斜坡坡底三维坐标测绘方法与流程

本申请涉及测绘，特别涉及一种斜坡坡底三维坐标测绘方法。

背景技术：

1、在水利工程测绘、山地地形测绘中，河道堤防、山坡等地形坡度较大，对于堤防斜坡水涯线、山坡坡脚点三维坐标的测绘存在较大困难。

2、现有传统技术中的全站仪、gps等测绘装置存在人员到达目标点困难以及需要多人配合的缺点，并且存在较大的安全风险；对于新兴科技航测、三维激光扫描等手段解决单个问题成本较高，且在精度以及效率上存在较大弊端。

3、具体来说，在坡度较大的坡脚点测绘时，有时为了测量某个点需要2-3人进行配合，使人员到达目标点后树立棱镜杆，此方法效率低、安全风险高。如果要提高在河道堤防、山坡等坡度较大的、以及人员难以到达的区域的三维坐标测绘的效率，就需要在减少人员投入的情况下保持测绘精度。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种斜坡坡底三维坐标测绘方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

3、一种斜坡坡底三维坐标测绘方法，所述方法适用于斜坡坡底三维坐标测绘装置当中，所述斜坡坡底三维坐标测绘装置包括第一测量杆、与所述第一测量杆相铰接的第二测量杆、以及与所述第二测量杆相铰接的第三测量杆；

4、所述斜坡坡底三维坐标测绘方法包括：

5、s1、将所述测绘装置放置于待测斜坡的坡顶a点处，确定所述a点坐标为(xa，ya，ha)；

6、s2、将待测斜坡的坡底处定义为b点，所述b点与水涯线齐平；

7、s3、通过所述第一测量杆测量所述a点与所述b点的斜距sab；

8、s4、通过所述第二测量杆测量水平面与所述ab点连线的夹角α；

9、s5、通过所述第三测量杆测量北方向与所述ab点连线的坐标方位角γ；

10、s6、基于所述a点坐标(xa，ya，ha)、水平面与所述ab点连线的夹角α、北方向与所述ab点连线的坐标方位角γ、以及所述a点与所述b点的斜距sab，得到所述b点的坐标(xb，yb，hb)。

11、在一种可能的实现方式中，所述步骤s6中，所述b点坐标中的xb＝xa+sab*cosγ。

12、在一种可能的实现方式中，所述步骤s6中，所述b点坐标中的yb＝ya+sab*sinγ。

13、在一种可能的实现方式中，所述步骤s6中，所述b点坐标中的hb＝ha-sab*sinα。

14、在一种可能的实现方式中，所述第一测量杆为伸缩标尺，所述第一测量杆的第一端具有铰接槽，所述铰接槽内具有铰接孔，所述第二测量杆的第一端通过第一铰接杆与所述铰接孔相铰接，所述第二测量杆的第一端还具有铰接环，所述第三测量杆的第一端通过第二铰接杆与所述铰接环相铰接；当所述斜坡坡底三维坐标测绘装置处于收纳状态时，所述第二测量杆收纳于所述铰接槽内。

15、在一种可能的实现方式中，所述第二测量杆上安装有水平仪以及第一角度数显器，所述铰接孔内与所述第一铰接杆相铰接的位置设置有第一角度传感器，所述第一角度传感器与所述第一角度数显器电性连接。

16、在一种可能的实现方式中，所述第三测量杆上安装有指北针以及第二角度数显器，所述铰接环内与所述第二铰接杆相铰接的位置设置有第二角度传感器，所述第二角度传感器与所述第二角度数显器电性连接。

17、在一种可能的实现方式中，所述第二测量杆的内部设置有用于给所述第一角度数显器和所述第一角度传感器供电的第一电源，所述第三测量杆的内部设置有用于给所述第二角度数显器和所述第二角度传感器供电的第二电源。

18、本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

19、本申请基于斜坡坡底三维坐标测绘装置测得的水平面与所述ab点连线的夹角α、北方向与所述ab点连线的坐标方位角γ、以及所述a点与所述b点的斜距sab，结合a点坐标(xa，ya，ha)，实现了斜坡坡底三维坐标(即，b点的坐标(xb，yb，hb))的测绘。与传统方式相比，该斜坡坡底三维坐标测绘方法有效的减少了坡底三维坐标测绘时的人员投入，具备单兵作业的优势，大大提高了测绘精度及效率，并且不需要人员到达坡底目标点，杜绝了安全事故的发生。

技术特征：

1.一种斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述方法适用于斜坡坡底三维坐标测绘装置当中，所述斜坡坡底三维坐标测绘装置包括第一测量杆、与所述第一测量杆相铰接的第二测量杆、以及与所述第二测量杆相铰接的第三测量杆；

2.根据权利要求1所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述步骤s6中，所述b点坐标中的xb＝xa+sab*cosγ。

3.根据权利要求1所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述步骤s6中，所述b点坐标中的yb＝ya+sab*sinγ。

4.根据权利要求1所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述步骤s6中，所述b点坐标中的hb＝ha-sab*sinα。

5.根据权利要求1所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述第一测量杆为伸缩标尺，所述第一测量杆的第一端具有铰接槽，所述铰接槽内具有铰接孔，所述第二测量杆的第一端通过第一铰接杆与所述铰接孔相铰接，所述第二测量杆的第一端还具有铰接环，所述第三测量杆的第一端通过第二铰接杆与所述铰接环相铰接；

6.根据权利要求5所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述第二测量杆上安装有水平仪以及第一角度数显器，所述铰接孔内与所述第一铰接杆相铰接的位置设置有第一角度传感器，所述第一角度传感器与所述第一角度数显器电性连接。

7.根据权利要求6所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述第三测量杆上安装有指北针以及第二角度数显器，所述铰接环内与所述第二铰接杆相铰接的位置设置有第二角度传感器，所述第二角度传感器与所述第二角度数显器电性连接。

8.根据权利要求7所述的斜坡坡底三维坐标测绘方法，其特征在于，所述第二测量杆的内部设置有用于给所述第一角度数显器和所述第一角度传感器供电的第一电源，所述第三测量杆的内部设置有用于给所述第二角度数显器和所述第二角度传感器供电的第二电源。

技术总结
本申请关于一种斜坡坡底三维坐标测绘方法，涉及测绘领域。本申请基于斜坡坡底三维坐标测绘装置测得的水平面与所述AB点连线的夹角α、北方向与所述AB点连线的坐标方位角γ、以及所述A点与所述B点的斜距Sab，结合A点坐标，实现了斜坡坡底三维坐标的测绘。与传统方式相比，该斜坡坡底三维坐标测绘方法有效的减少了坡底三维坐标测绘时的人员投入，具备单兵作业的优势，大大提高了测绘精度及效率，并且不需要人员到达坡底目标点，杜绝了安全事故的发生。

技术研发人员：范登峰,张龙,吴卫华,俞昌华,蔡梁峰,陈雷,赵俊红,纪梦达
受保护的技术使用者：中煤江苏勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17