[發(fā)明專利]一種基于中間法三角高程方法的自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810749901.9
• 申請(qǐng)日: 2018-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN108871266B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪春桃;王盼;徐春明;程興;韓冬;葉旦;趙為民;馬希磊;楊兵;譚佳;王亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于中間法三角高程方法的自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)方法，采用高精度全站儀進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)，其特征是，包括以下步驟：

步驟一、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、設(shè)站點(diǎn)、控制點(diǎn)的設(shè)計(jì)和布設(shè)；

本步驟包括以下具體步驟：

1)根據(jù)預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)間距要求，呈方格網(wǎng)狀布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

2)以滿足三等水準(zhǔn)測(cè)量精度時(shí)的極限邊長(zhǎng)為半徑，在能覆蓋最多監(jiān)測(cè)點(diǎn)并能滿足水準(zhǔn)線路測(cè)量時(shí)前后視距限差的條件下，選擇設(shè)站點(diǎn)位置；

3)根據(jù)已布設(shè)設(shè)站點(diǎn)點(diǎn)位，在變形監(jiān)測(cè)影響區(qū)域外布設(shè)可與設(shè)站點(diǎn)通視的控制點(diǎn)；若控制點(diǎn)不能滿足通視要求，則在變形區(qū)域內(nèi)增設(shè)工作基點(diǎn)；

步驟二、在每個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降板鍍鋅水管接頭處焊接一個(gè)用于放置徠卡棱鏡的棱鏡柱并在所述棱鏡柱上放置徠卡圓棱鏡；

步驟三、測(cè)量設(shè)置，包括設(shè)置角度測(cè)量限差和設(shè)置距離限差；

所述設(shè)置角度測(cè)量限差包括：兩次照準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)差限差、垂直角測(cè)回差限差和指標(biāo)差較差限差；

所述設(shè)置距離限差包括：一測(cè)回讀數(shù)間較差限差和測(cè)回間較差限差，設(shè)置環(huán)境溫度和大氣折光系數(shù)；

步驟四、學(xué)習(xí)測(cè)量：包括在盤左狀態(tài)下用人工照準(zhǔn)方式測(cè)量各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，獲取各監(jiān)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)、豎直度盤讀數(shù)V_左和水平度盤讀數(shù)H_Z左保存到數(shù)據(jù)庫(kù)；

步驟五、設(shè)計(jì)線路：包括對(duì)待測(cè)量的點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)組編輯，在滿足中間法三角高程視距差的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)成附合或者閉合線路形式；

步驟六、記憶測(cè)量，存在兩種情況，情況一，若沒有重新設(shè)站，即選擇利用角度模式按照設(shè)計(jì)線路順序進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量，若測(cè)量過程中各限差滿足要求，則將測(cè)量的坐標(biāo)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中；情況二，若重新設(shè)站，將測(cè)量機(jī)器人精確照準(zhǔn)任意一個(gè)控制點(diǎn)A，利用控制點(diǎn)A定向，定向時(shí)利用控制點(diǎn)A的三維坐標(biāo)和設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)反算控制點(diǎn)A相對(duì)設(shè)站點(diǎn)的方位角，設(shè)置該方位角為此時(shí)測(cè)量機(jī)器人水平讀數(shù)；然后利用監(jiān)測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)和設(shè)站點(diǎn)的坐標(biāo)反算各監(jiān)測(cè)點(diǎn)相對(duì)設(shè)站點(diǎn)的方位角和豎直角，選擇利用坐標(biāo)模式按照設(shè)計(jì)線路順序進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)量，若測(cè)量過程中各限差滿足要求，則將測(cè)量數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)；

步驟七、數(shù)據(jù)分析，通過測(cè)量獲得的豎直角和距離，經(jīng)平差之后得到本次高程數(shù)據(jù)，利用固結(jié)度分析子菜單基于高程數(shù)據(jù)可做固結(jié)度分析并自動(dòng)生成報(bào)告。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中間法三角高程方法的自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)方法，其特征是，步驟一中還包括步驟4)：

根據(jù)每千米高差中誤差、誤差范圍限制、每公里的測(cè)站數(shù)及每測(cè)站的前后視距之和選擇全站儀儀器型號(hào)優(yōu)化監(jiān)測(cè)方案。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于中間法三角高程方法的自動(dòng)化沉降監(jiān)測(cè)方法，其特征是，步驟4)包括計(jì)算每千米高差中誤差，具體方法如下：

由誤差傳播定律可得高差中誤差的計(jì)算公式如式(1)所

認(rèn)為前后大氣折光系數(shù)在較短時(shí)間內(nèi)相等，則式(1)寫成式(2)

其中，S1、S2分別為后視及前視斜距；α1、α2為后視和前視豎角；i為儀器高；v1、v2為后視和前視棱鏡高；K1、K2為后視和前視觀測(cè)時(shí)的大氣折光系數(shù)；R為地球曲率半徑(R＝6371km)；D1、D2為后視及前視水平距離，ρ表示一弧度對(duì)應(yīng)的角度值秒；如果做往返觀測(cè)去平均值，則每測(cè)站高差均值的中誤差為

換算成每千米高差中誤差，其公式為：

式中，為高差中誤差的平均值，為每千米高差的平均值，n為每公里的測(cè)站數(shù)，L為每測(cè)站的前后視距之和。