不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，它包括如下步骤：根据两个已知点和待放点的坐标值对待放点数据进行核对，以确定其正确无误；在B点粗测水平角∠ABP以得到能使P点刚好能绕开障碍物的最大角值，再自行给定一个小于该最大角值的角值βb，作为已知条件，按等腰三角形推算出所需参数；按推算参数实施放样同时复测放样水平角，分别放样转点P和待放点N；对复测的水平角进行角度闭合差验算，得到放样误差在允许范围内的待放点N，如超差，需修正或者重测直到符合要求。本发明不仅操作简单、检核验算容易，而且放样点位精度受控，极大地解决了不通视的直线延伸定位测量问题。
【专利说明】不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及定位测量【技术领域】，尤其涉及一种不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]在施工测量中经常会通过已知的两点，并在确定的这两点的方向上根据施工需要进行向前延伸若干待测点，保证待测点都能落在已知方向的直线上，并直线性应控制在允许偏差范围内。但是实际工作中有时会因前伸方向上障碍物的遮挡而无法通视，在这种情况下如不利用GPS设备或者使用常规的正倒镜直线定位法都是无法放样待测点的，所以我们势必要研究一种在不通视条件下的直线延伸定位测量方法，而且还要确保测量结果符合客户满意的测量精度需要。随着电子全站仪的测量技术越趋成熟以及它精确、方便、快捷的优势，本发明把全站仪的使用与一定的理论分析相结合，可以很好的解决此实际问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于提供一种不通视条件下，使用全站仪来完成已知直线向前延伸定位的测量方法，该方法简单、可操作性强、测量精度高。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明产生的有益效果是:不通视条件下的直线向前延伸全站仪定位测量方法，它包括如下步骤:
(1)根据已知点A、B，待放点N的坐标值计算方位角aab、abn，比较两个方位角是否相同以确认N点数据无误；
(2)将全站仪架设在B点粗测水平角ZABP，得到转点P点使Z ABP刚好能绕开障碍物的最大角值β b’，再自行给定一个小于该Z ABP最大角值0b’的任意有效角值Pb;根据B点和N的坐标值计算出B点和N的距离Sbn，把Λ BPN按等腰三角形推算出广BPN角值参数β P和B-P、P-N之间的距离Sbp> Snp,且Sbp等于Spn ；
(3)按推算出的参数βP、β b、Sbp> Snp实施放样，同时复测放样水平角:全站仪分别架设在B点放样已知角β b和Sbp，得到所放样的转点P，复测水平角Z ABP ;再转架设P点放样待放点N，复测水平角β P，放样时控制测角、测距中误差符合规范要求；
(4)根据公式(180°-13b)X2+i3p=180°进行角度闭合差验算，得到放样误差在允许范围内的待放点N，如超过误差，转回步骤3)修正或者重测直到符合要求。
[0006]按上述方案，在步骤(3)中全站仪先架设在B点后视A点利用极坐标法放样已知角和Sbp，得到所放样的转点P。
[0007]按上述方案，在步骤(3)中全站仪转架设在B点放样已知角β b和Sbp，得到所放样的转点P后，观测放样角Pb I至3测回后得到观测角平均值i3b’’，再确定转点P。
[0008]按上述方案，在步骤(3)中全站仪架设在P点后视B点利用极坐标法放样已知角β P和Spn得到待放点No
[0009]按上述方案，在步骤(3)中全站仪架设在P点放样已知角βρ和Snp，得到所放样的待放点N后，观测放样角βρ I至3测回后得到观测角平均值β ρ’’，再确定待放点N。
[0010]按上述方案，步骤(2)中所述有效角值Pb为满足条件90° < Pb < Pb’的角值。
[0011]本发明的有益效果:
1.本发明方法在步骤(4)中对步骤(3)中的复测角值按根据公式(180° -13b) Χ2+βρ=180°做最后的角度闭合差验算，增加了角度检核条件，以保证所测待放点N的精度符合相关要求。
[0012]2.利用全站仪很好地解决了不通视条件下的直线延伸定位测量技术问题，简单易操作的放样过程大大提高了外业测量工作效率。
[0013]
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
图1为本发明方法中P点刚好能绕开障碍物的最大角值时放样N点过程示意图；
图2为本发明方法中给定任意有效Z ABP值后的放样N点过程示意图。
[0015]图中:1:已知点Α，2:已知点B，3:待放样点N，4:刚可绕开障碍且可通视的Z ABP最大值Pb’，5:给定的小于max (Z ABP)的有效任意角值β b,6:转点P, 7:Z BPN即β ρ,8:障碍物，9 =ZBNP即βη,ΙΟ:三角形底边中心点H。
【具体实施方式】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，所述能够使P点刚好可以绕开障碍且可通视的Z ABP最大值=max (Z ABP),为方便描述用β b’表示,所述给定的小于max(ZABP)的有效任意角值同样用表示，同理Z BPN用β ρ表示，Z BNP用βη表示，Β-Ν、B-P> P-N之间的距离分别用Sbn、Sbp、Snp表示；具体方法包括如下步骤:
a、根据已知点A、B、待放样点N的坐标值计算方位角aab和abn，对照两个方位角是否相同，如果相同势必相等，以确认所放样点N的数据准确无误，否则继续下面的操作也是毫无意义；
