一種視準(zhǔn)線變形測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于工程安全監(jiān)測視準(zhǔn)線測量方法，特別是一種視準(zhǔn)線變形測量 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 視準(zhǔn)線法在大壩及其它工程建筑物變形觀測中得到了廣泛的應(yīng)用，它具有觀測原 理簡單、投資少、實施簡便等特點(diǎn)，并派生出了多種多樣的觀測方法，如分段視準(zhǔn)線、中點(diǎn)設(shè) 站視準(zhǔn)線等。但都是以全長基準(zhǔn)線為照準(zhǔn)基準(zhǔn)，即測量時必須在一端點(diǎn)安置儀器照準(zhǔn)另一 端點(diǎn)。
[0003] 當(dāng)基準(zhǔn)線太長時，兩端點(diǎn)距離遠(yuǎn)、目標(biāo)模糊，照準(zhǔn)精度太差，且后視點(diǎn)與測點(diǎn)距離 相差太遠(yuǎn)、望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差影響較大，加之大氣折光對水平視線影響是距離平方關(guān)系，無疑 對觀測成果有明顯的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種視準(zhǔn)線變形 測量方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種視準(zhǔn)線變形測量方法，利 用下式計算視準(zhǔn)線第i個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線的第k次周期觀測偏離值Sdk):
[0007] 其中，η為視準(zhǔn)線的測點(diǎn)個數(shù)；Ajk)為第j個測點(diǎn)相對于以第j-1個測點(diǎn)和第j+1 個測點(diǎn)的連線為基準(zhǔn)線的第k次周期觀測局部偏離值；Ar(k)為第r個測點(diǎn)相對于以第r-1 個測點(diǎn)和第r+1個測點(diǎn)的連線為基準(zhǔn)線的第k次周期觀測局部偏離值;r = 2,3,…，n+l;n+l 為視準(zhǔn)線的端點(diǎn)；
[0008] 則所述第i個測點(diǎn)的變形值為第i個測點(diǎn)第k次周期觀測偏離值與第i個測點(diǎn)第1次 周期觀測偏離值之差。
[0009] 視準(zhǔn)線各測點(diǎn)局部偏離值測量過程如下：以視準(zhǔn)線的兩個端點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，分別記 為A、B;視準(zhǔn)線的η個測點(diǎn)位于A、B之間，且依次編號為1、2、3、……、n_l、n;將視準(zhǔn)儀置于端 點(diǎn)A，以第2個測點(diǎn)為照準(zhǔn)點(diǎn)，測量第1個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線1的局部偏離值Δ 1;然后將視準(zhǔn) 儀移至第1個測點(diǎn)，以第3個測點(diǎn)為照準(zhǔn)點(diǎn)，測量第2個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線2的局部偏差值 Α 2;……，依此類推，最后以端點(diǎn)B為照準(zhǔn)點(diǎn)，測量第η個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線η的局部偏差值 A η;所述基準(zhǔn)線1為端點(diǎn)Α和第1個測點(diǎn)的連線；基準(zhǔn)線2為第1個測點(diǎn)和第3個測點(diǎn)的連 線，……，依此類推，基準(zhǔn)線η為第η-I個測點(diǎn)和端點(diǎn)B的連線。由于每一測點(diǎn)均以相鄰測點(diǎn)作 為基點(diǎn)進(jìn)行測量，其相鄰測點(diǎn)測量精度明顯高于以整條視準(zhǔn)線為照準(zhǔn)基準(zhǔn)的測量精度，因 為當(dāng)建筑物較長時，通常測點(diǎn)相對兩端點(diǎn)的觀測精度可適當(dāng)放寬，而監(jiān)測建筑物錯動變形 的相鄰點(diǎn)相對精度卻要求相對較高。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明有效解決以全長基準(zhǔn)線為 照準(zhǔn)基準(zhǔn)時目標(biāo)模糊，照準(zhǔn)精度差，后視點(diǎn)與測點(diǎn)距離相差太遠(yuǎn)、望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差影響較大 的問題，能有效減小大氣折光對觀測結(jié)果的影響；本發(fā)明的方法簡單，測量精度高，尤其適 用于長距離視準(zhǔn)線的變形測量，方便在實際工作中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一實例測量原理圖。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，一條長距離多測點(diǎn)視準(zhǔn)線，點(diǎn)A、B是視準(zhǔn)線兩基準(zhǔn)點(diǎn)(端點(diǎn)），視準(zhǔn)線有 η個測點(diǎn)，測點(diǎn)編號依次為1、2、3、......、η-1、η。
[0013] 測量方法如下：測量時先將視準(zhǔn)儀(全站儀、經(jīng)煒儀)置于端點(diǎn)Α，以測點(diǎn)2為照準(zhǔn) 點(diǎn)，觀測點(diǎn)1相對于基準(zhǔn)線Α-2的局部偏離值，然后將儀器移至測點(diǎn)1，以測點(diǎn)3為照準(zhǔn) 點(diǎn)，觀測點(diǎn)2對于基準(zhǔn)線1 一3的局部偏差值Λ2;……，依此類推，直至視準(zhǔn)線的另一端Β點(diǎn)， 在相對基準(zhǔn)線(η-1) -Β上測定測點(diǎn)η的局部偏差值Λη。
