本發(fā)明屬于測(cè)距三角高程測(cè)量，尤其涉及一種三角高程測(cè)量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、水準(zhǔn)測(cè)量是傳統(tǒng)的高程傳遞方法，原理簡(jiǎn)單但結(jié)果可靠，是目前測(cè)繪基準(zhǔn)維護(hù)的主要技術(shù)手段之一。測(cè)繪基準(zhǔn)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展、國(guó)家安全以及信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，為地學(xué)、空間科學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)、環(huán)境科學(xué)、資源開發(fā)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的諸多領(lǐng)域提供精準(zhǔn)定位的參考基準(zhǔn)。城市的發(fā)展離不開測(cè)繪基準(zhǔn)的維持，各類工程建設(shè)包括房地產(chǎn)開發(fā)、軌道交通、市政管道、水利工程等，都需要以城市測(cè)繪基準(zhǔn)為參考。三維控制網(wǎng)是現(xiàn)代測(cè)繪基準(zhǔn)的重要組成部分，控制網(wǎng)點(diǎn)同時(shí)具有平面坐標(biāo)和高程信息，為區(qū)域似大地水準(zhǔn)面精化模型及cors的建立提供支撐。

2、但是，建立三維控制網(wǎng)，需要開闊的環(huán)境、穩(wěn)定的地基，遠(yuǎn)離信號(hào)發(fā)射塔，避免短期內(nèi)由于施工建設(shè)遭到損毀，這些條件決定了在現(xiàn)代化的城市中，三維控制網(wǎng)點(diǎn)位很難落地，只能選取在建筑物樓頂，甚至是梯間頂。對(duì)在建筑物樓頂?shù)狞c(diǎn)位聯(lián)測(cè)二等水準(zhǔn)，較為困難，使用傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量方法，耗時(shí)耗力，并且測(cè)試的準(zhǔn)確性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種三角高程測(cè)量方法，能夠解決上述任一項(xiàng)技術(shù)問(wèn)題。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種三角高程測(cè)量方法，包括以下步驟：

4、s1、確定待測(cè)點(diǎn)a的位置、基準(zhǔn)點(diǎn)b的位置以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置；

5、s2、調(diào)整且確定基準(zhǔn)點(diǎn)b的視線水平度以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c的視線水平度；

6、s3、構(gòu)建至少兩個(gè)觀測(cè)站，每個(gè)相對(duì)應(yīng)的觀測(cè)站用于相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)c的數(shù)據(jù)采集；

7、s4、根據(jù)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)c的數(shù)據(jù)，獲取基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差；

8、s5、根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差，獲取待測(cè)點(diǎn)a與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差。

9、優(yōu)選地，所述確定待測(cè)點(diǎn)a的位置、基準(zhǔn)點(diǎn)b的位置以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置的步驟，包括：

10、選取建筑物頂層梯間作為待測(cè)點(diǎn)a的位置；

11、選取所述建筑物所在底面作為聯(lián)測(cè)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的位置；

12、選取所以說(shuō)建筑物頂層梯間所在平臺(tái)且與所述待測(cè)點(diǎn)a的相鄰位置作為轉(zhuǎn)點(diǎn)c。

13、優(yōu)選地，所述調(diào)整且確定基準(zhǔn)點(diǎn)b的視線水平度以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c的視線水平度的步驟，包括：

14、對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)b上的第一固定棱鏡設(shè)備以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c上第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備進(jìn)行整平處理，以實(shí)現(xiàn)第一固定棱鏡設(shè)備的采集端的高度與第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備的采集端的高度一致。

15、優(yōu)選地，所述構(gòu)建至少兩個(gè)觀測(cè)站，每個(gè)相對(duì)應(yīng)的觀測(cè)站用于相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)c的數(shù)據(jù)采集的步驟，包括：

16、構(gòu)建第一觀測(cè)站d和第二觀測(cè)站p，以使所述第一觀測(cè)站上第二固定棱鏡設(shè)備與所述第一固定棱鏡設(shè)備之間的距離為第一預(yù)設(shè)距離值，以及所述第二觀測(cè)站上第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備與所述第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備之間的距離為第二預(yù)設(shè)距離值；

