CN110672079B - 一种快速精密放样导向测量方法 - Google Patents

一种快速精密放样导向测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种快速精密放样导向测量方法，包括如下步骤：S1：提供辅助装置，辅助装置包括对中杆、方形支撑框、棱镜和GNSS接收机，方形支撑框设于对中杆顶部，棱镜和GNSS接收机设于方形支撑框上，且棱镜和GNSS接收机位于对中杆轴线延长线上；选取两个已知坐标的控制点，在其中一控制点设全站仪，且全站仪后视另一控制点；S2：调整并利用GNSS接收机测量对中杆中心点的实测坐标，直至实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足导向定位要求；S3：将全站仪照准棱镜，调整并测量对中杆中心点的精密坐标，直至精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足放样要求。本发明先用GNSS接收机快速定向，后用全站仪精密放样，从而大大提高了测量效率。

Description

一种快速精密放样导向测量方法
技术领域
本发明涉及工程施工测量技术领域，具体涉及一种快速精密放样导向测量方法。
背景技术
长大线路工程和长大桥梁工程中，结构物数量众多，机械化施工效率高，这就要求测量人员在施工过程中要快速测量，以满足现场高效施工生产需要；结构物施工具有不可逆的特点，一旦放样错误就可能酿成质量事故，这就要求测量人员在施工过程中要准确无误测量，以确保测量质量的精度和可靠性。
一般情况下，结构物精密放样测量采用全站仪坐标测量法，使用全站仪配合棱镜进行。全站仪坐标测量法精度高，可达到毫米精度，满足结构物精密放样要求，但是这种放样测量作业效率比较低，不能快速锁定目标，需要靠人工反复照准目标棱镜测量，通过多次移动目标棱镜修正坐标测量偏差，直至满足放样测量精度要求，工序繁杂，测量效率极低。
或者，采用智能型全站仪(测量机器人)坐标法，可以省去人工照准目标棱镜的工作，但是通过仪器观测结果反复调整棱镜位置这个环节和上述全站仪坐标测量法是一样的，测量效率不高。
另外，因为工程施工是不可逆的，这就要求实际放样测量中，需要采用两种测量方法或者换人进行两次测量，通过放样测量和复核测量两次测量，来保证测量的可靠度。这样，又进一步降低了测量效率。显然，结构物精密放样测量中，存在测量效率低下的缺陷，急待改善。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供种快速精密放样导向测量方法，把低效率的精密放样化为导向定位和精密定位两个过程，先用GNSS接收机快速定向，后用全站仪精密放样，从而大大提高了测量效率。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种快速精密放样导向测量方法，包括如下步骤：
S1：提供辅助装置，所述辅助装置包括对中杆、方形支撑框、棱镜和GNSS接收机，所述方形支撑框设于对中杆顶部，所述棱镜和GNSS接收机设于方形支撑框上，且所述棱镜和GNSS接收机位于对中杆轴线延长线上；
选取两个已知坐标的控制点，在其中一控制点设全站仪，且所述全站仪后视另一控制点；
S2：调整并利用所述GNSS接收机测量所述对中杆中心点的实测坐标，直至实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足导向定位要求；
S3：将所述全站仪照准所述棱镜，调整并测量所述对中杆中心点的精密坐标，直至精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足放样要求。
进一步地，S2具体包括如下步骤：
S20：调整所述对中杆，使其竖直；
S21：利用所述GNSS接收机测量所述对中杆中心点的实测坐标，并计算所述实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差；
S22：判断所述实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差是否满足导向定位要求，若否，则移动所述对中杆，并返回步骤S20；若是，则进入S3。
进一步地，S3具体包括如下步骤：
S30：将所述全站仪照准所述棱镜；
S31：利用所述全站仪测量所述对中杆中心点的精密坐标，并计算所述精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差；
S32：判断所述精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差是否满足放样要求，若否，则移动并调整所述对中杆，使其竖直，并返回步骤S30；若是，则结束。
进一步地，S2与S3之间还包括如下步骤：
A1：将所述全站仪照准所述棱镜；
A2：利用所述全站仪测量所述对中杆中心点的精密坐标，并计算所述精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差；
A3：判断所述精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差是否存在粗差，若否，则进入S3；若是，则进行纠错处理，并返回A2。
进一步地，所述进行纠错处理包括如下步骤：
核对所述控制点坐标及所述全站仪输入的坐标，找出错误数据，并输入正确数据。
进一步地，所述方形支撑框上设有用于放置GNSS测量手薄的手薄托架。
进一步地，所述方形支撑框底部固定连接有对中杆转接头，所述对中杆转接头与所述对中杆连接。
