專利名稱：一種利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種利用全站儀測(cè)量不通視點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法。
背景技術(shù)：
全站儀，即全站型電子速測(cè)儀(Electronic Total Station),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀， 其廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。全站儀測(cè)量坐標(biāo)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是通過假設(shè)儀器的測(cè)站點(diǎn)與后視定向的定向點(diǎn)，建立起以測(cè)站為中心的測(cè)站坐標(biāo)系，同時(shí)通過測(cè)量前視點(diǎn)在測(cè)站坐標(biāo)系中的位置參數(shù)，即可求得前視點(diǎn)的坐標(biāo)XYZ。全站儀工作特性要求前視點(diǎn)與測(cè)站點(diǎn)之間必須通視，才能通過電磁波信號(hào)獲取前視點(diǎn)與測(cè)站點(diǎn)之間的位置信息。然而事實(shí)上，在林間或城市建筑群中測(cè)量時(shí)，這一條件不易實(shí)現(xiàn)，在全站儀測(cè)量中，經(jīng)常遇到隱蔽點(diǎn)(不通視點(diǎn))，這些點(diǎn)一般位于高層建筑物L(fēng)形拐角處、植被繁茂等處。因此，研究一種在林間或城市建筑群中測(cè)量時(shí)常遇到隱蔽點(diǎn)的情況下，利用全站儀測(cè)量不通視點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，該方法基于在隱蔽點(diǎn)附近建立局部極坐標(biāo)系，并通過建立全站儀測(cè)量中隱蔽點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)間的推算關(guān)系，測(cè)量獲取局部極坐標(biāo)系參數(shù)，同時(shí)測(cè)量隱蔽點(diǎn)在局部極坐標(biāo)間的極坐標(biāo)，從而快速確定隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)。為了達(dá)到上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下技術(shù)解決方案—種利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，其特征在于，具體包括如下步驟步驟I、外業(yè)數(shù)據(jù)采集I)安置輔助測(cè)量裝置所述的輔助測(cè)量裝置包括兩根測(cè)桿，該兩根測(cè)桿通過球形萬向接頭相連接；所述測(cè)桿可伸縮，其長(zhǎng)度調(diào)整范圍為I. 5m-2. 5m ；規(guī)定兩根測(cè)桿分別為AB測(cè)桿、AO測(cè)桿；將AO測(cè)桿上的端點(diǎn)O點(diǎn)置于待測(cè)量的隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)，使AB測(cè)桿水平放置，且AB測(cè)桿的兩個(gè)端點(diǎn)A、B分別置于通視點(diǎn)A、B點(diǎn)；2)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)采集在工作點(diǎn)位上架設(shè)全站儀,測(cè)量獲取A、B點(diǎn)坐標(biāo)；3)信息記錄需要記錄的數(shù)據(jù)隱蔽點(diǎn)點(diǎn)號(hào)；測(cè)量點(diǎn)點(diǎn)號(hào)；測(cè)量點(diǎn)A點(diǎn)、B點(diǎn)的坐標(biāo)；AB測(cè)桿、AO 測(cè)桿的邊長(zhǎng)；水平角β和高度角Θ ；
其中，水平角β是指AO測(cè)桿在水平面上的投影AO'與AB測(cè)桿之間的夾角，即 ZO' AB;高度角Θ是指AO測(cè)桿與其水平面上的投影AO'之間的夾角，即ZO' Α0;步驟2:內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理I)計(jì)算AB的方位角α ΑΒ ；2)計(jì)算AO'的方位角αΑ0,α Α0, = α 仙―01 AB = ct ΑΒ— β其中，O'點(diǎn)為O點(diǎn)在AB測(cè)桿所在水平面的投影點(diǎn)；3)求隱蔽點(diǎn)坐標(biāo)由Α、0'兩點(diǎn)距離SA(y和AO'的方位角αω,計(jì)算得到坐標(biāo)增量Λ χω,和Δ yA0,SA0. = Sao cos ΘΔ
Xao, — cos CtAyA0, = Sao, sin α Α0,求得隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)在水平面的投影點(diǎn)O'點(diǎn)的坐標(biāo)為X0, = Xa+ Δ Xao,；Y0, = Ya+ Δ Yao,；根據(jù)下列投影關(guān)系公式，得到隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)的坐標(biāo) X0 = X0 > = Xa+ Δ Xao,Y0 = Y0, = Ya+ Δ Yao’Z0 = XA+SA0sin Θ。進(jìn)一步的，所述步驟2:內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理中的I)計(jì)算AB的方位角Ciab的計(jì)算步驟如下首先分別計(jì)算Λ X、Λ Y方向上的坐標(biāo)增量Λ Xab^ Δ yAB Δ Xab = χΒ-χΑAyffi = yB-yA其次坐標(biāo)增量的反正切值CIab1s:
