關(guān)于召開 2024 山西省煤炭學會煤礦智能化委員會年會暨千人智庫科創(chuàng)服務站工作會的通知

一、項目背景

采用傳統(tǒng)的測量方法使用全站儀瞄準棱鏡或反射片等測定量測點的坐標和高程，這種方法具有操作簡單，能適應不同環(huán)境等優(yōu)點。但目前許多實際工作中待測點無法架設(shè)棱鏡，或目標點距離較遠較高，測量人員到達目標點較困難且不安全，給測量工作帶來極大不便，如何解決此類難題，我們在工作中不斷摸索，結(jié)合全站儀測量原理和測量實踐經(jīng)驗，對無棱鏡測量的精度進行分析，并與使用棱鏡測量結(jié)果進行了比較，最終通過理論分析和實踐論證，確定了采用無棱鏡測定目標點三維坐標的測量方法，在實際生產(chǎn)中可行。

二、研究內(nèi)容

如圖若需測出某建筑物上M 點的三維坐標，其操作步驟及原理如下圖所示：

2.關(guān)鍵技術(shù)

為提高M點的坐標成果精度，關(guān)鍵要注意以下幾點:

(1)準確量取儀器高

(2)測量 B、C兩點的間距精度要高

(3)瞄準目標點至少要一個測回，必須精確瞄準設(shè)置 C點時，要保證 C、M、B 三點在同一鉛垂面內(nèi)，并盡量使BC的距離長些。在很好地做到上述幾點的情況下，此種方法完全可滿足測量精度要求

3.工藝流程

(1)儀器設(shè)在已知點B點，量出儀器高“,用另一個已知點向后照準待測點M測得邊BM的方位角為P及天頂距為a若只需測M點的高程，則不需要方位角P

(2)在地面點上設(shè)置一點C，使c B，M三點在同一鉛錘面內(nèi)，并保證在C點能測到M 點，測出BC間的平距L和和高差h

(3)把儀器設(shè)在C點，量出儀器高ic,使照準待測點M測得天頂距a2。

根據(jù)上述步驟所量測的數(shù)據(jù)結(jié)果，代入下列三維坐標的計算公式，便可獲得目標點的三維坐標。

三、應用前后對比

1.成果使用前后相關(guān)指標

使用儀器為拓普康，在B點設(shè)站，儀器高為1.621m,瞄準M點測得天頂距a1= 66°5153

斜距S = 36.171m。假設(shè)B點的高程為0，則計算出 H=15.833m測設(shè) C、D、E、F四點，使這4 個點與B、M在同一鉛錘面內(nèi)，測量它們與B點的平距和高程H如圖下表所示:

分別在C、D、E、F設(shè)站，測量M點，測量數(shù)據(jù)和計算出的H如下表所示。

通過此算列結(jié)果對比，可驗證精度附合要求，證明這種方法是可行的。

通過在不同區(qū)域，不同環(huán)境測量前后，成果數(shù)據(jù)對比分析該測量方法產(chǎn)生的主要誤差由儀器精度和測量距離產(chǎn)生，這與全站儀進行變形監(jiān)測測量精度指標完全吻合，所以該方法不產(chǎn)生系統(tǒng)外的誤差。

2.應用效果

此種方法為不宜放置棱鏡而測量其三維坐標提供了一種很好的作業(yè)方式，既保證了作業(yè)精度，又節(jié)省了人力，使工作人員不再冒著生命危險高空作業(yè)，解決了施工測量中的一個難題，為更好、更快、更高效地為設(shè)計施工單位及規(guī)劃監(jiān)督部門中的規(guī)劃驗轉(zhuǎn)化果線、驗收成果做出了很好的保證。

3成果的運行成本

采用傳統(tǒng)的測量方法，使用全站儀瞄準棱鏡或反射片等測定待測點的坐標，這種方法進行觀測一個目標點，一個測站所用時間1小時，人員4人。而采用無棱鏡觀測方法測定同一目標點一個測站所用時間為 25分鐘，此方法只需要一臺全站儀，配套的三腳架，人員一到兩人即可，不需要額外的投入即可完成所需的測量成果，大大的提高了勞動效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了效益。

四、推廣應用前景

在許多實際工作過程中，由于待測目標點無法架設(shè)棱鏡或架設(shè)棱鏡困難，采用傳統(tǒng)的施測方法，測量速度慢，測量人員到達目標點較困難且不安全，工作效率低，難以滿足現(xiàn)代快速、安全高效的施工要求，傳統(tǒng)的全站儀測量需要棱鏡的配合使用，在難于架設(shè)棱鏡的工作條件下，給測量帶來極大不方便。

本方法充分運用了全站儀的基本功能，可操作性好，靈活性強，適應了現(xiàn)場的復雜地形條件，廣泛應用于測量懸空線路、橋梁及高大建筑、構(gòu)筑物等。既保證了作業(yè)精度又有效的減少了傳統(tǒng)測量所花時間，節(jié)省了人力物力，提高工作效率，也使工作人員不再冒著生命危險高空作業(yè)，有較好的推廣應用價值。

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