进一步地，所述方形支撑框上设有棱镜转接头，所述棱镜转接头与所述棱镜连接。
进一步地，所述方形支撑框上设有GNSS接收机转接头，所述GNSS接收机转接头与所述GNSS接收机连接。
进一步地，所述棱镜位于所述方形支撑框内，所述GNSS接收机位于所述方形支撑框顶部。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明提供的测量方法，把低效率的精密放样化为导向定位(即目标点的粗定位)和精密定位(即目标点的精密坐标测量)两个过程，对于2cm以上偏差的导向定位过程，通过GNSS接收机测量并实时快速定位，省去使用全站仪反复照准测量、调整棱镜位置进行定位的步骤；对于2cm以下偏差的精密坐标测量过程，通过全站仪观测棱镜达到高精度毫米级测量目标点放样要求；这样，既快速锁定目标点、又高精度放样测量目标点，大大提高放样测量效率。
本发明提供的测量方法，集全站仪坐标测量方法和GNSS接收机复核方法于一体，在放样测量中，采用GNSS接收机卫星定位测量技术，能够复核全站仪坐标测量的错误，对全站仪进行去粗差处理，满足工程施工测量必须采用放样测量和复核测量两次测量的要求，可以有效防范测量粗差，使测量质量的可靠性得到保证。
本发明提供的辅助装置，将棱镜和GNSS接收机、GNSS测量手薄集中安装在一起，装置轻巧便携，方便施工现场测量使用。
附图说明
图1为本发明实施例提供的辅助装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的快速精密放样导向测量方法流程图。
图中：1、对中杆；2、方形支撑框；3、棱镜；4、GNSS接收机；5、手薄托架；6、GNSS测量手薄。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种快速精密放样导向测量方法，包括如下步骤：
B1：提供辅助装置，辅助装置包括对中杆1、方形支撑框2、棱镜3和GNSS接收机4，方形支撑框2设于对中杆1顶部，棱镜3和GNSS接收机4设于方形支撑框2上，且棱镜3和GNSS接收机4位于对中杆1轴线延长线上，以使得棱镜3和GNSS接收机4与对中杆1中心点的平面坐标相同，便于测量；
B2：选取两个已知坐标的控制点，在其中一控制点设全站仪，且全站仪后视另一控制点；步骤B1与B2不分先后顺序。
B3：进行导向定位，调整并利用GNSS接收机4测量对中杆1中心点的实测坐标，直至实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足导向定位要求；
具体地，B3包括如下步骤：
B30：调整对中杆1，使其竖直；
B31：利用GNSS接收机4测量对中杆1中心点的实测坐标，并计算实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差；
B32：判断实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差是否满足导向定位要求，若否，则移动对中杆1，并返回步骤B30；若是，则进入B4。
其中，导向定位要求是根据实际施工而设定，其应当被理解为能够确定待放样的结构物的大致方位，比如，通常而言，导向定位要求可以设定为不大于20mm，也就是实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差不大于20mm。
B4：进行精密定位，将全站仪照准棱镜3，调整并测量对中杆1中心点的精密坐标，直至精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足放样要求。
具体地，B4包括如下步骤：
B40：将全站仪照准棱镜3；
B41：利用全站仪测量对中杆1中心点的精密坐标，并计算精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差；
B42：判断精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差是否满足放样要求，若否，则移动并调整对中杆1，使其竖直，并返回步骤B40；若是，则结束。
其中，放样要求是根据实际施工和结构物而设定，其应当被理解为能够确定待放样的结构物的精准方位，比如，通常而言，放样要求可以设定为不大于5mm，也就是精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差不大于5mm。
更进一步地，在B3与B4之间还包括如下全站仪去粗差的步骤：
B340：将全站仪照准棱镜3；
B341：利用全站仪测量对中杆1中心点的精密坐标，并计算精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差；
B342：判断精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差是否存在粗差，若否，则进入B4；若是，则进行纠错处理，并返回B341；其中，进行纠错处理包括如下步骤：核对控制点坐标及全站仪输入的坐标，找出错误数据，并输入正确数据。
在实际测量过程中，当精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差不存在粗差时，可以直接使用该精密坐标计算其与目标点的理论坐标的坐标差，然后进入B42步骤。
