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全站型電子速測儀(簡稱全站儀)集光電測距儀、電子經(jīng)緯儀和微處理機于一體,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)、三維導線測量、放樣測量等,給測量工作帶來了極大的方便。但要想充分發(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,還應在此基礎上加以靈活運用。在此,筆者談一談懸高測量的原理和應用,并對其加以改進,以期更好地用于實際測量工作。

測量原理和應用

所謂懸高測量,就是測定空中某點距地面的高度。全儀進行懸高測量的工作原理。首先把反射棱鏡設立在欲測目標點B的天底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。

顯示的目標高度H,由全站儀自身內存的計算程序按下式計算而得:

H=Scosα1tgα2-Ssinα1+v (1)

1. 式中,S為全站儀至反射棱鏡的斜距;α1和α2分別為反射棱鏡和目標點的豎直角。
2. 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、橋梁以及高大建筑物、構筑物的高度。
3. 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,否則測出的結果將是不正確的。
4. 在實際工作中,要將反射棱鏡恰好安置在被測目標的天底,僅靠目估是不容易實現(xiàn)的,尤其當目標點離地面較高時。為此,需先投點再進行懸高測量。

改進方法

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、構筑物)或投影處無法安置反射棱鏡(如懸空線路跨水塘)。此時,該如何進行懸高測量呢?下面就介紹一種改進方法。

欲測定一塔式建(構)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點安置反射棱鏡,觀測A、B兩點間的平距DAB和高差 hAB;同時轉動望遠鏡觀測至塔頂C點的豎直角α1。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α2,即可求得目標高度H=H1+H2。

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H1的計算公式。

B’M=hAB+i2-i1　　　(2)

式中,i2為B點的儀器高。

在直角三角形B’MN中,不難看出

MN=B’Mctgα2=(hAB+i2-i1)ctgα2　　　(3)

從而有

A’N=DAB-MN=DAB-(hAB+i2-i1)ctgα2　　　(4)

在三角形A’NC中,利用

上述的計算過程可通過編程存入全站儀的磁卡中,使用時可實時地顯示出被測目標的高度。上述的計算公式雖然是針對圖3推導出來的,但卻具有普遍性,由于篇幅所限此處不一一推證。

結束語

綜上所述,全站儀的普及使用,的確給我們的測量工作帶來極大的方便,但在實際工作中,對全站儀提供的一些功能不能盲目地使用,否則將不會得到正確的結果。同時,要結合自己的具體工作,不斷地對全站儀的功能進行開發(fā),才能更好地發(fā)揮全站儀的*功能。

信息標題：全站儀懸高測量及其改進

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