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1、(10)申请公布号 CN 103575257 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103575257 A (21)申请号 201310599179.2 (22)申请日 2013.11.25 G01C 15/00(2006.01) (71)申请人 中国一冶集团有限公司 地址 430081 湖北省武汉市青山区工业大道 3 号 (72)发明人 何红玲 桂祁东 (74)专利代理机构 湖北武汉永嘉专利代理有限 公司 42102 代理人 唐万荣 (54) 发明名称 不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方 法 (57) 摘要 本发明公开了一种不通视条件下的直线延伸 全站仪定位测量方法, 它包。
2、括如下步骤 : 根据两 个已知点和待放点的坐标值对待放点数据进行核 对, 以确定其正确无误 ; 在 B 点粗测水平角 ABP 以得到能使 P 点刚好能绕开障碍物的最大角值, 再自行给定一个小于该最大角值的角值 b, 作 为已知条件, 按等腰三角形推算出所需参数 ; 按 推算参数实施放样同时复测放样水平角, 分别放 样转点P和待放点N ; 对复测的水平角进行角度闭 合差验算, 得到放样误差在允许范围内的待放点 N, 如超差, 需修正或者重测直到符合要求。 本发明 不仅操作简单、 检核验算容易, 而且放样点位精度 受控, 极大地解决了不通视的直线延伸定位测量 问题。 (51)Int.Cl. 权利要。
3、求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103575257 A CN 103575257 A 1/1 页 2 1. 不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法, 其特征在于 : 它包括如下步骤 : (1) 根据已知点 A、 B, 待放点 N 的坐标值计算方位角 ab、 bn , 比较两个方位角是否 相同以确认 N 点数据无误 ; (2) 将全站仪架设在 B 点粗测水平角 ABP, 得到转点 P 点使 ABP 刚好能绕开障碍物 的最大角值 b , 再自行给定一个小于该 A。
4、BP 最大角值 b 的任意有效角值 b ; 根据 B 点和 N 的坐标值计算出 B 点和 N 的距离 Sbn, 把 BPN 按等腰三角形推算出 BPN 角值参 数 p 和 B-P、 P-N 之间的距离 Sbp、 Snp, 且 Sbp 等于 Spn ; (3) 按推算出的参数 p、 b 、 Sbp、 Snp 实施放样, 同时复测放样水平角 : 全站仪分别 架设在 B 点放样已知角 b 和 Sbp, 得到所放样的转点 P, 复测水平角 ABP ; 再转架设 P 点 放样待放点 N, 复测水平角 p, 放样时控制测角、 测距中误差符合规范要求 ; (4) 根据公式 (180 -b) 2+p=180进。
5、行角度闭合差验算, 得到放样误差在允许 范围内的待放点 N, 如超过误差, 转回步骤 3) 修正或者重测直到符合要求。 2. 根据权利要求 1 所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法, 其特征在于 在在步骤 (3) 中全站仪先架设在 B 点后视 A 点利用极坐标法放样已知角 b 和 Sbp, 得到 所放样的转点 P。 3. 根据权利要求 1 所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法, 其特征在于 在步骤 (3) 中全站仪转架设在 B 点放样已知角 b 和 Sbp, 得到所放样的转点 P 后, 观测放 样角 b 1 至 3 测回后得到观测角平均值 b , 再确定转点 P。 4. 根。
6、据权利要求 1 所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法, 其特征在于 在步骤 (3) 中全站仪架设在 P 点后视 B 点利用极坐标法放样已知角 p 和 Snp 得到待放点 N。 5. 根据权利要求 1 所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法, 其特征在于 在步骤 (3) 中全站仪架设在 P 点放样已知角 p 和 Spn, 得到所放样的待放点 N 后, 观测放 样角 p 1 至 3 测回后得到观测角平均值 p , 再确定待放点 N。 6. 根据权利要求 1 所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法, 其特征在于 步骤 (2) 中所述有效角值 b 为满足条件 90 b b 的。
