悬高测量的方法及其精度分析毕业设计论文

毕业设计 [论文]题目：悬高测量的方法及其精度分析河南城建学院毕业设计（论文）任务书题目悬高测量的方法及其精度分析系别测绘系专业测绘工程班级学号学生姓名指导教师发放日期2011年04月15日毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：河南城建学院本科毕业设计（论文）任务书注：任务书必须由指导教师和学生互相交流后，由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生，最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。

毕业设计（论文）成绩评定答辩小组评定意见一、评语（根据学生答辩情况及其论文质量综合评定）。

二、评分（按下表要求评定）答辩小组成员签字年月日毕业答辩说明1、答辩前，答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计（论文），为答辩做好准备，并根据毕业设计（论文）质量标准给出实际得分。

2、严肃认真组织答辩，公平、公正地给出答辩成绩。

3、指导教师应参加所指导学生的答辩，但在评定其成绩时宜回避。

4、答辩中要有专人作好答辩记录。

指导教师评定意见一、对毕业设计（论文）的学术评语（应具体、准确、实事求是）：签字：年月日二、对毕业设计（论文）评分[按下表要求综合评定]。

（1）理工科评分表（2）文科评分表指导教师签字：年月日悬高测量的方法及其精度分析【摘要】：介绍全站仪悬高测量的基本原理，探讨精确悬高测量的理论和方法——对向观测法、双测站观测法、变换仪器高法、单向观测法、方位交汇法，并对各种测量方法进行精度分析，同时讨论其在实际工作中的具体应用情况及注意事项。

利用这些方法，通过实例计算，对其测量误差进行了分析；结果表明，该方法步骤简便，工作量小及效率高，并且很少受地形条件的限制，在一般情况下，观测精度可达到厘米级，能够满足一般工程测量的要求。

【关键词】：全站仪悬高测量观测方法精度分析【Abstract】：Introduced the total station meter hangs the high survey the basic principle, the discussion precisely hangs the high survey the theory and the method ——the bilateral observation measurement, the double survey station view measurement, the transformation instrument measurement, the unidirectional view measurement, the position connection measurement, and carries on the precision analysis to each measuring technique, simultaneously discusses it in the practical work concrete application situation and the matters needing attention. Using these methods, through the example computation, has carried on the analysis to its measuring error; The result indicated that this method step is simple, the work load is small and the efficiency is high, and very few topographical condition limit, generally, the observation precision may achieve a centimeter level, can satisfy the general engineering survey the request.【Key words】：Total station meter REM Observation methodsPrecision analysis目录摘要 (Ⅰ)1、引言 (1)2、悬高测量的原理 (2)2.1 基本原理 (2)2.2 精度分析 (3)3、悬高测量方法 (4)3.1 对向观测法 (5)3.1.1 原理 (5)3.1.2 操作步骤 (6)3.1.3 精度分析 (6)3.1.4 应用范围及注意事项 (6)3.2 双测站法 (8)3.2.1 原理 (8)3.3.2 操作步骤 (8)3.2.3 精度分析 (10)3.2.4 应用范围及注意事项 (10)3.3 两次仪器高法 (11)3.3.1 原理 (11)3.3.2 操作步骤 (11)3.3.3 精度分析 (12)3.3.4 应用范围及注意事项 (14)3.4 单向观测法 (14)3.4.1 原理 (14)3.4.2 精度分析 (15)3.4.3 应用范围及注意事项 (17)3.5 方位交汇法 (17)3.5.1原理 (17)3.5.2 操作步骤 (19)3.5.3 精度分析 (20)3.5.4 应用范围及注意事项 (20)4、实例分析及注意事项 (22)实例一 (22)实例二 (23)5、结束语 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1、引言全站型电子速测仪(简称全站仪)是一种集光电测距仪、电子经纬仪和微处理机于一体的仪器。

