一种地物地形的测量方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及大地测量技术领域，尤其涉及一种地物地形的测量方法及系统。
【背景技术】
[0002] 建筑、道路、市政设施、境界以及山体、水系、地貌、植被等地物、地形要素是人类生 存、生产和建设等各项活动的承载对象。随着社会经济的发展，各行各业对于空间位置信息 的需求越来越精确和广泛，地物、地形平面位置和高程信息的快速、精确采集已成为其中一 个关键环节。
[0003] 目前，现有的地物地形测量一般采用全站仪、测距仪或经炜仪等进行点位采集，其 测量方法为单向模式，即通过全站仪直接对待测点进行测量。这种测量方法不仅造成采集 与处理模式作业效率较低，难以直接获取待测点的地物信息，而且受人工干预较多、测量精 度易受影响。同时，该测量方法对测量人员有较高的技术要求，在一定程度上导致应用广泛 性较差。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例提出一种地物地形的测量方法及系统，能够提高待测点处地物地形 的采集效率和测量精度。
[0005] 本发明实施例提供一种地物地形的测量方法，包括：
[0006] 全站仪接收棱镜的通信请求，与所述棱镜建立通信链接；所述全站仪架设在位置 已知的起算点处，所述棱镜架设在待测点处；所述起算点与所述待测点保持通视；
[0007] 所述全站仪接收所述棱镜发送的棱镜架设高度和所述待测点的地物信息；
[0008] 所述全站仪根据所述棱镜架设高度，测量并计算所述待测点的三维坐标；
[0009] 所述全站仪保存并输出所述待测点的地物信息和三维坐标。
[0010] 进一步地，所述全站仪根据所述棱镜架设高度，测量计算所述待测点的三维坐标， 具体包括：
[0011] 获取预设的方向点B1的平面坐标（XB，Yb);所述方向点B 1与所述起算点保持通视；
[0012] 测量B1Pid顺时针转动到PidR1的水平角度a ^PidRi与水平面之间的垂直角度β廊 PdR1的长度S 1;所述全站仪设为点P。，所述棱镜设为点R1, B1Pid为所述方向点与所述全站仪 的连线，PA为所述全站仪与所述棱镜的连线；
[0013] 根据所述棱镜架设高度、所述方向点B1的平面坐标（X B，Yb)、所述水平角度a i、所 述垂直角度β i和所述长度S i，计算所述待测点的三维坐标。
[0014] 进一步地，所述根据所述棱镜架设高度、所述方向点B1的平面坐标（XB，Yb)、所述 水平角度a i、所述垂直角度β i和所述长度S i，计算所述待测点的三维坐标，具体包括：
[0015] 根据所述方向点B1的平面坐标（XB，YB)、所述水平角度a i、所述垂直角度β i和所 述长度S1，采用平面坐标计算公式，计算获得所述待测点的平面坐标（X1, Y1);其中，所述平 面坐标计算公式如下： UiN 丄 UiJlOO 丄乙 ? Λ _/·!·? 匕/ {
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020] 根据所述起算点的高度ΖΡ、所述长度S1、所述垂直角度β i、所述全站仪的架设高 度hP和所述棱镜架设高度j i，采用高度计算公式，计算获得所述待测点的高程坐标Z1;其 中，所述高度计算公式如下：
[0021] Z1= Zp+S.XsinP ,+Hp-j,；
[0022] 获得所述待测点的三维坐标（X1，Y1，Z1)。
[0023] 进一步地，在所述全站仪保存并输出所述待测点的地物信息和三维坐标之后，还 包括：
[0024] 所述全站仪向所述棱镜发送通信关断指令，断开与所述棱镜的通信链接。
[0025] 优选地，所述待测点的地物信息包括所述待测点的名称、地物属性编码和所述棱 镜采集到的所述待测点及其周边的图像。
[0026] 相应的，本发明实施例还提供一种地物地形的测量系统，包括全站仪和棱镜；所述 全站仪架设在位置已知的起算点处，所述棱镜架设在待测点处；所述起算点与所述待测点 保持通视；
[0027] 所述全站仪包括：