17、所述第一觀測(cè)站d上所述第二固定棱鏡設(shè)備采集獲取所述第一固定棱鏡設(shè)備的數(shù)據(jù)后；所述第一觀測(cè)站d上所述第二固定棱鏡設(shè)備采集獲取所述第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備的數(shù)據(jù)；

18、所述第二觀測(cè)站p上所述第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備采集獲取所述第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備的數(shù)據(jù)后，再驅(qū)動(dòng)所述第二觀測(cè)站p上所述第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備采集獲取所述第一固定棱鏡設(shè)備1的數(shù)據(jù)。

19、優(yōu)選地，所述根據(jù)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)c的數(shù)據(jù)，獲取基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差的步驟，包括：

20、在地面站d觀測(cè)棱鏡點(diǎn)b、c時(shí)，可得b、c點(diǎn)間的高差

21、

22、式中s為斜距；α為豎直角；i為儀器高；v為棱鏡高；d為平距；地面站d觀測(cè)b時(shí)，且等高，球氣差可忽略不計(jì)。由測(cè)站d觀測(cè)b、c之間的高差相減，得b、c之間的高差。

23、

24、同理，由樓頂站p觀測(cè)b、c之間的高差相減，得a、d之間的高差。

25、

26、在測(cè)站d、p間同時(shí)進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)，則由地面站d觀測(cè)c，樓頂站p觀測(cè)b的折光系數(shù)近似相等，所以將公式(3)和(4)取平均得

27、

28、優(yōu)選地，所述根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差，獲取待測(cè)點(diǎn)a與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差的步驟，包括：

29、獲取基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差后，采用水準(zhǔn)儀通過(guò)二等水準(zhǔn)測(cè)量方法將高程從轉(zhuǎn)點(diǎn)c傳遞至待測(cè)點(diǎn)a。

30、優(yōu)選地，所述獲取基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差后，采用水準(zhǔn)儀通過(guò)二等水準(zhǔn)測(cè)量方法將高程從轉(zhuǎn)點(diǎn)c傳遞至待測(cè)點(diǎn)a的步驟，包括以下：

31、轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置增設(shè)第一水準(zhǔn)標(biāo)尺，并且第一水準(zhǔn)標(biāo)尺通過(guò)第一三腳架豎直安裝；

32、轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置與待測(cè)點(diǎn)a之間增設(shè)第二水準(zhǔn)標(biāo)尺；并且第二水準(zhǔn)標(biāo)尺通過(guò)第二三腳架豎直安裝；

33、待測(cè)點(diǎn)a的位置增設(shè)第三水準(zhǔn)標(biāo)尺55；并且第三水準(zhǔn)標(biāo)尺55通過(guò)第三三腳架豎直安裝；

34、第一水準(zhǔn)標(biāo)尺與第二水準(zhǔn)標(biāo)尺之間增設(shè)第三測(cè)試?yán)忡R設(shè)備；并且第二水準(zhǔn)標(biāo)尺通過(guò)第四三腳架豎直安裝；并且第三測(cè)試?yán)忡R設(shè)備分別獲取第一水準(zhǔn)標(biāo)尺、第二水準(zhǔn)標(biāo)尺的高度數(shù)據(jù)；

35、第二水準(zhǔn)標(biāo)尺與第三水準(zhǔn)標(biāo)尺之間增設(shè)第四測(cè)試?yán)忡R設(shè)備；并且通過(guò)第五三腳架豎直安裝；并且第四測(cè)試?yán)忡R設(shè)備分別獲取第二水準(zhǔn)標(biāo)尺、第三水準(zhǔn)標(biāo)尺的高度數(shù)據(jù)。

