题的手段)
为了解决所述技术问题的本发明的特征在于，包括：接收部62，从经纬仪1000接收信号；水准仪61，粘贴在所述接收部62；支撑杆63，粘贴在所述接收部62下部，前端为锥形形状，外周面上露出突出杆64；支撑杆固定架68，形成所述支撑杆63能够贯通的通孔，形成所述突出杆64能够上下移动的槽69；垫板67，粘贴在所述支撑杆固定架68下部；以及多个位置调节口65，设置在所述垫板67棱而能够进行上下的位置调节；并且，在使所述支撑杆63的前端接触基准点CP的状态下，所述接收部62能够从所述经纬仪1000接收信号，以所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节。
(发明的效果)
本发明涉及一种改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式GPS接收装置及利用其的测量方法，用于在建筑工程及土木工程现场快速测量准确的位置，因具有简单的结构和体积而便于搬运及保管，在施工现场上，不熟练工也能机械性地进行包括求心和正准的准确测量，因此能够提高质量及经济性。
附图说明
图1及2是拍摄利用现有的经纬仪及测量杆的测量方法的照片。
图3是拍摄利用现有的GPS测量仪的测量方法的照片。
图4是本发明的改良型便携式棱镜接收装置的分解透视图。
图5是本发明的改良型便携式棱镜接收装置的另一实施例的分解透视图。
图6是图4的结合透视图。
图7是用于本发明的测量尺的透视图。
图8是本发明的改良型便携式GPS接收装置的分解透视图。
图9是图8的结合透视图。
图10至14依次示出本发明的利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法。
图15示出由本发明的利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法获得的结果。
图16至18依次示出本发明的利用改良型便携式GPS接收装置的测量方法。
图19示出由利用本发明的改良型便携式GPS接收装置的测量方法获得的结果。
图20至21是本发明的利用改良型便携式GPS接收装置的测量方法所使用的控制器画面的截图。
最佳实施方式
本发明提供一种改良型便携式棱镜接收装置及利用此的测量方法，其特征在于，包括：接收部62，从经纬仪1000接收信号；水准仪61，粘贴在所述接收部62；支撑杆63，粘贴在所述接收部62下部，前端为锥形形状，外周面上露出突出杆64；支撑杆固定架68，形成所述支撑杆63能够贯通的通孔，形成所述突出杆64能够上下移动的槽69；垫板67，粘贴在所述支撑杆固定架68下部；以及多个位置调节口65，设置在所述垫板67棱而能够进行上下的位置调节，并且，在使所述支撑杆63的前端接触基准点CP的状态下，所述接收部62能够从所述经纬仪1000接收信号，以所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节。
具体实施方式
下面通过附图及如所述的呈现本发明的概念的优选实施例来更详细地进行说明。
1.改良型便携式棱镜接收装置
图4是本发明的改良型便携式棱镜接收装置的分解透视图，图5是本发明的改良型便携式棱镜接收装置的另一实施例的分解透视图，图6是图4的结合透视图。
本发明的改良型便携式棱镜接收装置50的特征在于，包括：接收部62，从经纬仪1000接收信号；水准仪61，粘贴在所述接收部62；支撑杆63，粘贴在所述接收部62下部，前端为锥形形状，外周面上露出突出杆64；支撑杆固定架68，形成所述支撑杆63能够贯通的通孔，形成所述突出杆64能够上下移动的槽69；垫板67，粘贴在所述支撑杆固定架68下部；以及多个位置调节口65，设置在所述垫板67棱而能够进行上下的位置调节，并且，在使所述支撑杆63的前端接触基准点CP的状态下，所述接收部62能够从所述经纬仪1000接收信号，以所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节。
并且，如图4所示，其特征在于，所述接收部62与所述支撑杆63之间包括能够使所述接收部62旋转的旋转装置70。
所述旋转装置70可以由轴承74和接收部安装基座72等构成，但也可适用通常的装置。
并且，如图5所示，所述旋转装置70可替代为：省略所述槽69的支撑杆固定架68的上部和下部分别设有上部台阶部72`及下部台阶部74`，所述支撑杆63可在所述支撑杆固定架68内部进行旋转，所述突出杆64被所述上部台阶部72`和所述下部台阶部74`卡住的范围内，能够进行上下移动。
图7是用于本发明的测量尺的透视图。
