[发明专利]一种远距离三角高程跨河水准测量方法

说明书

本发明涉及一种远距离三角高程跨河水准测量方法。在河两岸各架设一台全站仪和两台三角对中杆棱镜，全站仪设于三角对中杆棱镜中点，四台三角对中杆棱镜形成一四边形，过两台全站仪同步测量目标棱镜的斜距和竖直角，计算出仪器与目标棱镜间的高差，再将两个高差进行差分，即可得到两个目标棱镜点之间的高差。优点：1）利用测量机器人自动瞄准目标，自动观测，自动记录，两岸每边1‑2人即可操作，导入数据利用软件自动计算高差，有效消除了地球曲率、大气折光对高差测量的影响，自动化层度高，测量精度高，测量效率高。2）可以精确测量跨河距离100米至3500米两点间的高差，其测量精度能达到二等水准的要求。

技术领域

本发明是一种远距离三角高程跨河水准测量方法，属于工程测量技术领域。

背景技术

随着国家高速铁路的跨越式发展，高铁建设及城市桥梁建设对工程测量的精度要求和效率要求越来越高。路桥建设领域中各种跨越大江大河、跨山区的桥梁的出现，对工程测量仪器和测量方法提出了巨大的挑战。传统的跨河水准测量方法有光学测微法、经纬仪倾角法和倾斜螺旋法，这三种方法的缺点是跨河距离短、存在人员操作系统误差、人工作业测量效率低下、不能全天候作业、测量作业受环境气候影响大，测量精度低下。而高精度测量机器人的出现，能很好地解决以上的难题。

发明内容

本发明提出的是一种远距离三角高程跨河水准测量方法，其目的在于针对现有高程跨河水准测量方法存在的跨河距离短、存在人员操作系统误差、人工作业测量效率低下、不能全天候作业、测量作业受环境气候影响大，测量精度低下等缺陷，提出一种利用高精度的全站仪和三角对中杆棱镜，通过两台全站仪同步测量两个目标棱镜的斜距和竖直角，计算出仪器与目标棱镜间的高差，再将两个高差进行差分，得到两个目标棱镜点之间的高差的测量方法，方法简单，精度较高。

本发明的技术解决方案：一种远距离三角高程跨河水准测量方法，采用两台全站仪和四个三角对中杆棱镜，其中，四个三角对中杆棱镜高度设置相等，安置在河流两岸，形成一个四边形，两台全站仪分别安置在河流两岸，位于两侧三角对中杆棱镜中点，全站仪分别测量一侧同岸以及对岸的三角对中杆棱镜的竖直角度和距离，然后测量另一侧同岸以及对岸的三角对中杆棱镜的竖直角度和距离，最后根据所测数据，计算高差。

测量操作时，仪器视线应高于水面5米，气候环境条件是阴天、无雨、无雾、无风。

测量方法具体包括以下步骤：

(1)仪器校准；

(2)四边形选取；

(3)架设仪器，测量棱镜相关数据；

(4)高差计算。

所述步骤(1)仪器校准：观测前，校正两台全站仪的补偿器、水平轴倾斜误差、竖轴倾斜误差和自动照准误差，精确测定两棱镜的高度差，调整高度差小于0.5mm。

所述步骤(2)四边形选取：在河边稳固位置埋设四个固定桩作为标尺，分别为A标尺、B标尺、C标尺、D标尺、E标尺、F标尺、G标尺、H标尺，A标尺、B标尺、C标尺、D标尺形成一个四边形，E标尺、F标尺、G标尺、H标尺形成一个四边形，两个四边形距离200～500m，四边形短边相等，桩位高出水面5米以上。

所述步骤(3)架设仪器，测量棱镜相关数据，包括以下步骤：

1)将两台全站仪分别架设在A标尺B标尺、C标尺D标尺中点上，棱镜摆放在测点标尺上，分别观测本岸近标尺A标尺、C标尺，再分别观测对岸远标尺C标尺、A标尺，自动记录竖直角度和距离；

2)全站仪分别观测本岸近标尺B标尺、D标尺，再分别观测对岸远标尺D标尺、B标尺，自动记录竖直角度和距离，两台全站仪的测回数和观测组数完全相同，完成一个双向观测单测回数；

3)将两岸全站仪和棱镜对调，按步骤1)、2)观测另一个单测回数，这样两个单测回组成一个双向观测双测回。