CN111609832B - 一种精密电子水准测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种精密电子水准测量方法，可以有效解决复杂地形条件下高等级水准测量难题，创新的采用四棱镜观测法，可以单程完成线路往返测，其适用范围广、可操作性强、效率高，尤其对于山区大高差、远距离高程测量来说，具备较大优势。经技术验证，该方法完全可以替代传统高等级几何水准测量方法，具备较大推广应用价值。

Description

一种精密电子水准测量方法
技术领域
本发明公开了一种精密电子水准测量方法，属于工程测量技术领域，主要涉及利用高精度全站仪、精密棱镜等器具并参照传统几何水准测量的精度标准，解决复杂地形条件下高等级水准测量难题。
背景技术
高等级水准测量目前仍以传统几何水准测量方法为主，对于复杂地形条件下，该方法具有一定局限性，探索新的替代方法尤为迫切。
传统高等级几何水准测量方法主要观测视距、尺长影响，对于大范围精密水准测量来说工作量大、效率低、周期长，对于复杂地形来说甚至无法测量。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种精密电子水准测量方法，此方法能够有效解决复杂地形条件下高等级水准测量难题。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种精密电子水准测量方法，它包括以下步骤：
步骤1：设置测点A、1、2、3……n、B，其中A、B为该测段起、止点；1、2、3……n为测段中间虚拟镜站点，所述n为奇数镜站点，全站仪架设在相邻镜站点中间位置，观测视距相等；
步骤2：在A点架设P1精密棱镜，在距A点3～10m处架设P2精密棱镜，在1号点附近架设P3精密棱镜和P4精密棱镜；将全站仪架设在A点和1点之间，并对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得到高差H1P01、H1P02、H1P03、H1P04，视距S1P01、S1P02、S1P03、S1P04；
步骤3：调换P1精密棱镜和P2精密棱镜的位置，并用全站仪进行观测，得高差HP01、HP02、HP03、HP04，视距SP01、SP02，SP03、SP04；
步骤4：将全站仪架设在1号点和2号点之间，将P1精密棱镜和P2精密棱镜搬至2号点附近，间距3～10米，然后采用全站仪对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得到高差HP11、HP12、HP13、HP14，视距SP11、SP12、SP13、SP14；
步骤5：重复步骤4，依次观测至第n虚拟镜站点，将全站仪架设在n-1号点和n号点之间，将P1精密棱镜和P2精密棱镜搬搬至n-1镜站点附近，间距3～10m，然后对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得高差HP(n-1)1、HP(n-1)2、HP(n-1)3、HP(n-1)4，视距SP(n-1)1、SP(n-1)2、SP(n-1)3、SP(n-1)4；
步骤6：将全站仪架设在n号点和B点之间，B点架设P1精密棱镜，P2棱镜架设在距B点3～10m处，然后采用全站仪对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得高差H1Pn1、H1Pn2、H1Pn3、H1Pn4，视距S1Pn1、S1Pn2、S1Pn3、S1Pn4，然后调换P1精密棱镜、P2精密棱镜位置进行观测，得高差HPn1、HPn2、HPn3、HPn4，视距SPn1、SPn2、SPn3、SPn4；
步骤7：根据测量结果计算测段高差：
H1AB＝(H1P03-H1P01)+(HP11-HP13)+……+(H1Pn1-H1Pn3) (1)
H2AB＝(HP04-HP02)+(HP12-HP14)+……+(HPn2-HPn4) (2)
HAB＝(H1AB+H2AB)/2 (3)
△HAB＝H1AB-H2AB (4)
所述P3精密棱镜和P4精密棱镜的间距为3-10m。
所述P1精密棱镜和P2精密棱镜的间距为3-10m。
所述△HAB满足一、二等水准测量测段往返高差之差要求，一等要求往返高差不符值小于
Figure BDA0002507448500000021
二等水准要求往返测高差不符值小于
Figure BDA0002507448500000022
其中k为测段、区段或路线长度，单位为千米。
本发明有如下有益效果：
本发明通过利用高精度全站仪、精密棱镜等器具并参照传统几何水准测量的精度标准，解决复杂地形条件下高等级水准测量难题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明观测过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
参见图1，一种精密电子水准测量方法，它包括以下步骤：
步骤1：设置测点A、1、2、3……n、B，其中A、B为该测段起、止点；1、2、3……n为测段中间虚拟镜站点，所述n为奇数镜站点，全站仪架设在相邻镜站点中间位置，观测视距相等；
步骤2：在A点架设P1精密棱镜，在距A点3～10m处架设P2精密棱镜，在1号点附近架设P3精密棱镜和P4精密棱镜；将全站仪架设在A点和1点之间，并对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得到高差H1P01、H1P02、H1P03、H1P04，视距S1P01、S1P02、S1P03、S1P04；
步骤3：调换P1精密棱镜和P2精密棱镜的位置，并用全站仪进行观测，得高差HP01、HP02、HP03、HP04，视距SP01、SP02，SP03、SP04；
步骤4：将全站仪架设在1号点和2号点之间，将P1精密棱镜和P2精密棱镜搬至2号点附近，间距3～10米，然后采用全站仪对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得到高差HP11、HP12、HP13、HP14，视距SP11、SP12、SP13、SP14；
步骤5：重复步骤4，依次观测至第n虚拟镜站点，将全站仪架设在n-1号点和n号点之间，将P1精密棱镜和P2精密棱镜搬搬至n-1镜站点附近，间距3～10m，然后对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得高差HP(n-1)1、HP(n-1)2、HP(n-1)3、HP(n-1)4，视距SP(n-1)1、SP(n-1)2、SP(n-1)3、SP(n-1)4；
步骤6：将全站仪架设在n号点和B点之间，B点架设P1精密棱镜，P2棱镜架设在距B点3～10m处，然后采用全站仪对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得高差H1Pn1、H1Pn2、H1Pn3、H1Pn4，视距S1Pn1、S1Pn2、S1Pn3、S1Pn4，然后调换P1精密棱镜、P2精密棱镜位置进行观测，得高差HPn1、HPn2、HPn3、HPn4，视距SPn1、SPn2、SPn3、SPn4；
步骤7：根据测量结果计算测段高差：
H1AB＝(H1P03-H1P01)+(HP11-HP13)+……+(H1Pn1-H1Pn3) (1)
H2AB＝(HP04-HP02)+(HP12-HP14)+……+(HPn2-HPn4) (2)
HAB＝(H1AB+H2AB)/2 (3)
△HAB＝H1AB-H2AB (4)
进一步的，所述P3精密棱镜和P4精密棱镜的间距为3-10m。
进一步的，所述P1精密棱镜和P2精密棱镜的间距为3-10m。
进一步的，所述△HAB满足一、二等水准测量测段往返高差之差要求，一等要求往返高差不符值小于
Figure BDA0002507448500000041
二等水准要求往返测高差不符值小于
Figure BDA0002507448500000042
其中k为测段、区段或路线长度，单位为千米。

