[发明专利]全站仪精密沉降监测方法

权利要求书

1.全站仪精密沉降监测方法，是一种用全站仪和观测墩或仪器三脚架应用三角高程测量原理监测物体沉降的方法，其特征是：虚拟观测墩技术获取高精度仪器高；无关性沉降量计算方法，使得与多个包含误差的参数无关，而只与垂直角和水平距有关，并在已知被监测点仅发生沉降不伴随平面位移的情况下，允许一定的水平距误差存在和允许使用较大垂直角(一般指10°～30°)作业；沉降开始发生或继续的判断法则，以发现较小的沉降量，对保护可能会发生变形的重点工程部位效果显著；在监测初期利用尚未发生沉降的监测结果对初始值进行修正，使初始值更加逼近真值，以提高沉降量的监测精度和可靠性；除虚拟观测墩技术外，本发明也适合于使用观测墩或仪器三脚架的全站仪沉降监测工作，本发明不影响同时进行平面位移监测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：虚拟观测墩由基准点、后视点、仪器三脚架和全站仪组成，通过后视点垂直角和后视距计算出数学仪器高增量和数学仪器高，并对数学仪器高增量的精度做出符合实际的估计，其方法是：

数学仪器高增量Δi为

Δi＝D(tanα₁-tanα₂)    (1)

数学仪器高为

i＝i₀+Δi                (2)

其中：α₁为后视点的初始垂直角；α₂为后视点的后次观测垂直角；i₀为初始仪器高；i为后次架设全站仪的仪器高；D为后视距；

如果后视点的后次观测垂直角与初始垂直角精度相同，则Δi的中误差计算公式为：

mΔi=±(tanα1-tanα2)2mD2+(sec4α1+sec4α2)D2mα2ρ2---(3)]]>

其中：m_D是后视距中误差；m_α为垂直角观测中误差；ρ＝206265″；

因为精密沉降监测时垂直角的变化不大，因此，(3)式可以变为

mΔi≈±tan2(α1-α2)mD2+2sec4α1D2mα2ρ2]]>

如果不考虑初始垂直角误差影响，则

mΔi≈±tan2(α1-α2)mD2+sec4α1D2mα2ρ2]]>

对于一定的m_Δi，其数学仪器高增量的范围不要超过下式的限制

Δi=DmDmΔi2-2sec4α1D2mα2ρ2]]>

而相应的后视点垂直角增量范围为