【正文】 日 教研室審核意見(jiàn)： （建議就任務(wù)書(shū) 的規(guī)范性；任務(wù)書(shū)的主要內(nèi)容和基本要求的明確具體性；任務(wù)書(shū)計(jì)劃進(jìn)度的合理性；提供的參考文獻(xiàn)數(shù)量；是否同意下達(dá)任務(wù)書(shū)等方面進(jìn)行審核。使得工程可以安全、方便、快捷的進(jìn)行。但對(duì)于某些需測(cè)高大建筑物 (如信號(hào)發(fā)射塔、煙筒、水塔等 )的高度，特別是比較危險(xiǎn)、難以接近 的高空目標(biāo)，如高壓輸電線路、樹(shù)尖、懸崖絕壁頂點(diǎn)的高度，或目標(biāo)點(diǎn)的投影點(diǎn)落在池塘、河流、溝谷，既沒(méi)法安置反光棱鏡，又得不到其投影點(diǎn)的情況，利用普通方法就得不到解決。盡我所知， 除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。所以針對(duì)這些情況，懸高測(cè)量的研究已經(jīng)被提到了一個(gè)相應(yīng)的高度。 二、主要內(nèi)容與基 本要求： 主要內(nèi)容 :研究全站儀懸高測(cè)量的幾種常見(jiàn)方法 —— 對(duì)向觀測(cè)法、雙測(cè)站法、變換儀器高法、單向觀測(cè)法、方位交匯法，并對(duì)各種測(cè)量方法進(jìn)行精度分析，同時(shí)討論其在實(shí)際工作中的具體應(yīng)用情況及注意事項(xiàng)。） 教研室主任簽名： 年 月 日 注：任務(wù)書(shū)必須由指導(dǎo)教師和學(xué)生互相交流后，由指導(dǎo)老師下達(dá)并交教研室主任審核后發(fā)給學(xué)生，最后同學(xué)生畢業(yè)論文等其它材料一起存檔。 三、各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的最后成績(jī)應(yīng)符合正態(tài)分布規(guī)律。 嚴(yán)肅認(rèn)真組織答辯，公平、公正地給出答辯成績(jī)。 （ 1）理工科 評(píng)分表 評(píng)分項(xiàng)目 （分值） 工作態(tài)度 與 紀(jì) 律 （ 10分） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成任務(wù)情況與水平 （工作量與質(zhì)量） （ 20 分） 獨(dú) 立 工作能力 （ 10 分） 基礎(chǔ)理論和 基本技能 （ 10 分） 創(chuàng) 新 能 力 （ 10 分） 合 計(jì) （ 60 分） 得分 （ 2）文科評(píng)分表 評(píng)分項(xiàng)目 （分值） 文獻(xiàn)閱讀與文獻(xiàn)綜述 （ 10分） 外文翻譯 （ 10 分） 論文撰寫(xiě)質(zhì)量 （ 10 分） 學(xué)習(xí)態(tài)度 （ 10 分） 論證能力 與創(chuàng)新 （ 20 分） 合 計(jì) （ 60 分） 得分 指導(dǎo)教師 簽字： 年 月 日 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要 Ⅰ 懸高測(cè)量的方法及其精度分析 【 摘要 】： 介紹全站儀懸高測(cè)量的基本原理，探討精確懸高測(cè)量的理論和方法 —— 對(duì)向觀測(cè)法、雙測(cè)站觀測(cè)法、變換儀器高法、單向觀測(cè)法、方位交匯法，并對(duì)各種測(cè)量方法進(jìn)行精度分析，同時(shí)討論其在實(shí)際工作中的具體應(yīng)用情況及注意事項(xiàng)。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全站儀已相當(dāng)普及而且不斷向智能化方向發(fā)展， 不僅能同時(shí)自動(dòng)測(cè)角 、 測(cè)距 ， 而且速度快 、 精度高 ， 它提供的一些特殊測(cè)量功能如對(duì)邊測(cè)量 (RDM)、 懸高測(cè)量 (REM)、 三維導(dǎo)線測(cè)量 、 放樣測(cè)量 、面積測(cè)量 等 ， 給測(cè)量工作帶來(lái)了極大的方便 。本文介紹了全站儀懸高測(cè)量的原理、測(cè)量方法、精度情況以及在實(shí)際工作中可能遇到的問(wèn)題和特殊情況下的解決方案。 當(dāng)欲測(cè)出 DB之間的高度時(shí) ， 全站儀通過(guò)觀測(cè)數(shù)據(jù) S 、 1? 、 2? 及量測(cè)出的反射棱鏡高 V，便 可直接顯示出 DB之間的高度 ， 其計(jì)算公式為 VtanS c o stanS c o sH 1121DB ??? ???? (1) VSS ??? 121 s int a nc o s ??? (2) 圖 1 懸高測(cè)量原理圖 S —— 全站儀至反光棱鏡之間的斜距； 1? —— 斜距與水平方向的夾角； 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 懸高測(cè)量的原理 3 2? —— 安置于 P點(diǎn)全站儀測(cè)得目標(biāo) D的豎直角； V —— 反光棱鏡中心距地面點(diǎn) B的高度； V 可用鋼尺直接量取后輸入全站儀 ； 由此可見(jiàn) ， 懸高測(cè)量的原理很簡(jiǎn)單 ， 觀測(cè)起來(lái)也很便捷 。 