[发明专利]一种自由设站模式指定特定范围的扫描方法

说明书

本发明公开了一种自由设站模式指定特定范围的扫描方法，该方法主要是以扫描区域的几个特征点为参考点，建立扫描设备与这些参考点的相互转换关系，从而建立指定的待扫描区域与扫描设备的空间位置关系，如此由软件的控制扫描设备扫描这些待扫描区域。本发明的有益效果：充分利用扫描型全站仪短距离精度高、扫描速度快的特点，以2个或2个以上后视特征点建立扫描独立坐标系与测量设备的测站坐标系的转换关系，由软件规划扫描线路、控制仪器按所规划的线路对待扫描范围进行扫描，可不需要设置专门的检测平台，测量设备跟随测区搬运到任意位置进行扫描，用于轨道板检测时，达到快速、准确、灵活的检板效果。

技术领域

本发明涉及测绘技术领域，具体涉及一种自由设站模式指定特定范围的扫描方法。

背景技术

在很多场合下，需要测绘某些特定区域范围的物体表面形状或地形等，此时我们只关心这些特定范围内部的形状或之间的相互关系，而对于它们实际的地理信息（如在系统坐标下的二维或三维坐标）并不关心。

例如在高速铁路领域，无碴轨道板的几何尺寸对于保障轨道平顺性起着重要作用，无碴轨道板一般在工厂预制、存放，然后运输到铺装现场进行铺设。铁道行业相关标准规范对轨道板的几何尺寸出厂检验有非常严格的技术指标，这些指标主要是轨道板上的一些特征点或面之间的相对位置关系，而与检测轨道板时这些特征点或面在系统坐标下的具体位置无关。这些技术指标每块轨道板均必需检测，其中CRTSIII型板检测项目包含底板外观三维尺寸、承轨台钳口面、承轨面相关尺寸；预埋套管中线距离、歪斜、横向偏差、垂向偏差等。

目前，CRTSIII型轨道板几何尺寸出厂检验存在的主要方法及缺陷主要包括:

全站仪检测法: 针对轨道板套管、大小钳口等特制检测工装，然后在工装上安放反射棱镜，通过测量反射棱镜位置以及这些工装预知的工装尺寸，编制软件来计算各指标是否合格。该方法存在如下主要缺点：需人工配合的工作量大， 每块轨道板的检测时间超过20分钟，大部分轨道板场每天生产能力约为96块/天，对于一个轨道板场而言， 几何尺寸出厂检验工作量巨大；受全站仪、工装加工精度的影响，检测精度也难于保证；需要将轨道板运输至专门的检测平台，效率低，成本大；受预制厂场地和生产工艺的限制，上述几何尺寸检测一般安排在生产车间内的养护过程中或结束后，在将轨道板长期置于存板场后，轨道板受重力、混凝土徐变的影响仍然可能会产生较大的变形，此变形目前未于检测，车间内检测的结果不能真实反映出厂时的真实几何尺寸。需寻求一种操作简单、快速、准确、灵活、不需要检测台的检测方法来完成轨道板几何尺寸出厂检验。

针对CRTSIII型轨道板几何尺寸检测等相关技术中的问题，特别是在存板场检测的方法，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种自由设站模式指定特定范围的扫描方法。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自由设站模式的指定特定范围的扫描方法，包括以下步骤：

S1.在测区特定位置上选择或设置若干个特征点，这些特征点设计位置与待扫描范围相对位置关系已知；

S2.采用测量设备测量这些特征点在测站坐标系下的坐标，建立扫描区域的扫描独立坐标系，并根据测量得到的这些特征点间的距离、或根据图纸查得这些特征点位置关系推算这些特征点在扫描独立坐标系的坐标值，通过这些特征点在测站坐标系下和扫描独立坐标系下的坐标值，计算得到测站坐标系下和扫描独立坐标系的转换参数；

S3.根据在测区上按设定的待扫描范围，控制测量设备对这些待扫描范围进行扫描；

S4.对S3扫描得到测区的若干个点坐标值，进一步按需求计算其几何信息。