[0028] 通信请求接收模块，用于接收所述棱镜的通信请求，与所述棱镜建立通信链接；
[0029] 信息接收模块，用于接收所述棱镜发送的棱镜架设高度和所述待测点的地物信 息；
[0030] 坐标测量模块，用于根据所述棱镜架设高度，测量并计算所述待测点的三维坐标； 以及，
[0031] 信息输出模块，用于保存并输出所述待测点的地物信息和三维坐标。
[0032] 进一步地，所述坐标测量模块具体包括：
[0033] 方向点获取单元，用于获取预设的方向点B1的平面坐标（XB，Y b);所述方向点队与 所述起算点保持通视；
[0034] 测量单元，用于测量B1Pid顺时针转动到P。民的水平角度a P ?。民与水平面之间的 垂直角度β JP P。民的长度S 1;所述全站仪设为点P。，所述棱镜设为点R1, B1Pid为所述方向 点与所述全站仪的连线，PcR1为所述全站仪与所述棱镜的连线；以及，
[0035] 计算单元，用于根据所述棱镜架设高度、所述方向点B1的平面坐标（XB，Y b)、所述 水平角度Ct1、所述垂直角度P1和所述长度S1，计算所述待测点的三维坐标。
[0036] 进一步地，所述计算单元具体包括：
[0037] 平面坐标计算子单元，用于根据所述方向点B1的平面坐标（X B，Yb)、所述水平角度 a i、所述垂直角度β i和所述长度S i，采用平面坐标计算公式，计算获得所述待测点的平面 坐标（X1, Y1);其中，所述平面坐标计算公式如下：
[0038] Xi= X p+S； X cos β ； X cos (Ap B+ α ;)；
[0039] Yi= Y p+S； X cos β ； X sin (Ap B+α ;)；
[0040]
[0041 ]
[0042] 高程坐标计算子单元，用于根据所述起算点的高度ZP、所述长度S1、所述垂直角度 β i、所述全站仪的架设高度hP和所述棱镜架设高度j i，采用高度计算公式，计算获得所述 待测点的高程坐标Zi;其中，所述高度计算公式如下：
[0043] Zi= Z p+Si X sin β i+Hp-jy
[0044] 三维坐标获取子单元，用于获得所述待测点的三维坐标（X1，Y1，Z 1)。
[0045] 进一步地，所述全站仪还包括通信关断模块；
[0046] 所述通信关断模块用于向所述棱镜发送通信关断指令，断开与所述棱镜的通信链 接。
[0047] 优选地，所述待测点的地物信息包括所述待测点的名称、地物属性编码和所述棱 镜采集到的所述待测点及其周边的图像。
[0048] 实施本发明实施例，具有如下有益效果：
[0049] 本发明实施例提供的地物地形的测量方法及系统，能够建立全站仪和棱镜的通信 连接，使棱镜将待测点的地物地形相关信息直接发送给全站仪，实现全站仪对待测点处地 物地形的快速、精确采集，可广泛应用于空间位置确定、建筑工程、市政公用、交通导航、测 绘、公共安全、移动位置服务、水利、农林业等领域；棱镜将待测点的名称、地物属性编码和 棱镜采集到的待测点及其周边的图像直接发送给全站仪，有利于用户在利用所测量出的地 物地形绘制地形图时作为辅助参考。
【附图说明】
[0050] 图1是本发明提供的地物地形的测量方法的一个实施例的流程示意图；
[0051] 图2是本发明提供的地物地形的测量方法中全站仪测量的一个示意图；
[0052] 图3是本发明提供的地物地形的测量方法中全站仪测量的另一个示意图；
[0053] 图4是本发明提供的地物地形的测量系统的一个实施例的结构示意图；
[0054] 图5是本发明提供的地物地形的测量系统的另一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0055] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0056] 参见图1，是本发明提供的地物地形的测量方法的一个实施例的流程示意图，包 括：
[0057] S1、全站仪接收棱镜的通信请求，与所述棱镜建立通信链接；所述全站仪架设在位 置已知的起算点处，所述棱镜架设在待测点处；所述起算点与所述