浅谈电子经纬仪在产建工程监理中的应用

2022-09-10

第一章距离测量

距离测量是最基本的一种测量, 一般用钢尺来完成, 但是为什么我要提出用电子经纬仪测量呢?这主要是因为在很大一部分场地测量中, 场地距离、高差都比较大, 附属物、地物较多, 用钢尺测量可能是不现实的。在没有全站仪、测距仪的条件下, 有必要用经纬仪来完成测量, 其实用经纬仪来测量距离本身也是比较传统的一种测量距离的方法, 但是本文提到的用电子经纬仪测距, 主要是通过传统方式辅以垂直角测量来消除因为地形引起的仰俯角较大, 导致的系统误差过大的问题。

一、理想状态下的距离测量

图1所示为最基本的测距操作, 在经纬仪对中整平后, 调整垂直角为水平, 在DT100中为竖盘读书90°, 上下测距丝在目标塔尺上读得数据之差 (b) 与目标到仪器对中点之间的水平距离 (L) 就构成了一个三角关系, b/L的比值是经纬仪本身给定的, 这个值一般为1/100, 此时上下测距丝与仪器的夹角α值为2arctg (1/200) =0.57295°

二、仰角过大时的距离测量

图2所示为仰角超过α/2时的距离测量。β为仰角值, B为标尺与观测点O水平位置处的假想点。

在△h1BO中, ∠h1OB=β+α/2

在△h1h2O中

在△△hh22BBOO中中

Bo即为此时的水平距离

三、俯角过大时的距离测量

如图3所示, 为俯角超过α2时的距离测量

在△h1h2O中

在△Bh1OO中中

Bo即为此时的水平距距离离

第二章标高测量

一、理想状态

图1所示为最基本的标高测量示意图, 此时经纬仪对中整平后, 镜筒水平, 瞄准标尺, 中丝读数为A, 其减去此时的镜高h0即为目标与仪器架设点标高的差值H, 即:

H=A-h0

二、垂直角向上时

如图1所示

AB=L×tgβ

三、垂直角向下时

如图3所示

AB=L×tgβ (此时β为负值)

四、观测数据不全时

(一) 图2情况

有时只记录了h1h2, 没有记录中丝读数, 我们也可以用数学方法将其换算出来。

1.h1A

在△h1AO中

在△h1h2O中

由以上两式有

(二) 图3情况

先求出H2O

综上所述, 可得到如下公式:

此公式中仰角取正值, 俯角取负值, 即可推广到所有情况。

我们可以证明 (1) (2) 两式的大小:

很容易我们可以看到这一部分为正, 且是完全一致的, 所以只需要比较其余部分的大小。

第三章Excel表格在测量中的应用

测量形成的数据往往比较多, 应用到的公式也比较多, 有必要在处理数据时应用Excel表格来提高处理效率。

下表是一个我常用的编辑表格, 用它来求坐标, 标高非常方便

表中各项的换算公式如下:

通过本文的介绍, 您已经大概了解了我在这方面的一些做法, 但是我想告诉您, 以上做法只是本人的一点粗浅体会, 其实谈不上理论, 为什么没有别人写呢, 我个人认为这里面有一个很重要的原因, 就是这种方法的精度受到很大程度的制约, 包括对中、整平、读数、立尺、镜高测量的精度都受操作人员技术水平的影响。但如果经过一段时间的锻炼, 在操作水平相对有保证的前提下, 还是会有一定程度的精度保证的。就我个人的经验, 在100m左右的距离测量误差可以控制到30cm左右。在10m高差的地形中, 标高误差在3cm左右, 这个水平距全站仪相去甚远, 但在某些精度不高的测量中, 还是有一定存在价值的。

仅以此文与同业者探讨, 不妥之处, 敬请批评指正。

摘要：使用电子经纬仪进行距离、标高、角度测量, 坐标换算。

关键词：电子经纬仪,距离,标高,坐标