如图4至7所示，本发明的特征在于，包括：测量尺80，表面具有尺度且形成所述支撑杆63的前端能够移动的槽81及垂直地形成测量杆82，向所述经纬仪1000侧旋转所述测量杆82而将所述测量尺80对准调准线VL，所述支撑杆63的前端能够通过所述槽81移动，从而根据所述尺度移动到准确的测量地点。
本发明的特征在于，包括：支撑板66，下部形成能够使所述支撑杆63的前端贯通的孔66`，在地面凹凸的地方，所述位置调节口65的下端不直接接触所述地面，而是接触所述支撑板66上部，因此易于位置调节。
2.改良型便携式GPS接收装置
图8是本发明的改良型便携式GPS接收装置的分解透视图，图9是图8的结合透视图。
本发明的改良型便携式GPS接收装置50的特征在于，包括：GPS接收器51，从卫星(未图示)接收信号；支撑杆52，粘贴在所述GPS接收器51下部，前端为锥形形状，外周面上露出突出杆53；支撑杆固定架58，形成所述支撑杆52能够贯通的通孔，形成所述突出杆53能够上下移动的槽59；垫板57，粘贴在所述支撑杆固定架58下部，上部设有水准仪54；以及多个位置调节口55，设置在所述垫板57的棱而能够进行上下的位置调节，在使所述支撑杆52的前端接触基准点CP的状态下，所述GPS接收器51能够从所述卫星接收信号，以所述水准仪54维持水平的状态下，用所述位置调节口55进行位置调节。
并且，包括测量尺80，表面具有尺度且形成所述支撑杆52的前端能够移动的槽81及垂直地形成测量杆82，向所述经纬仪1000侧旋转所述测量杆82而将所述测量尺80对准调准线VL，所述支撑杆63的前端能够通过所述槽81移动，从而根据所述尺度移动到准确的测量地点。
并且，包括：支撑板56，下部形成能够使所述支撑杆52的前端贯通的孔56`，在地面凹凸的地方，所述位置调节口55的下端不直接接触所述地面，而是接触所述支撑板56上部，因此易于位置调节。
3.利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法
图10至14依次示出本发明的利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法，
图15示出由本发明的利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法获得的结果。
本发明的利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法利用了所述改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，包括如下步骤：
(1)在基准点CP上放置所述改良型便携式棱镜接收装置60的所述支撑杆63的前端的便携式棱镜接收装置放置步骤；
(2)用所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节的正准步骤；
(3)用所述经纬仪1000获取所述改良型便携式棱镜接收装置60的坐标的坐标获取步骤；
(4)以要测量的方位角重新调准所述经纬仪1000，设定观测点P1将位于的观测调准线VL`的经纬仪调准步骤；
(5)使所述改良型便携式棱镜接收装置60的所述支撑杆63的前端位于所述观测调准线VL`上的便携式棱镜接收装置放置步骤；
(6)用所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节的正准步骤；
(7)用所述经纬仪1000获取所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离的距离获取步骤；
(8)求得获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，根据所述距离差，在所述观测调准线VL`上，使所述改良型便携式棱镜接收装置60以规定的误差范围接近所述观测点P1的观测点接近步骤；
(9)用所述经纬仪1000获取所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离并求得获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，根据所述距离差，在所述观测调准线VL`上，使所述改良型便携式棱镜接收装置60以准确的位置接近所述观测点P1的补正步骤；以及
(10)将所述观测点P1显示在地面的观测点显示步骤，
所述(9)补正步骤中，使所述测量杆82向所述经纬仪1000侧旋转以将所述测量尺80对准调准线VL，使所述支撑杆63的前端通过所述槽81移动，按照获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，沿着所述尺度移动，