由此可見(jiàn)，全站儀懸高測(cè)量的精度是比較高的，能滿(mǎn)足一般工程測(cè)量的要求。更重要的原因是 ,在有些工程項(xiàng)目中，雖然可以得到投影點(diǎn) B，但B點(diǎn) 無(wú)法安置反光棱鏡。 對(duì)向觀測(cè)法 原 理 如圖 3， 當(dāng)反光棱鏡偏離 P的投影點(diǎn) Q至 C時(shí)，全站儀在 A點(diǎn)測(cè) P點(diǎn)的高度，實(shí)際河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 懸高測(cè)量的 方法 5 顯示的結(jié)果是 39。 39。1 2 21 t a nt a nAPh h A C B C A B A P P B A P ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? (11) 121A P ta nta n ta nhh ?????? ? ? (12) 最后得到的正確懸高值 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 懸高測(cè)量的 方法 6 1 2 2 11 C Q C Q12t a n t a nPA t a n t a nhhh h h h?????? ? ? ? ?? (13) 操作步驟 當(dāng)對(duì) P進(jìn)行對(duì)向觀測(cè)時(shí) (如圖 3)，先將全站儀安置于 A點(diǎn) (A點(diǎn)距反光棱鏡的距離應(yīng)大于 P點(diǎn)距地面的距離 )，整平儀器 ，瞄準(zhǔn)目標(biāo) P，水平方向制動(dòng)，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在視準(zhǔn)軸方向上安置反光棱鏡于 C點(diǎn)，用全站儀懸高功能測(cè)出 ACH? 及 P的豎直角 1? 和 1? ； 定出 B點(diǎn)， B點(diǎn)應(yīng)位于 P點(diǎn)另一側(cè)的望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸方向上， B點(diǎn)距 C點(diǎn)距離也應(yīng)大于 P點(diǎn)距地面的距離。 應(yīng)用范圍及注意事項(xiàng) 采用對(duì)向觀測(cè)法可以有效的解決投影點(diǎn)處無(wú)法安置反光棱鏡的情況。 1? ≤ 10176。 3F 2 。 ,45176。 2? 決定 A 、 B位置的選擇 ,因此也可滿(mǎn)足要求。 Vm = 177。使得懸高測(cè)量這一功能在建筑物高程傳遞時(shí)得到較滿(mǎn)意的觀測(cè)結(jié)果。 操作步驟 在測(cè)站 1O 上架設(shè)全站儀 ， 瞄準(zhǔn)目標(biāo) A點(diǎn) ， 過(guò) 1OA的鉛垂面與地面的交線上再選定兩點(diǎn) 2O 和 b, b點(diǎn)應(yīng)能方便地安置反光鏡 ， 并且盡量接近 A的投影點(diǎn) a。 如圖 5所示 ， 在三角形 ABC中 ,DC=? ， ∠ BAD= 1? ， ∠ BAC= 2? （其中 1? 、 2? 分別為在測(cè)站 1O 、 2O 測(cè)得目標(biāo) A點(diǎn)的豎直角 ） ， 在三角形 ADC中 , 由正弦定理可知 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 懸高測(cè)量的 方法 9 圖 4 雙測(cè)站法懸高測(cè)量示意圖 圖 5 雙測(cè)站法懸高測(cè)量原理 有 )90s in ()s in ( 212 ??? ??? ?ADDC (16) 即 221sin (9 0 )sin ( )AD ????? ?? ? (17) 又在三角形 ABD中， ?? 90sinsin 1 ADBD? (18) 由 (17)、 (18)式得： 12121s i n s i n ( 9 0 )s i n s i n ( )B D A D ? ? ?? ?? ??? ? (19) BD即為 1H 的觀測(cè)誤差 ， 所以 1H H BD???(注意此時(shí)的 H? 為 Abh? )， 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 懸高測(cè)量的 方法 10 則 121 21s i n s i n ( 9 0 )s i n ( )A a b a b ah H h H h? ? ???? ? ???? ? ? ? ?? (20) 式 (20)就是 A點(diǎn)的正確懸高。 應(yīng)用范圍及注意事項(xiàng) 本方法不需要直接在目標(biāo)點(diǎn)架設(shè)反光鏡，操作靈活方便，安全迅捷，計(jì)算結(jié)果精確度高。 