7、角值。 权 利 要 求 书 CN 103575257 A 2 1/3 页 3 不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法 技术领域 0001 本发明涉及定位测量技术领域, 尤其涉及一种不通视条件下的直线延伸全站仪定 位测量方法。 0002 背景技术 0003 在施工测量中经常会通过已知的两点, 并在确定的这两点的方向上根据施工需要 进行向前延伸若干待测点, 保证待测点都能落在已知方向的直线上, 并直线性应控制在允 许偏差范围内。但是实际工作中有时会因前伸方向上障碍物的遮挡而无法通视, 在这种情 况下如不利用 GPS 设备或者使用常规的正倒镜直线定位法都是无法放样待测点的, 所以我 们势必要研究一。
8、种在不通视条件下的直线延伸定位测量方法, 而且还要确保测量结果符合 客户满意的测量精度需要。 随着电子全站仪的测量技术越趋成熟以及它精确、 方便、 快捷的 优势, 本发明把全站仪的使用与一定的理论分析相结合, 可以很好的解决此实际问题。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题在于提供一种不通视条件下, 使用全站仪来完成已知直 线向前延伸定位的测量方法, 该方法简单、 可操作性强、 测量精度高。 0005 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 : 本发明产生的有益效果是 : 不通视条件下的直线向前延伸全站仪定位测量方法, 它包 括如下步骤 : (1) 根据已知点 A、 B, 待放点 N 的。
9、坐标值计算方位角 ab、 bn , 比较两个方位角是否 相同以确认 N 点数据无误 ; (2) 将全站仪架设在 B 点粗测水平角 ABP, 得到转点 P 点使 ABP 刚好能绕开障碍物 的最大角值 b , 再自行给定一个小于该 ABP 最大角值 b 的任意有效角值 b ; 根据 B 点和 N 的坐标值计算出 B 点和 N 的距离 Sbn, 把 BPN 按等腰三角形推算出 BPN 角值参 数 p 和 B-P、 P-N 之间的距离 Sbp、 Snp, 且 Sbp 等于 Spn ; (3) 按推算出的参数 p、 b 、 Sbp、 Snp 实施放样, 同时复测放样水平角 : 全站仪分别 架设在 B 点。
10、放样已知角 b 和 Sbp, 得到所放样的转点 P, 复测水平角 ABP ; 再转架设 P 点 放样待放点 N, 复测水平角 p, 放样时控制测角、 测距中误差符合规范要求 ; (4) 根据公式 (180 -b) 2+p=180进行角度闭合差验算, 得到放样误差在允许 范围内的待放点 N, 如超过误差, 转回步骤 3) 修正或者重测直到符合要求。 0006 按上述方案, 在步骤 (3) 中全站仪先架设在 B 点后视 A 点利用极坐标法放样已知 角 b 和 Sbp, 得到所放样的转点 P。 0007 按上述方案, 在步骤 (3) 中全站仪转架设在 B 点放样已知角 b 和 Sbp, 得到所放 样。
11、的转点 P 后, 观测放样角 b 1 至 3 测回后得到观测角平均值 b , 再确定转点 P。 0008 按上述方案, 在步骤 (3) 中全站仪架设在 P 点后视 B 点利用极坐标法放样已知角 说 明 书 CN 103575257 A 3 2/3 页 4 p 和 Spn 得到待放点 N。 0009 按上述方案, 在步骤 (3) 中全站仪架设在 P 点放样已知角 p 和 Snp, 得到所放样 的待放点 N 后, 观测放样角 p 1 至 3 测回后得到观测角平均值 p , 再确定待放点 N。 0010 按上述方案, 步骤 (2) 中所述有效角值 b 为满足条件 90 b b 的角 值。 0011 。
12、本发明的有益效果 : 1. 本 发 明 方 法 在 步 骤 (4)中 对 步 骤 (3)中 的 复 测 角 值 按 根 据 公 式 (180 -b) 2+p=180做最后的角度闭合差验算, 增加了角度检核条件, 以保证所测 待放点 N 的精度符合相关要求。 0012 2. 利用全站仪很好地解决了不通视条件下的直线延伸定位测量技术问题, 简单易 操作的放样过程大大提高了外业测量工作效率。 0013 附图说明 0014 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明, 附图中 : 图 1 为本发明方法中 P 点刚好能绕开障碍物的最大角值时放样 N 点过程示意图 ; 图 2 为本发明方法中给定任意有效 。