36、本發(fā)明還公開了一種三角高程測(cè)量系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述所述的三角高程測(cè)量方法；所述三角高程測(cè)量系統(tǒng)包括第一固定棱鏡設(shè)備、第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備、第二固定棱鏡設(shè)備、第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備和水準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備；所述第一固定棱鏡設(shè)備用于裝配至基準(zhǔn)點(diǎn)b的位置；所述第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備用于裝配至轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置；所述第二固定棱鏡設(shè)備與所述第一固定棱鏡設(shè)備相鄰設(shè)置，并且所述第二固定棱鏡設(shè)備與所述第一固定棱鏡設(shè)備之間設(shè)有第一預(yù)設(shè)距離值；并且所述第二固定棱鏡設(shè)備用于采集第二固定棱鏡設(shè)備與第一固定棱鏡設(shè)備之間的高度差數(shù)據(jù)以及第二固定棱鏡設(shè)備與第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備之間的高度差數(shù)據(jù)；所述第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備、所述第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備和所述水準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備處于同一安裝平臺(tái)；并且所述第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備與所述第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備之間設(shè)有第二預(yù)設(shè)距離值；并且所述第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備用于采集第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備與第一測(cè)試?yán)忡R設(shè)備之間的高度差數(shù)據(jù)以及第二測(cè)試?yán)忡R設(shè)備與第一固定棱鏡設(shè)備之間的高度差數(shù)據(jù)；所述水準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備用于設(shè)置于轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置與待測(cè)點(diǎn)a的位置之間。

37、優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)距離值為20～40m；所述第二預(yù)設(shè)距離值為20～40m。

38、優(yōu)選地，所述水準(zhǔn)測(cè)量設(shè)備包括第一水準(zhǔn)標(biāo)尺、第三測(cè)試?yán)忡R設(shè)備、第二水準(zhǔn)標(biāo)尺、第四測(cè)試?yán)忡R設(shè)備和第三水準(zhǔn)標(biāo)尺；所述第一水準(zhǔn)標(biāo)尺用于裝配至轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置；并且所述第一水準(zhǔn)標(biāo)尺的底部設(shè)有第一三腳架；所述第二水準(zhǔn)標(biāo)尺用于裝配至轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置與待測(cè)點(diǎn)a的位置之間；并且所述第二水準(zhǔn)標(biāo)尺的底部設(shè)有第二三腳架；所述第三水準(zhǔn)標(biāo)尺用于裝配至待測(cè)點(diǎn)a的位置；并且所述第三水準(zhǔn)標(biāo)尺的底部設(shè)有第三三腳架；所述第三測(cè)試?yán)忡R設(shè)備設(shè)置于所述第一水準(zhǔn)標(biāo)尺與所述第二水準(zhǔn)標(biāo)尺之間；并且所述測(cè)試?yán)忡R設(shè)備的底部設(shè)有第四三腳架；所述第四測(cè)試?yán)忡R設(shè)備設(shè)置于所述第二水準(zhǔn)標(biāo)尺與所述第三水準(zhǔn)標(biāo)尺之間；并且所述第四測(cè)試?yán)忡R設(shè)備的底部設(shè)有第五三腳架；

39、其中，所述五三腳架的高度大于第三三腳架的高度；所述第三三腳架的高度大于所述第四三腳架；

40、進(jìn)一步地，所述第五三腳架的高度h3小于或者等于4m；所述第三三腳架的高度h2以及所述第四三腳架的高度h1均小于或者等于1.8m。

41、本發(fā)明的有益效果在于，本技術(shù)方案首先確定待測(cè)點(diǎn)a的位置、基準(zhǔn)點(diǎn)b的位置以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c的位置，以實(shí)現(xiàn)距離位置相對(duì)困難的高程傳遞，有利于達(dá)到二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求以及保障后續(xù)的測(cè)量的準(zhǔn)確性；然后再調(diào)整且確定基準(zhǔn)點(diǎn)b的視線水平度以及轉(zhuǎn)點(diǎn)c的視線水平度，以確定所選用的測(cè)量部件的水平度等參數(shù)達(dá)到規(guī)定值，避免測(cè)量部件本身所具有的誤差而影響整體測(cè)試結(jié)果；緊接著構(gòu)建至少兩個(gè)觀測(cè)站，每個(gè)相對(duì)應(yīng)的觀測(cè)站用于相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)c的數(shù)據(jù)采集，根據(jù)相對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)以及相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)點(diǎn)c的數(shù)據(jù)，獲取基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差，以獲得基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差；最后再根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)b與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差，獲取待測(cè)點(diǎn)a與轉(zhuǎn)點(diǎn)c之間的高度差，從而可以適用于短距離、大高差困難條件下水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)，并且所涉及的操作步驟相對(duì)簡(jiǎn)潔，進(jìn)而提高測(cè)試的準(zhǔn)確性。