Claims (4)

1.一种精密电子水准测量方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：设置测点A、1、2、3……n、B，其中A、B为该测段起、止点；1、2、3……n为测段中间虚拟镜站点，所述n为奇数镜站点，全站仪架设在相邻镜站点中间位置，观测视距相等；
步骤2：在A点架设P1精密棱镜，在距A点3～10m处架设P2精密棱镜，在1号点附近架设P3精密棱镜和P4精密棱镜；将全站仪架设在A点和1点之间，并对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得到高差H1P01、H1P02、H1P03、H1P04，视距S1P01、S1P02、S1P03、S1P04；
步骤3：调换P1精密棱镜和P2精密棱镜的位置，并用全站仪进行观测，得高差HP01、HP02、HP03、HP04，视距SP01、SP02，SP03、SP04；
步骤4：将全站仪架设在1号点和2号点之间，将P1精密棱镜和P2精密棱镜搬至2号点附近，间距3～10米，然后采用全站仪对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得到高差HP11、HP12、HP13、HP14，视距SP11、SP12、SP13、SP14；
步骤5：重复步骤4，依次观测至第n虚拟镜站点，将全站仪架设在n-1号点和n号点之间，将P1精密棱镜和P2精密棱镜搬至n-1镜站点附近，间距3～10m，然后对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得高差HP(n-1)1、HP(n-1)2、HP(n-1)3、HP(n-1)4，视距SP(n-1)1、SP(n-1)2、SP(n-1)3、SP(n-1)4；
步骤6：将全站仪架设在n号点和B点之间，B点架设P1精密棱镜，P2棱镜架设在距B点3～10m处，然后采用全站仪对P1精密棱镜、P2精密棱镜、P3精密棱镜和P4精密棱镜进行观测，得高差H1Pn1、H1Pn2、H1Pn3、H1Pn4，视距S1Pn1、S1Pn2、S1Pn3、S1Pn4，然后调换P1精密棱镜、P2精密棱镜位置进行观测，得高差HPn1、HPn2、HPn3、HPn4，视距SPn1、SPn2、SPn3、SPn4；
步骤7：根据测量结果计算测段高差：
H1AB＝(H1P03-H1P01)+(HP11-HP13)+……+(H1Pn1-H1Pn3) (1)
H2AB＝(HP04-HP02)+(HP12-HP14)+……+(HPn2-HPn4) (2)
HAB＝(H1AB+H2AB)/2 (3)
△HAB＝H1AB-H2AB (4) 。
2.根据权利要求1所述一种精密电子水准测量方法，其特征在于：所述P3精密棱镜和P4精密棱镜的间距为3-10m。
3.根据权利要求1所述一种精密电子水准测量方法，其特征在于：所述P1精密棱镜和P2精密棱镜的间距为3-10m。
4.根据权利要求1所述一种精密电子水准测量方法，其特征在于：所述△HAB满足一、二等水准测量测段往返高差之差要求，一等要求往返高差不符值小于
Figure FDA0002507448490000021
二等水准要求往返测高差不符值小于
Figure FDA0002507448490000022
其中k为测段、区段或路线长度，单位为千米。
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