懸高測量及其改進

　全站型電子速測儀(簡稱全站儀)集光電測距儀、電子經(jīng)緯儀和微處理機于一體，不僅能同時自動測角、測距，而且精度高、速度快，尤其是它提供的一些特殊測量功能如對邊測量(RDM)、懸高測量(REM)、三維導(dǎo)線測量、放樣測量等，給測量工作帶來了極大的方便。但要想充分發(fā)揮全站儀的功能，除了要掌握上述測量功能的基本原理外，還應(yīng)在此基礎(chǔ)上加以靈活運用。在此，筆者談一談懸高測量的原理和應(yīng)用，并對其加以改進，以期更好地用于實際測量工作。 

　　1　測量原理和應(yīng)用 

　　所謂懸高測量，就是測定空中某點距地面的高度。全儀進行懸高測量的工作原理如圖1所示。首先把反射棱鏡設(shè)立在欲測目標點B的天底B'點(即過目標點B的鉛垂線與地面的交點)，輸入反射棱鏡高v；然后照準反射棱鏡進行距離測量，再轉(zhuǎn)動望遠鏡照準目標點B，便能實時顯示出目標點B至地面的高度H。 

　　圖1　懸高測量示意圖

　　顯示的目標高度H，由全站儀自身內(nèi)存的計算程序按下式計算而得: 

H=Scosα₁tgα₂-Ssinα₁+v　　　(1)

    式中，S為全站儀至反射棱鏡的斜距；α1和α2分別為反射棱鏡和目標點的豎直角。

　　由此可見，懸高測量的原理很簡單，觀測起來也很便捷。利用全站儀提供的該項特殊功能，可方便地用于測定懸空線路、橋梁以及高大建筑物、構(gòu)筑物的高度。

　　值得注意的是，要想利用懸高測量功能測出目標點的正確高度，必須將反射棱鏡恰好安置在被測目標點的天底，否則測出的結(jié)果將是不正確的(如圖2所示)。 

圖2　棱鏡不在目標的天底

　　在實際工作中，要將反射棱鏡恰好安置在被測目標的天底，僅靠目估是不容易實現(xiàn)的，尤其當目標點離地面較高時。為此，需先投點再進行懸高測量。 

　　2　改進方法 

　　在實際工作中，我們除遇到上述情況外，經(jīng)常還會遇到這樣的情況，即無法得到被測目標點的天底(如塔式建筑物、構(gòu)筑物)或投影處無法安置反射棱鏡(如懸空線路跨水塘)。此時，該如何進行懸高測量呢?下面就介紹一種改進方法。

　　如圖3，欲測定一塔式建(構(gòu))筑物的高度，可在遠離目標的A點處安置全站儀，在AC方向線上適當位置B點安置反射棱鏡，觀測A、B兩點間的平距DAB和高差hAB；同時轉(zhuǎn)動望遠鏡觀測至塔頂C點的豎直角α₁。然后再將反射棱鏡立于塔基D點，測定A、D兩點間的高差h_AD。接著將儀器安置于B點，觀測至塔頂C的豎直角α₂，即可求得目標高度H=H₁+H₂。