目前，随着科学技术的发展，全站仪已相当普及而且不断向智能化方向发展，不仅能同时自动测角、测距，而且速度快、精度高，它提供的一些特殊测量功能如对边测量(RDM)、悬高测量(REM)、三维导线测量、放样测量、面积测量等，给测量工作带来了极大的方便。

然而要想充分发挥全站仪的功能，除了要掌握上述测量功能的基本原理外，还应在此基础上加以灵活运用，如在工程设计、施工或使用过程中,经常会遇到高压线或管道等,根据工作需要,需要知道高压线或管道的高程及距离地面的净空高无法直接放置棱镜,我们常常采用全站仪悬高测量法。

悬高测量也叫远距离高程测量,通过全站仪观测测站点到目标在地面上垂直投影点的水平距离和在测站点观测目标的竖直角,通过三角函数求出目标的高程或净空高。

因受现场地形、地物与目标的位置条件的限制,所采用的方法不同。

本文介绍了全站仪悬高测量的原理、测量方法、精度情况以及在实际工作中可能遇到的问题和特殊情况下的解决方案。

2、悬高测量的原理2.1 基本原理悬高测量就是测定空中某点距地面点的高度。

当对空中某点进行高度测量时，这一点(高压线、桥梁等)无法安置反光棱镜，在这种情况下，利用全站仪的悬高测量功能，可以测出空中目标距地面点的高度。

其工作原理如图1所示，D 是空中一点，即被观测目标，将全站仪安置在P 点，选定悬高测量模式后，将反光棱镜设立在欲测高度的目标点D 的天底(即过目标点D 的铅垂线与地面的交点B 点)处。

当欲测出DB 之间的高度时，全站仪通过观测数据S 、1θ、2θ及量测出的反射棱镜高V ，便可直接显示出DB 之间的高度，其计算公式为V tan Scos tan Scos H 1121DB +-=θθθθ (1)V S S +-=121sin tan cos θθθ (2)图1 悬高测量原理图S —— 全站仪至反光棱镜之间的斜距；1θ —— 斜距与水平方向的夹角；2θ —— 安置于P 点全站仪测得目标D 的竖直角；V —— 反光棱镜中心距地面点B 的高度；V 可用钢尺直接量取后输入全站仪；由此可见，悬高测量的原理很简单，观测起来也很便捷。

利用全站仪提供的该项特殊功能，可方便地用于测定悬空线路、桥梁以及高大建筑物、构筑物的高度。

2.2 精度分析悬高测量的过程非常简单，但其测量结果的可靠性及其精度到底如何？用于生产活动的把握性有多大？下面将对这些问题进行分析、探讨。

对(2)式取全微分，得到12211cos tan tan sin dH dS S d θθθθθρ''=-+2122111cos sec sin cos S d dS S d dV θθθρθθθρ''''--+ (3)根据误差传播定律，其中误差为：2222222222242212211122cos tan tan sin cos sec H S m m S m S m θθθθθθρθθρ''''=++2222222111sin cos S V m S m m θθθρ''+++ (4) 设452≤θ，则22tan 1θ≤，42sec 4θ≤，同时θθθm m m ==21，则有 22222222222111cos sin 4cos H S m m S m S m θθθθρθρ''''≤++222222211sin cos S m S m m θνθθρ''+++ (5) 又因21cos 1θ≤，所以有 2222225H S V m m S m m θρ''≤++ (6)现取mm S m S )1022(6-⨯+±=，3m θ''=±，2V m mm =±，206265ρ''=当S=100m时，由(6)式得|mH|≤4.4 mm 。

由此可见，全站仪悬高测量的精度是比较高的，能满足一般工程测量的要求。

3、悬高测量方法在实际工作中(如图1所示)，将反光棱镜恰好安置在被测目标D的铅垂线上，仅靠目估是不行的，尤其是D点距地面较高时。

若想将反光棱镜安置正确，必须对D点进行投影，即用全站仪将被测目标D垂直投影到地面上得到其投影点B，然后再在B点上安置反光棱镜。