所述(8)观测点接近步骤中的所述误差范围为约+15cm。
优选地，所述(9)补正步骤中，使所述测量杆82向所述经纬仪1000侧旋转以将所述测量尺80对准调准线VL，使所述支撑杆63的前端通过所述槽81移动，按照获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，沿着所述尺度移动时，位于30cm尺的0点显示的附近值，使所述支撑杆63的前端设置在30cm尺的0点之后，以此为基准进行移动。
通过反复上述过程而获得的结果为图15。
4.利用改良型便携式GPS接收装置的测量方法
图16至18依次示出本发明的利用本发明的改良型便携式GPS接收装置的测量方法，
图19示出由利用本发明的改良型便携式GPS接收装置的测量方法获得的结果。
图20至21是本发明的利用改良型便携式GPS接收装置的测量方法所使用的控制器画面的截图。
本发明的利用改良型便携式GPS接收装置的测量方法利用了所述改良型便携式GPS接收装置50，其特征在于，包括如下步骤：
(1)使改良型便携式GPS接收装置50的所述支撑杆63的前端位于基准点CP的便携式GPS接收装置放置步骤；
(2)用所述水准仪54维持水平的状态下，用所述位置调节口55进行位置调节的正准步骤；
(3)用控制器获取所述改良型便携式GPS接收装置50的坐标的坐标获取步骤；
(4)使所述改良型便携式GPS接收装置50以规定的误差范围接近所述控制器显示的新观测点P1的观测点接近步骤；
(5)使所述测量杆82向所述控制器显示的箭头方向旋转的测量尺整列步骤；以及
(6)利用所述尺度，通过所述槽81，将所述控制器指示的准确的观测点P1显示在地面的观测点显示步骤；
所述观测点接近步骤(4)中所述误差范围为约+15cm。
通过反复上述过程而获得的结果为图19。
本发明如所述提及的内容，通过优选实施例进行了说明，在不脱离本发明的主旨的范围内，可实施多种修改及变形，可使用于多种领域。
因此，本发明的权利要求范围包括属于本发明的真正范围内的修改及变形。
工业实用性
本发明涉及一种改良型便携式棱镜接收装置和改良型便携式GPS接收装置及利用其的测量方法，用于在建筑工程及土木工程现场快速测量准确的位置，因具有简单的结构和体积而便于搬运及保管，在施工现场上，不熟练工也能机械性地准确测量，因此能够提高质量及经济性。

Claims (10)

1.一种改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，包括：
接收部62，从经纬仪1000接收信号；水准仪61，粘贴在所述接收部62；支撑杆63，粘贴在所述接收部62下部，前端为锥形形状，外周面上露出突出杆64；支撑杆固定架68，形成所述支撑杆63能够贯通的通孔，形成所述突出杆64能够上下移动的槽69；垫板67，粘贴在所述支撑杆固定架68下部；以及多个位置调节口65，设置在所述垫板67棱而能够进行上下的位置调节，其中，在使所述支撑杆63的前端接触基准点CP的状态下，所述接收部62从所述经纬仪1000接收信号，以所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节。
2.根据权利要求1所述的改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，
所述接收部62与所述支撑杆63之间包括能够使所述接收部62旋转的旋转装置70。
3.根据权利要求1或2所述的改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，
包括测量尺80，表面具有尺度且形成所述支撑杆63的前端能够移动的槽81及垂直地形成测量杆82，向所述经纬仪1000侧旋转所述测量杆82而将所述测量尺80对准调准线VL，所述支撑杆63的前端能够通过所述槽81移动，从而根据所述尺度移动到准确的测量地点。
4.根据权利要求1或2所述的改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，
包括支撑板66，下部形成能够使所述支撑杆63的前端贯通的孔66`，在地面凹凸的地方，所述位置调节口65的下端不直接接触所述地面，而是接触所述支撑板66上部，因此易于位置调节。
5.根据权利要求2所述的改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，
