一种跨海高程传递测量方法

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一种跨海高程传递测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及跨海高程传递技术领域,特别设及一种用于测站晃动条件下的全站仪 跨海高程测量方法,适用于各种海况条件下海中测量平台或海中桥壞的跨海高程传递测 量。
【背景技术】
[0002] 《国家一、二等水准测量规范》KBT12897-2006)规定的跨河水准测量方法,仅适用 于跨海路线两端测站处于稳定结构上的跨海高程测量。安置在稳定地面或其他稳定结构物 上的全站仪的垂直角变化值小于1秒,但在跨海高程传递测量中,跨海路线的一端或两端 位于海中测量平台或桥壞等不稳定结构上,因受海洋潮软、波浪及风力的作用和影响,该些 海中测量平台或桥壞处于不停的轻微晃动之中,使得安置在海中不稳定结构上的全站仪处 于不停的晃动之中,全站仪的垂直角变化值可达数十秒甚至数分。在该种测站晃动条件下, 现行规范中规定的跨河水准测量方法(含技术要求、限差标准等)不再适用。

【发明内容】

[0003] 本发明的目的是针对测站晃动条件下一般跨海高程测量方法不再适用的难题,旨 在提供一种适用于各种海况条件下的跨海高程传递测量方法,W实现海中测量平台及海中 桥壞控制点高程的精确传递。
[0004] 本发明目的的实现方式为,一种适用于测站晃动条件下的全站仪跨海高程测量方 法,具体步骤如下:
[0005] 1)根据跨海高程测量精度等级选择跨海图形,布置跨海场地;
[0006] 设置跨海点,用于安置仪器和观测目标,用全站仪或GI^S静态相对测量方法精确 测定各边长,用精密水准仪或全站仪测量同岸跨海点之间的高差;
[0007] 2)进行海中测量平台或桥壞晃动量测试,得出平台或桥壞上全站仪垂直角变化幅 度;
[000引将全站仪安置在海中测量平台或海中桥壞跨海点上,瞄准对岸观测目标并保持固 定;启动全站仪观测和记录程序,按一定时间间隔连续记录n个垂直角数据;计算n个垂直 角中最大值与最小值的差值,即为垂直角变化幅度值;
[0009] 3)根据跨海距离、测量等级及全站仪级别,确定跨海高程测量的测回数及半测回 中垂直角观测组数;
[0010] 4)根据平台晃动量,即垂直角变化幅度确定每半组观测中一次照准的垂直角读数 次数;
[0011] 5)将电子手簿与全站仪连接,配置电子手簿记录端口通讯参数;设置一次照准垂 直角读数次数及相邻两次读数之间的时间间隔参数;按=角高程法进行同步对向观测,电 子手簿自动记录并存储观测数据;
[0012] 6)利用数据处理软件完成观测数据的转换计算并输出标准格式的垂直角观测成 果表;
[0013] 7)根据跨海距离、垂直角及仪器高、目标高观测数据,计算跨海高差观测值。
[0014] 本发明采用多次重复观测读数取均值的垂直角测量方法,结合跨海图形及成果限 差标准的改造设计等措施,通过全站仪=角高程测量方法,并研制了自动观测记录及数据 处理软件系统,有效削弱了海上测站晃动对全站仪垂直角观测值的不利影响,显著提高了 跨海高程测量的精度和速度,解决了复杂海况下高精度跨海高程传递测量的技术难题。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明实施例的测站晃动条件下全站仪跨海高程测量方法的流程图;
[0016] 图2a、b、c是本发明方法的跨海场地S种布置方式示意图;
[0017] 图3是本发明实施例的平台垂直角测试数据散点图;
[001引图4是本发明方法的全站仪跨海高程测量原理图。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】做进一步详细描述。
[0020] 实施例1
[0021] 参照图1,所述跨海高程测量流程的具体步骤如下:
[0022] 1)根据跨海高程测量精度等级选择跨海图形,布置跨海场地;
[0023] 两跨海测站均位于海中测量平台上,便于频繁调换仪器位置进行多测回观测,因 此,一、二等跨海高程测量,按平行四边形[参见图2a]或等腰梯形[参见图2b]方式布置 跨海场地,使用2台全站仪进行同步对向观测;=、四等跨海高程测量,按平行四边形[参见 图2a]或等腰梯形[参见图2b]方式布置跨海场地,使用2台全站仪进行同步对向观测;或 按Z字形[参见图2c]布设跨海场地,使用1台仪器进行观测。
[0024] 按平行四边形或等腰梯形方式布置跨海场地的4个跨海点A、B、C、D既是仪器安 置点,同时也是观测目标设置点,同岸两跨海点可交替安置仪器和目标。按Z字形方式布置 跨海场地的B、D是仪器安置点,同时也是观测目标设置点。
[0025] 各边长及同岸跨海点之间的高差按下列方法测定:
[0026] (1)跨海长边AC、BD的长度,采用全站仪或GPS静态相对测量方法精确测定;
[0027] (2)同岸跨海点之间的短边AB、CD [参见图2a或图化],可采用GI^S测量、全站仪 测距或钢尺量距的方法测定;
[002引 做同岸跨海点之间的高差tlAB、hcD,采用精密水准或全站仪;角高程测量方法测 定。
[0029] 图2a或图化中跨海视线长度,即跨海长边AC、抓约为3. 9km,按国家二等跨海高 程测量精度施测。
[0030] 2)进行海中测量平台或桥壞晃动量测试,得出平台或桥壞上全站仪垂直角变化幅 度;
[003U 将全站仪安置在海中测量平台或海中桥壞跨海点上,利用激光对中器和电子水准 器,完成仪器的精确整平和对中;转动仪器照准部和望远镜,概略瞄准对岸观测目标并保持 固定;启动全站仪观测和记录程序,按一定时间间隔连续记录n个垂直角数据,一般记录 50?200个垂直角数据;计算50?200个垂直角中最大值与最小值的差值,即为垂直角变 化幅度值。
[003引测试结果;一个平台上垂直角变化幅度值约150"[参见图3];另一个平台上垂 直角变化幅度值约40"。取两个平台垂直角变化幅度值较大者(150")作为本跨海测段 观测方案设计使用的垂直角变化幅度参数值。
[0033] 3)根据跨海视线长度、测量等级及仪器级别,按表1确定跨海高程测量的测回数 及半测回中垂直角观测组数;
[0034] 表 1
[0035]
【主权项】
1. 一种跨海高程传递测量方法,其特征在于具体步骤如下: 1) 根据跨海高程测量精度等级选择跨海图形,布置跨海场地; 设置跨海点,用于安置仪器和观测目标,用全站仪或GPS静态相对测量方法精确测定 各边长,用精密水准仪或全站仪测量同岸跨海点之间的高差; 2) 进行海中测量平台或桥墩晃动量测试,得出平台或桥墩上全站仪垂直角变化幅度; 将全站仪安置在海中测量平台或海中桥墩跨海点上,瞄准对岸观测目标并保持固定; 启动全站仪观测和记录程序,按一定时间间隔连续记录n个垂直角数据;计算n个垂直角中 最大值与最小值的差值,即为垂直角变化幅度值; 3) 根据跨海距离、测量等级及全站仪级别,确定跨海高程测量的测回数及半测回中垂 直角
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