[發明專利]一種邊坡變形監測數據兩步改正方法

在審

• 申請號: 201911237193.1
• 申請日: 2019-12-05
• 公開（公告）號: CN110906902A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 高志良;沈定斌;江德軍;巨淑君;彭濤
• 申請（專利權）人: 國電大渡河流域水電開發有限公司
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32;G01B21/04;G01C15/00
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 曾凱

本發明涉及工程測量技術領域，具體涉及一種邊坡變形監測數據兩步改正方法。包括以下步驟：步驟一、儀器設站；步驟二、獲得環境監測參數和各已知點和監測點的距離觀測值、角度觀測值，根據環境監測參數計算改正系數對已知點和監測點的距離觀測值進行改正，利用改正后的距離觀測值和原始的角度觀測值計算獲得各已知點和監測點的推算三維坐標；步驟三、通過各已知點的原始三維坐標和推算三維坐標，計算坐標誤差；步驟四、利用坐標誤差對監測區域內各監測點的推算三維坐標進行改正，獲得各監測點的改正三維坐標。本發明可以有效解決邊坡變形監測數據的改正過程中由角度觀測誤差所導致的監測點坐標計算誤差問題。

技術領域

本發明涉及工程測量技術領域，具體涉及一種邊坡變形監測數據兩步改正方法。

背景技術

在邊坡變形監測項目中，通常是在監測區域或變形體上布設若干監測點，通過對監測點多期坐標監測值進行統計評估監測區域的穩定性。監測點的坐標需利用布設在監測區域外圍的穩定區域的若干已知點來計算。在作業方式上通常是利用具有測距、測角功能的測量儀器如全站儀等進行測量，由于測站點距離監測區域較遠，在觀測距離和角度的過程中，觀測值會受到環境因素的影響，如溫度、濕度、氣壓、大氣折光等，導致觀測數據存在較大測量誤差，無法直接利用觀測值計算監測點的坐標。

傳統的數據處理方法通常是利用全站儀觀測某已知點后，將觀測距離和已知距離進行比對得到改正參數，再對所有監測點的距離觀測值進行改正，進而計算所有監測點的坐標。傳統方法存在的主要問題是：

(1)數據處理過程中僅僅考慮了環境因素對距離測量結果的影響，沒有考慮角度觀測誤差對監測點坐標計算的影響；

(2)坐標計算的過程中距離改正計算僅利用單個已知點比對后得到改正數，未考慮多個已知點與監測點間距離對改正數計算的影響。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種邊坡變形監測數據兩步改正方法，其應用時，通過兩步改正的方式，可以有效解決邊坡變形監測數據的改正過程中由角度觀測誤差所導致的監測點坐標計算誤差問題。

本發明所采用的技術方案為：

一種邊坡變形監測數據兩步改正方法，包括以下步驟：

步驟一、儀器設站：在監測區域外圍設定的測站點架設環境監測儀器和包含距離測量功能和角度測量功能的測量儀器，并在監測區域外圍設定的定向點上架設觀測標志，通過測量儀器照準定向點的觀測標志完成測量儀器的定向，同時在監測區域外圍設定的已知點和監測區域內設定的監測點架設觀測標志；

步驟二、獲得推算三維坐標：獲取已有的監測區域和監測區域外圍共同的設定坐標系，以及測站點和已知點在設定坐標系中的原始三維坐標，通過測量儀器照準各已知點和監測點的觀測標志，獲得各已知點和監測點的距離觀測值和角度觀測值，通過環境監測儀器獲取環境監測參數，根據環境監測參數計算改正系數，利用改正系數對已知點和監測點的距離觀測值進行改正，利用測站點的原始三維坐標、改正后的距離觀測值和原始的角度觀測值計算獲得各已知點和監測點在設定坐標系中的推算三維坐標；

步驟三、計算坐標誤差：通過監測區域外圍各已知點的原始三維坐標和推算三維坐標，計算由于角度觀測誤差導致的坐標誤差；

步驟四、監測點推算坐標改正：利用坐標誤差對監測區域內各監測點的推算三維坐標進行改正，獲得各監測點在設定坐標系中的改正三維坐標。

作為上述技術方案的優選，在步驟一中，所述測量儀器采用全站儀，在測站點架設好全站儀后，在全站儀中輸入設站參數，再完成全站儀的定向。

作為上述技術方案的優選，在步驟二中，所述改正系數的計算公式為：