13、ABP 值后的放样 N 点过程示意图。 0015 图中 : 1 : 已知点 A, 2 : 已知点 B, 3 : 待放样点 N, 4 : 刚可绕开障碍且可通视的 ABP 最大值 b , 5 : 给定的小于 max ( ABP) 的有效任意角值 b, 6 : 转点 P, 7 : BPN 即 p, 8 : 障碍物, 9 : BNP 即 n, 10 : 三角形底边中心点 H。 具体实施方式 0016 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合实施例, 对本发明 进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明, 并不用于限 定本发明。 0017 不通视条件下的。
14、直线延伸全站仪定位测量方法, 所述能够使 P 点刚好可以绕开障 碍且可通视的 ABP 最大值 = max( ABP) , 为方便描述用 b 表示, 所述给定的小于 max (ABP) 的有效任意角值同样用b表示, 同理BPN用 p表示, BNP用n表示, B-N、 B-P、 P-N 之间的距离分别用 Sbn、 Sbp、 Snp 表示 ; 具体方法包括如下步骤 : a、 根据已知点 A、 B、 待放样点 N 的坐标值计算方位角 ab 和 bn , 对照两个方位角是 否相同, 如果相同势必相等, 以确认所放样点 N 的数据准确无误, 否则继续下面的操作也是 毫无意义 ; b、 根据 B 点和 N 。
15、的坐标值计算出距离 Sbn, 如图 1 所示, 全站仪架设在 B 点后视 A 粗略 观测拟确定转点 P 的水平角 b , 得到能使转点 P 刚好可以绕开障碍物 8, 且使 B-P、 P-N 两路径均可通视的 max( ABP) , 根据现场实际情况和有利原则施测者自行给定一个小于 b 的任意有效角值 b, 有效角值为满足条件 90 b b 的角值, b 给定后即 看做为一个已知条件 ; 根据图 2 所示, 假设 BPN 为等腰三角形, 计算必要的数值 : 根据等腰三角形的特 说 明 书 CN 103575257 A 4 3/3 页 5 性, 得出直角三角形BHP的直角边Sbh=?Sbn, NB。
16、P=180-b, 根据和的 结果可以求出等腰三角形的两腰边长 Sbp=Spn=Sbhcos(180 -b), 根据等腰三角形 的特性和已给定的已知角值 b 求出 BPN, 即 p=180 -(180 -b) -n(公式 1) , 因为等腰三角形 BPN 的两底角相等, 所以 n= NBP=180 -b(公式 2) , 则公式 2 代 入公式 1 得 p=180 -2(180 -b) =2b-180(公式 3) 的理论值, 自此 4 个放样所 需的必要参数 Sbp、 Spn、 b、 p 均已推算求得成为已知 ; c、 按上述推算的参数开始实施放样测量和放样角b、 p观测, 全站仪先架设在B点 后。
17、视 A 点利用极坐标法放样已知角 b 和 Sbp, 得到所放样的转点 P, 观测放样角 b 13 测回后得到观测角平均值 b , 测角、 测距中误差应符合相关规范标准的要求, 例如, 工 程测量规范要求测角 5“、 测距 1 : 20000, 若测角、 测距中误差超差应及时修正或重新 放样 P 点桩位, 以避免最后的 N 点点位中误差超差而返工。全站仪架设在 P 点后视 B 点同 刚才放样 P 点方法放样 p 和 Spn 得到待放点 N, 观测放样角 p 13 测回后得到观测角 平均值 p , 测角、 测距中误差允许值均同 P 点的放样观测步骤要求。 0018 d、 根据公式 3 则 (180。
18、 -b) 2+p =180成立, 根据角度观测值可以求得 角度闭合差 f=(180 -b ) 2+p -180, 根据工程测量规范, 当角度闭合差 f 15“ 时符合要求, N 点放样结束, 如果超差, 需要修正或者重测直到符合要求。 0019 应当理解的是, 对本领域普通技术人员来说, 可以根据上述说明加以改进或变换, 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 本发明所提供的限差只 是工程测量规范中针对工业与民用建筑类的相关一般规定, 仅供参考, 如有不适用本要求 以外的其他情况时, 应结合自身情况、 设计和所适用的国家、 行业现行规范标准的相关要求 确定限差作为评定标准。 说 明 书 CN 103575257 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103575257 A 6 。