[0014] 從圖1可以看出，任意測點(diǎn)i相對于基準(zhǔn)線Α-Β的偏離值31可以由該點(diǎn)的相鄰點(diǎn)的 局部偏離Λη，Λη Λ1+1求出，依據(jù)相互關(guān)系其方程組如下式(假設(shè)偏離值以前進(jìn)方向左向 變形為正值）：
[0016]這是一個η元η組方程式，存在有唯一解，為了得到通用式解，將上式(1)改化為：
[0018] 上式(2)中δi(2<r<n+l)全部由δ1表示，進(jìn)一步改化成：
[0020] 式(3)最后一行可以得到唯一解：
[0022] 將(4)式代入(3)式，即得到通式解，也是計算測點(diǎn)偏離值的一般公式：
[0023]
[0024] 利用上式即可得到每一測點(diǎn)每一測次的偏離值，測點(diǎn)第k次周期觀測偏離值δι1{與 首次觀測偏離值心首之差即為該測點(diǎn)第Κ測次的變形值。
[0025]發(fā)明人設(shè)計的某水電站工程，其土壩1.8km，原方案為整條式視準(zhǔn)線，每200設(shè)置一 個測點(diǎn)，共計2個端點(diǎn)8個測點(diǎn)，多次測量精度統(tǒng)計，最弱點(diǎn)精度為±3.02mm，最弱相鄰點(diǎn)相 對精度為±4.20mm。
[0026] 采用本發(fā)明測量方法，多次測量精度統(tǒng)計，最弱點(diǎn)精度為±3.78mm，最弱相鄰點(diǎn)相 對精度為±2.23mm。
[0027] 由于采用本發(fā)明測量方法，視準(zhǔn)線距離滿足規(guī)范要求，相鄰點(diǎn)相對精度明顯提高， 有效地解決了超長距離的準(zhǔn)直問題，同時該方法適合于兩個基點(diǎn)不通視的情況，因此應(yīng)用 范圍是廣泛的。
【主權(quán)項】
1. 一種視準(zhǔn)線變形測量方法，其特征在于，利用下式計算視準(zhǔn)線第i個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn) 線的第k次周期觀測偏離值δι化）：其中，η為視準(zhǔn)線的測點(diǎn)個數(shù)；A^k)為第j個測點(diǎn)相對于W第j-1個測點(diǎn)和第j+1個測點(diǎn) 的連線為基準(zhǔn)線的第k次周期觀測局部偏離值；Δ r化)為第r個測點(diǎn)相對于W第r-1個測點(diǎn) 和第r+1個測點(diǎn)的連線為基準(zhǔn)線的第k次周期觀測局部偏離值;r = 2,3,…，n+l;n+l為視準(zhǔn) 線的端點(diǎn)； 則所述第i個測點(diǎn)的變形值為第i個測點(diǎn)第k次周期觀測偏離值與第i-1個測點(diǎn)第1次周 期觀測偏離值之差。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視準(zhǔn)線變形測量方法，其特征在于，視準(zhǔn)線各測點(diǎn)局部偏離值 測量過程如下視準(zhǔn)線的兩個端點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，分別記為A、B;視準(zhǔn)線的η個測點(diǎn)位于A、B之 間，且依次編號為1、2、3、……、n-l、n;將視準(zhǔn)儀置于端點(diǎn)A，W第2個測點(diǎn)為照準(zhǔn)點(diǎn)，測量第1 個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線1的局部偏離值A(chǔ) 1;然后將視準(zhǔn)儀移至第1個測點(diǎn)，W第3個測點(diǎn)為照 準(zhǔn)點(diǎn)，測量第2個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線2的局部偏差值Δ 2;……，依此類推，最后W端點(diǎn)B為照 準(zhǔn)點(diǎn)，測量第η個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線η的局部偏差值Δ η;所述基準(zhǔn)線1為端點(diǎn)A和第1個測點(diǎn) 的連線;基準(zhǔn)線2為第1個測點(diǎn)和第3個測點(diǎn)的連線，……，依此類推，基準(zhǔn)線η為第n-1個測點(diǎn) 和端點(diǎn)B的連線。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種視準(zhǔn)線變形測量方法，利用下式計算長距離視準(zhǔn)線第i個測點(diǎn)相對于基準(zhǔn)線的第k次周期觀測偏離值δi(k)：<maths num="0001"></maths>其中，n為長距離視準(zhǔn)線的測點(diǎn)個數(shù)；△j(k)為第j個測點(diǎn)相對于以第j-1個測點(diǎn)和第j+1個測點(diǎn)的連線為基準(zhǔn)線的第k次周期觀測局部偏離值；r＝2,3,…,n+1；則所述第i個測點(diǎn)的變形值為第i個測點(diǎn)第k次周期觀測偏離值與第i個測點(diǎn)第1次周期觀測偏離值之差。本發(fā)明能有效解決以全長基準(zhǔn)線為照準(zhǔn)基準(zhǔn)，而基準(zhǔn)線太長時，目標(biāo)模糊，照準(zhǔn)精度差，后視點(diǎn)與測點(diǎn)距離相差太遠(yuǎn)、望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦誤差影響較大的問題，能有效減小大氣折光對觀測結(jié)果的影響；本發(fā)明的方法簡單，測量精度高，方便在實際工作中應(yīng)用。
【IPC分類】G01B21/32
【公開號】CN105571559
【申請?zhí)枴緾N201510932848
【發(fā)明人】邱山鳴, 廖佳, 赫曉光
【申請人】中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日