權(quán)利要求
1.一種利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，其特征在于，具體包括如下步驟步驟I、外業(yè)數(shù)據(jù)采集1)安置輔助測(cè)量裝置所述的輔助測(cè)量裝置包括兩根測(cè)桿，該兩根測(cè)桿通過球形萬向接頭(2)相連接；所述測(cè)桿可伸縮，其長(zhǎng)度調(diào)整范圍為I. 5m-2. 5m ；規(guī)定兩根測(cè)桿分別為AB測(cè)桿、AO測(cè)桿；將AO測(cè)桿上的端點(diǎn)O點(diǎn)置于待測(cè)量的隱蔽點(diǎn) O點(diǎn)，使AB測(cè)桿水平放置，且AB測(cè)桿的兩個(gè)端點(diǎn)A、B分別置于通視點(diǎn)A、B點(diǎn)；2)測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)采集在工作點(diǎn)位上架設(shè)全站儀，測(cè)量獲取A、B點(diǎn)坐標(biāo)；3)信息記錄需要記錄的數(shù)據(jù)隱蔽點(diǎn)點(diǎn)號(hào)；測(cè)量點(diǎn)點(diǎn)號(hào)；測(cè)量點(diǎn)A點(diǎn)、B點(diǎn)的坐標(biāo)；AB測(cè)桿、AO測(cè)桿的邊長(zhǎng)；水平角β和高度角Θ ；其中，水平角β是指AO測(cè)桿在水平面上的投影AO'與AB測(cè)桿之間的夾角，即 ZO' AB;高度角Θ是指AO測(cè)桿與其水平面上的投影AO'之間的夾角，即即ZO' Α0; 步驟2 :內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理1)計(jì)算AB的方位角αΑΒ ；2)計(jì)算AO'的方位角αΑ0,；α A<y = α AB- Z O' AB = a AB- β其中，O'點(diǎn)為O點(diǎn)在AB測(cè)桿所在水平面的投影點(diǎn)；3)求隱蔽點(diǎn)坐標(biāo)由Α、0'兩點(diǎn)距離34(),和AO'的方位角a A(y計(jì)算得到坐標(biāo)增量Δχω,和Δ yAQ,Sao, = SaoCos Θ Δ xA0, = Sao/ cos α Α0,A Yao1 = SA0, sin α A0,求得隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)在水平面的投影點(diǎn)O'點(diǎn)的坐標(biāo)為X。’ = Xa+ A Xao’ ;Y。’ = Ya+ A Yao’ ;根據(jù)下列投影關(guān)系公式，得到隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)的坐標(biāo)Xo = X。’ = Xa+ A Χαο，Y0 = Y?！?= V Δ Yao，Z0 = Xa+SA0sin Θ。
2.如權(quán)利要求I所述的利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，其特征在于，所述步驟2:內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理中的I)計(jì)算AB的方位角α ΑΒ的具體計(jì)算步驟如下首先分別計(jì)算ΔΧ、ΔΥ方向上的坐標(biāo)增量ΔχΑΒ、Aym A xAB 一 ΧΒ_ΧΑA JrAB 一 JrB-JrA其次計(jì)算坐標(biāo)增量的反正切值Qab1s:
3.如權(quán)利要求I所述的利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，其特征在于，所述測(cè)桿由兩根部分重疊相接的量尺(I)組成，該兩根量尺的重疊部分的長(zhǎng)度可調(diào)，量尺(I)的量程為I. 5mO
4.如權(quán)利要求I所述的利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，其特征在于，每根所述測(cè)桿上的兩根量尺之間通過螺栓⑶固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用全站儀測(cè)量隱蔽點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)的方法，包括如下步驟安置輔助測(cè)量裝置；在工作點(diǎn)位上架設(shè)全站儀，測(cè)量獲取A、B點(diǎn)坐標(biāo)；信息記錄；計(jì)算AB的方位角αAB；計(jì)算AO′的方位角αAO′求隱蔽點(diǎn)坐標(biāo)由A、O′兩點(diǎn)距離SAO′和AO′的方位角αAO′計(jì)算得到坐標(biāo)增量求得隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)在水平面投影點(diǎn)O′點(diǎn)的坐標(biāo)根據(jù)投影關(guān)系公式得到隱蔽點(diǎn)O點(diǎn)的坐標(biāo)。該方法基于在不通視點(diǎn)附近建立局部極坐標(biāo)系，并通過建立全站儀測(cè)量中不通視點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)間的推算關(guān)系，測(cè)量獲取局部極坐標(biāo)系參數(shù)，同時(shí)測(cè)量不通視點(diǎn)在局部極坐標(biāo)間的極坐標(biāo)，從而快速確定不通視點(diǎn)點(diǎn)位坐標(biāo)。
文檔編號(hào)G01C15/00GK102589533SQ201210017459
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者龔云 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)