兩次儀器高法 原理 如圖 6，在一個(gè)測(cè)站點(diǎn) A上，沿鉛垂線改變儀器的高度，并且在不同的高度上觀測(cè)目標(biāo)的垂直角，從而使置鏡點(diǎn) B、 E和架空目標(biāo) C在同一豎直平面內(nèi)構(gòu)成交會(huì)三角形。 在 D點(diǎn)豎立高度為 V的覘標(biāo)，用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)覘標(biāo)頂端，測(cè)得垂直角 3? （ 3?為負(fù)角）。由于兩次儀器高之差 L受到作業(yè)條件的限制 , 其數(shù)值與儀器至懸空點(diǎn)的距離 S相比很小 ,即懸空點(diǎn)至兩次儀器中心視線的張角是一微小量 ,反映到垂直角中 , 12??? ， 12tan tan 0???? ,除 ?m 外 , Lm 和 vm 對(duì)懸高的影響都與該微小量有關(guān) , 這將會(huì)降低懸高值的精度。在觀 測(cè)過(guò)程中，只需選擇一處與目標(biāo)通視的測(cè)站點(diǎn)，受地形條件限制的可能性很小，操作 步驟簡(jiǎn)便、工作量小及效 率高；其 觀測(cè)精度能夠滿(mǎn)足一般工程測(cè)量的要求。 原理 如圖 7所示，先將全站儀置于 A點(diǎn)，量取儀器高為 AI 準(zhǔn)目標(biāo) D點(diǎn)，得高角 ? 下俯望遠(yuǎn)鏡在同一鉛垂面內(nèi)合適位置標(biāo)定地面點(diǎn) B及水涯線為 ABS 。 。 在選定 B點(diǎn)安置儀器時(shí)，應(yīng)盡量使 B點(diǎn)置于 A點(diǎn)與水涯線 C點(diǎn)的中間位置。 圖 8 電力線路圖 在現(xiàn)場(chǎng)建一假定直角坐標(biāo)系 ,選兩點(diǎn) M、 N作為控制點(diǎn) ,坐標(biāo)分別為 M( 1X ， 1Y )、N( 2X ， 2Y )。最大不宜超過(guò) 120176。、 P180。 圖 9 同一水平面上的投影點(diǎn) 設(shè) A點(diǎn)坐標(biāo)為（ AX ， AY ）， B點(diǎn)坐標(biāo)為（ BX ， BY ）， P點(diǎn)坐標(biāo)為（ X， Y），利用坐標(biāo)反算的計(jì)算公式求出 AB的坐標(biāo)方位角為 AB? 。測(cè)設(shè)于地面。點(diǎn)之間的豎直角為 MP?? 。方向?yàn)楦┮晻r(shí)， 2? 為負(fù)值； MP180。 測(cè)量 MP方向的坐標(biāo)方位角和儀器中心至 P點(diǎn)的豎直角，求出 P點(diǎn)坐標(biāo)和 MP之間的水平距離。 精度分析 根據(jù)誤差傳播定律，懸高 h的中誤差為 : 2 22 2222 12 12222212 s e cs e c)t a n( t a n ?? ? ?? ??? mDmDmm Dh ???????? (59) ρ″ =206 265 。2 mm。 由此可見(jiàn)，采用該方法可以滿(mǎn)足工程精度要求。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 實(shí)例分析及注意事項(xiàng) 21 實(shí)例分析及注意事項(xiàng) 實(shí)例一 在國(guó)道 109線 (內(nèi)蒙古境內(nèi) )清大公路第 1合同段大沙灣大橋的施工中 ,由于在橋梁正上方有 100 kV的薛窯線與橋梁在空中立體相交 ,高壓線與地面凈空約 70 m,橋面的設(shè)計(jì)標(biāo)高與 V型沖溝溝底相差近 60 m,高壓線與橋梁在空間的交點(diǎn)離地面距離較大 ,且位于 V型沖溝的溝底附近 ,地形起伏較大 ,很難準(zhǔn)確確定高壓線與橋梁在空間的交點(diǎn)在地面上垂直投影點(diǎn) ,在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中 ,不同的人員通過(guò)目估的位置 ,最大間距近 10 m,這對(duì)懸高測(cè)量成果的準(zhǔn)確性影響較大。 在不同的情況下選擇相應(yīng)的測(cè)量方法，同時(shí)分析采用該方法時(shí)是否滿(mǎn)足工程所需要求。從而提高觀測(cè)精度。 ①跨河橋梁 。 計(jì)算公式為： ta nA A cH H D i H?? ? ? ? 式中 H ：橋梁通航凈高 (m), AH ：測(cè)站點(diǎn)高程 (m),D ：平距 (m),? ：測(cè)梁底時(shí)的豎直角讀數(shù) ,Ai ：儀器高 (m), cH ：最高通航水位 (m) ② 架空電纜。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，不同的測(cè)量方法適用的具體情況有所差異。但在實(shí)際操作中，很難將觀測(cè)棱鏡準(zhǔn)確置于垂弧點(diǎn)的垂直投影點(diǎn)，可采用如下辦法。兩人持鋼卷尺走到橋面上，分別站于通航孔的每邊橋墩位置，量出兩橋墩間的距離 Y,通航凈寬的位置為每邊距橋墩 (YX)/2處。航道普查工作中，需要將所有的跨河橋梁、架空電纜、高壓輸電線的凈空