專利名稱：一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地表沉降面監(jiān)測方法，尤其是涉及一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
目前，對自動(dòng)全站儀的應(yīng)用通常使用棱鏡，在地表沉降監(jiān)測中，幾乎沒有使用免棱鏡測量進(jìn)行的。然而，在一部分比較特殊的監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，如機(jī)場跑道、滑行道、高速公路等， 視線可以通過但無法使用棱鏡進(jìn)行監(jiān)測的部位仍需要采用退而求次的監(jiān)測方法。即便使用了免棱鏡自動(dòng)全站儀，更多的是針對無法安置棱鏡時(shí)的單點(diǎn)測量。由于免棱鏡自動(dòng)全站儀的測距精度較圓棱鏡測距精度要低，并且免棱鏡測距對氣象條件、周邊環(huán)境要求較高，由此獲得的單個(gè)測點(diǎn)值難免有一定的波動(dòng)，通過報(bào)表形式反應(yīng)的單個(gè)點(diǎn)的累計(jì)沉降值，很難直觀的反應(yīng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的沉降情況。即便是使用免棱鏡的方法進(jìn)行監(jiān)測，但基本上沒有從作業(yè)方法、全站儀外業(yè)控制、數(shù)據(jù)傳輸方式、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)接收、累計(jì)沉降量計(jì)算、生成三維圖型這些關(guān)鍵流程上形成系統(tǒng)的解決方案的先例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種解決一些無法安置圓棱鏡的硬性平整表面的沉降監(jiān)測的免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟1)將自動(dòng)全站儀安裝后，選取4個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)，相鄰點(diǎn)兩兩連接，確定長邊和短邊等分點(diǎn)個(gè)數(shù)，并獲得測站點(diǎn)坐標(biāo)及4個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)坐標(biāo)；2)通過計(jì)算長邊和短邊的等分點(diǎn)的坐標(biāo)，分別計(jì)算控制區(qū)域內(nèi)的待測點(diǎn)坐標(biāo)值；3)根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)和測站點(diǎn)坐標(biāo)，得到自動(dòng)全站儀的水平方向角和垂直角；4)自動(dòng)全站儀獲得水平方向角和垂直角后，通過自動(dòng)馬達(dá)將照準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)到該角度上，測得測站點(diǎn)到各格網(wǎng)點(diǎn)之間的距離S及垂直角α，計(jì)算得到兩點(diǎn)在同一平面上的最短距離D = S · COS α，最后通過公式H = D · tg α得到測站點(diǎn)到各格網(wǎng)點(diǎn)之間的高差H ；5)經(jīng)過反復(fù)測試，獲取多組數(shù)據(jù)，通過剔除粗差、取平均數(shù)方法來得到最后的數(shù)據(jù)，將最后得到的數(shù)據(jù)存儲在自動(dòng)全站儀上，自動(dòng)全站儀通過無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)；6)上位機(jī)通過無線接收模塊接收數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后在顯示屏上顯示最后的結(jié)^ ο所述的步驟幻通過計(jì)算長邊和短邊的等分點(diǎn)的坐標(biāo)，分別計(jì)算控制區(qū)域內(nèi)的待測點(diǎn)坐標(biāo)值步驟如下令每點(diǎn)的三維坐標(biāo)為(X、Y、Z)，按點(diǎn)數(shù)將兩點(diǎn)間的距離等分，則通過以下幾式，通過公式(1)求兩點(diǎn)間的距離Dn ；
權(quán)利要求
1.一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟1)將自動(dòng)全站儀安裝后，選取4個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)，相鄰點(diǎn)兩兩連接，確定長邊和短邊等分點(diǎn)個(gè)數(shù)，并獲得測站點(diǎn)坐標(biāo)及4個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)坐標(biāo)；2)通過計(jì)算長邊和短邊的等分點(diǎn)的坐標(biāo)，分別計(jì)算控制區(qū)域內(nèi)的待測點(diǎn)坐標(biāo)值；3)根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)和測站點(diǎn)坐標(biāo)，得到自動(dòng)全站儀的水平方向角和垂直角；4)自動(dòng)全站儀獲得水平方向角和垂直角后，通過自動(dòng)馬達(dá)將照準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)到該角度上， 測得測站點(diǎn)到各格網(wǎng)點(diǎn)之間的距離S及垂直角α，計(jì)算得到兩點(diǎn)在同一平面上的最短距離 D = S · COS α ,最后通過公式H = D · tg α得到測站點(diǎn)到各格網(wǎng)點(diǎn)之間的高差H ；5)經(jīng)過反復(fù)測試，獲取多組數(shù)據(jù)，通過剔除粗差、取平均數(shù)方法來得到最后的數(shù)據(jù)，將最后得到的數(shù)據(jù)存儲在自動(dòng)全站儀上，自動(dòng)全站儀通過無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)；6)上位機(jī)通過無線接收模塊接收數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后在顯示屏上顯示最后的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，其特征在于，所述的步驟 2)通過計(jì)算長邊和短邊的等分點(diǎn)的坐標(biāo)，分別計(jì)算控制區(qū)域內(nèi)的待測點(diǎn)坐標(biāo)值步驟如下令每點(diǎn)的三維坐標(biāo)為(X、Y、Ζ)，按點(diǎn)數(shù)將兩點(diǎn)間的距離等分，則通過以下幾式，通過公式(1)求兩點(diǎn)間的距離Dn ；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，其特征在于，所述的上位機(jī)包括數(shù)據(jù)庫操作子模塊、圖形操作子模塊、數(shù)據(jù)通訊子模塊、數(shù)據(jù)處理子模塊、報(bào)表制作子模塊，所述的數(shù)據(jù)通訊子模塊設(shè)有無線接收模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，其特征在于，所述的無線發(fā)射模塊為STR-15USB無線數(shù)據(jù)發(fā)送器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，其特征在于，所述的無線接收模塊為STR-15USB無線數(shù)據(jù)接收器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種免棱鏡地表沉降面監(jiān)測方法，包括以下步驟1)將自動(dòng)全站儀安裝后，選取4個(gè)區(qū)域控制點(diǎn)；2)通過計(jì)算長邊和短邊的等分點(diǎn)的坐標(biāo)，分別計(jì)算控制區(qū)域內(nèi)的待測點(diǎn)坐標(biāo)值；3)根據(jù)各點(diǎn)坐標(biāo)和測站點(diǎn)坐標(biāo)，得到自動(dòng)全站儀的水平方向角和垂直角；4)自動(dòng)全站儀通過自動(dòng)馬達(dá)將照準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)到該角度上，測得測站點(diǎn)到各格網(wǎng)點(diǎn)之間的距離S及垂直角α，最后通過公式H＝D·tgα得到測站點(diǎn)到各格網(wǎng)點(diǎn)之間的高差H；5)將最后得到的數(shù)據(jù)存儲在自動(dòng)全站儀上，自動(dòng)全站儀通過無線發(fā)射模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)；6)上位機(jī)將數(shù)據(jù)處理后在顯示屏上顯示最后的結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有解決一些無法安置圓棱鏡的硬性平整表面的沉降監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01C5/00GK102313538SQ201010221639
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者吳佳琪, 吳列成, 張曙, 彭成山, 李剛, 王偉才, 王巍, 王浩, 蔡寬余, 鄭春來, 金迪, 顧春華 申請人:上海地礦工程勘察有限公司, 上海隧道工程股份有限公司