本发明提供的测量方法，把低效率的精密放样化为导向定位(即目标点的粗定位)和精密定位(即目标点的精密坐标测量)两个过程，先使用GNSS接收机快速定向，后使用全站仪精密放样，显著提高了测量工效。对于2cm以上偏差的导向定位过程，通过GNSS接收机测量并实时快速定位，省去使用全站仪反复照准测量、调整棱镜位置进行定位的步骤；对于2cm以下偏差的精密坐标测量过程，通过全站仪观测棱镜达到高精度毫米级测量目标点放样要求；这样，既快速锁定目标点、又高精度放样测量目标点，大大提高放样测量效率。
本发明提供的测量方法，集全站仪坐标测量方法和GNSS接收机复核方法于一体，在放样测量中，采用GNSS接收机卫星定位测量技术，能够复核全站仪坐标测量的错误，对全站仪进行去粗差处理，满足工程施工测量必须采用放样测量和复核测量两次测量的要求，可以有效防范测量粗差，使测量质量的可靠性得到保证。
参见图1所示，方形支撑框2上设有用于放置GNSS测量手薄6的手薄托架5。
此外，方形支撑框2底部固定连接有对中杆转接头，对中杆转接头与对中杆1连接。方形支撑框2上设有棱镜转接头，棱镜转接头与棱镜3连接。方形支撑框2上设有GNSS接收机转接头，GNSS接收机转接头与GNSS接收机4连接。通过专用转接头连接，可以拆卸，便于携带。
棱镜3位于方形支撑框2内，GNSS接收机4位于方形支撑框2顶部，且棱镜3与GNSS接收机4位于方形支撑框2中心线上。
本实施例提供的辅助装置，将棱镜和GNSS接收机、GNSS测量手薄集中安装在一起，装置轻巧便携，方便施工现场测量使用。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种快速精密放样导向测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供辅助装置，所述辅助装置包括对中杆(1)、方形支撑框(2)、棱镜(3)和GNSS接收机(4)，所述方形支撑框(2)设于对中杆(1)顶部，所述棱镜(3)和GNSS接收机(4)设于方形支撑框(2)上，且所述棱镜(3)和GNSS接收机(4)位于对中杆(1)轴线延长线上；
选取两个已知坐标的控制点，在其中一控制点设全站仪，且所述全站仪后视另一控制点；
S2：调整并利用所述GNSS接收机(4)测量所述对中杆(1)中心点的实测坐标，直至实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足导向定位要求：
S3：将所述全站仪照准所述棱镜(3)，调整并测量所述对中杆(1)中心点的精密坐标，直至精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差满足放样要求；
S2具体包括如下步骤：
S20：调整所述对中杆(1)，使其竖直；
S21：利用所述GNSS接收机(4)测量所述对中杆(1)中心点的实测坐标，并计算所述实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差；
S22：判断所述实测坐标与目标点的理论坐标的坐标差是否满足导向定位要求，若否，则移动所述对中杆(1)，并返回步骤S20；若是，则进入S3。
2.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于，S3具体包括如下步骤：
S30：将所述全站仪照准所述棱镜(3)；
S31：利用所述全站仪测量所述对中杆(1)中心点的精密坐标，并计算所述精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差；
S32：判断所述精密坐标与目标点的理论坐标的坐标差是否满足放样要求，若否，则移动并调整所述对中杆(1)，使其竖直，并返回步骤S30；若是，则结束。
3.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于，S2与S3之间还包括如下步骤：
A1：将所述全站仪照准所述棱镜(3)；
A2：利用所述全站仪测量所述对中杆(1)中心点的精密坐标，并计算所述精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差；
A3：判断所述精密坐标与满足导向定位要求的实测坐标的坐标差是否存在粗差，若否，则进入S3；若是，则进行纠错处理，并返回A2。
4.如权利要求3所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于，所述进行纠错处理包括如下步骤：
核对所述控制点坐标及所述全站仪输入的坐标，找出错误数据，并输入正确数据。
5.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于：所述方形支撑框(2)上设有用于放置GNSS测量手薄(6)的手薄托架(5)。
6.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于：所述方形支撑框(2)底部固定连接有对中杆转接头，所述对中杆转接头与所述对中杆(1)连接。
7.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于：所述方形支撑框(2)上设有棱镜转接头，所述棱镜转接头与所述棱镜(3)连接。
8.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于：所述方形支撑框(2)上设有GNSS接收机转接头，所述GNSS接收机转接头与所述GNSS接收机(4)连接。
9.如权利要求1所述的快速精密放样导向测量方法，其特征在于：所述棱镜(3)位于所述方形支撑框(2)内，所述GNSS接收机(4)位于所述方形支撑框(2)顶部。
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