b、根据B点和N的坐标值计算出距离Sbn，如图1所示，全站仪架设在B点后视A粗略观测拟确定转点P的水平角β b’，得到能使转点P刚好可以绕开障碍物8，且使B-P、P-N两路径均可通视的max (Z ABP),根据现场实际情况和有利原则施测者自行给定一个小于3 b’的任意有效角值Pb，有效角值为满足条件90° < i3b< i3b’的角值，Pb给定后即看做为一个已知条件；
根据图2所示，假设Λ BPN为等腰三角形，计算必要的数值:(|3根据等腰三角形的特性，得出直角三角形」BHP的直角边Sbh=-- X Sbn, @广NBP=180。- β b，@根据①和@的
结果可以求出等腰三角形的两腰边长Sbp=Spn=Sbh + COs(180° - β b)，@根据等腰三角形
的特性和已给定的已知角值Pb求出ZBPN，即βρ=180° -(180。-β b)_i3 η (公式1)，因为等腰三角形Λ BPN的两底角相等，所以βη=ΖΝΒΡ=180° -^b (公式2)，则公式2代入公式I得βρ=180° -2(180° -^b)=2^b-180° (公式3)的理论值，自此4个放样所需的必要参数Sbp、Spn、β b> βρ均已推算求得成为已知；
C、按上述推算的参数开始实施放样测量和放样角Pb、β P观测，全站仪先架设在B点后视A点利用极坐标法放样已知角Pb和Sbp，得到所放样的转点P，观测放样角Pb 1~3测回后得到观测角平均值Pb’’，测角、测距中误差应符合相关规范标准的要求，例如，工程测量规范要求测角< ±5"、测距< 1:20000，若测角、测距中误差超差应及时修正或重新放样P点桩位，以避免最后的N点点位中误差超差而返工。全站仪架设在P点后视B点同刚才放样P点方法放样βρ和Spn得到待放点N，观测放样角βρ 1~3测回后得到观测角平均值β P’ ’，测角、测距中误差允许值均同P点的放样观测步骤要求。
[0018]d、根据公式3则(180° -β?3)Χ2+βρ =180°成立，根据角度观测值可以求得角度闭合差fe= (180° -13b’’)Χ2+βρ’’ -180°，根据工程测量规范，当角度闭合差fe ( ±15〃时符合要求，N点放样结束，如果超差，需要修正或者重测直到符合要求。
[0019]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。本发明所提供的限差只是工程测量规范中针对工业与民用建筑类的相关一般规定，仅供参考，如有不适用本要求以外的其他情况时，应结合自身情况、设计和所适用的国家、行业现行规范标准的相关要求确定限差作为评定标准。
【权利要求】
1.不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，其特征在于:它包括如下步骤: (1)根据已知点A、B，待放点N的坐标值计算方位角aab、abn，比较两个方位角是否相同以确认N点数据无误； (2)将全站仪架设在B点粗测水平角ZABP，得到转点P点使Z ABP刚好能绕开障碍物的最大角值β b’，再自行给定一个小于该Z ABP最大角值0b’的任意有效角值Pb;根据B点和N的坐标值计算出B点和N的距离Sbn，把Λ BPN按等腰三角形推算出广BPN角值参数β P和B-P、P-N之间的距离Sbp> Snp,且Sbp等于Spn ； (3)按推算出的参数βρ、Pb、Sbp、Snp实施放样，同时复测放样水平角:全站仪分别架设在B点放样已知角β b和Sbp，得到所放样的转点P，复测水平角Z ABP ;再转架设P点放样待放点N，复测水平角β P，放样时控制测角、测距中误差符合规范要求； (4)根据公式(180°-13b)X2+i3p=180°进行角度闭合差验算，得到放样误差在允许范围内的待放点N，如超过误差，转回步骤3)修正或者重测直到符合要求。
2.根据权利要求1所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，其特征在于在在步骤(3)中全站仪先架设在B点后视A点利用极坐标法放样已知角Pb和Sbp，得到所放样的转点P。
3.根据权利要求1所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，其特征在于在步骤(3)中全站仪转架设在B点放样已知角Pb和Sbp，得到所放样的转点P后，观测放样角Pb I至3测回后得到观测角平均值i3b’’，再确定转点P。
4.根据权利要求1所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，其特征在于在步骤(3)中全站仪架设在P点后视B点利用极坐标法放样已知角βρ和Snp得到待放点N0
5.根据权利要求1所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，其特征在于在步骤(3)中全站仪架设在P点放样已知角β P和Spn，得到所放样的待放点N后，观测放样角βρ I至3测回后得到观测角平均值β ρ’’，再确定待放点N。
6.根据权利要求1所述的不通视条件下的直线延伸全站仪定位测量方法，其特征在于步骤(2)中所述有效角值Pb为满足条件90° < i3b< i3b’的角值。
【文档编号】G01C15/00GK103575257SQ201310599179
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】何红玲, 桂祁东 申请人:中国一冶集团有限公司