所述旋转装置70能够替代为：省略所述槽69的支撑杆固定架68的上部和下部分别设有上部台阶部72`及下部台阶部74`，所述支撑杆63能够在所述支撑杆固定架68内部进行旋转，所述突出杆64被所述上部台阶部72`和所述下部台阶部74`卡住的范围内，能够进行上下移动。
6.一种改良型便携式GPS接收装置50，其特征在于，
包括：GPS接收器51，从卫星(未图示)接收信号；支撑杆52，粘贴在所述GPS接收器51下部，前端为锥形形状，外周面上露出突出杆53；支撑杆固定架58，形成所述支撑杆52能够贯通的通孔，形成所述突出杆53能够上下移动的槽59；垫板57，粘贴在所述支撑杆固定架58下部，上部设有水准仪54；以及多个位置调节口55，设置在所述垫板57的棱而能够进行上下的位置调节，其中，在使所述支撑杆52的前端接触基准点CP的状态下，所述GPS接收器51能够从所述卫星接收信号，以所述水准仪54维持水平的状态下，用所述位置调节口55进行位置调节。
7.根据权利要求6所述的改良型便携式GPS接收装置50，其特征在于，
包括测量尺80，表面具有尺度且形成所述支撑杆52的前端能够移动的槽81及垂直地形成测量杆82，向所述经纬仪1000侧旋转所述测量杆82而将所述测量尺80对准调准线VL，所述支撑杆63的前端能够通过所述槽81移动，从而根据所述尺度移动到准确的测量地点。
8.据权利要求6或7所述的改良型便携式GPS接收装置50，其特征在于，
包括：支撑板56，下部形成能够使所述支撑杆52的前端贯通的孔56`，在地面凹凸的地方，所述位置调节口55的下端不直接接触所述地面，而是接触所述支撑板56上部，因此易于位置调节。
9.一种利用改良型便携式棱镜接收装置的测量方法，其利用了权利要求3所述的改良型便携式棱镜接收装置60，其特征在于，
包括如下步骤：(1)在基准点CP上放置所述改良型便携式棱镜接收装置60的所述支撑杆63的前端的便携式棱镜接收装置放置步骤；(2)用所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节的正准步骤；(3)用所述经纬仪1000获取所述改良型便携式棱镜接收装置60的坐标的坐标获取步骤；(4)以要测量的方位角重新调准所述经纬仪1000，设定观测点P1将位于的观测调准线VL`的经纬仪调准步骤；(5)使所述改良型便携式棱镜接收装置60的所述支撑杆63的前端位于所述观测调准线VL`上的便携式棱镜接收装置放置步骤；(6)用所述水准仪61维持水平的状态下，用所述位置调节口65进行位置调节的正准步骤；(7)用所述经纬仪1000获取所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离的距离获取步骤；(8)求得获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，根据所述距离差，在所述观测调准线VL`上，使所述改良型便携式棱镜接收装置60以规定的误差范围接近所述观测点P1的观测点接近步骤；(9)用所述经纬仪1000获取所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离并求得获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，根据所述距离差，在所述观测调准线VL`上，使所述改良型便携式棱镜接收装置60以准确的位置接近所述观测点P1的补正步骤；以及(10)将所述观测点P1显示在地面的观测点显示步骤，其中，所述补正步骤(9)中，使所述测量杆82向所述经纬仪1000侧旋转以将所述测量尺80对准调准线VL，使所述支撑杆63的前端通过所述槽81移动，按照获取的所述改良型便携式棱镜接收装置60的距离与所述观测点P1的距离差，沿着所述尺度移动。
10.一种利用改良型便携式GPS接收装置的测量方法，其利用了权利要求7所述的改良型便携式GPS接收装置50，其特征在于，
包括如下步骤：(1)使改良型便携式GPS接收装置50的所述支撑杆63的前端位于基准点CP的便携式GPS接收装置放置步骤；(2)用所述水准仪54维持水平的状态下，用所述位置调节口55进行位置调节的正准步骤；(3)用控制器获取所述改良型便携式GPS接收装置50的坐标的坐标获取步骤；(4)使所述改良型便携式GPS接收装置50以规定的误差范围接近所述控制器显示的新观测点P1的观测点接近步骤；(5)使所述测量杆82向所述控制器显示的箭头方向旋转的测量尺整列步骤；以及(6)利用所述尺度，通过所述槽81，将所述控制器指示的准确的观测点P1显示在地面的观测点显示步骤。
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