第３ｌ卷第６期测绘与空间地理信息Ｖ０１．３１．Ｎｏ．６２００８年１２月ＧＥＯＭＡＴｉＣｓ＆ｓＰＡＴＩＡＬＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＤｅｃ．，２００８悬高点高程测量的实际应用方法研究朱继文１，刘勇１，甘丽梅２（１．黑龙江工程学院，黑龙江哈尔滨１５００５０；２．长春市市政没计院，吉林长春１３００００）摘要：全站型电子速测仪的出现给传统的测量工作带来了新的革命，其具有精度高、速度快的优点，特另ｑ其提供的一些特殊功能受到测量工作者的青昧。如何在实际工作中，合理运用全站仪，发挥其更大优势，是测量工作者面临的课题。本文针对悬高测量及悬高点高程问题进行了研究，给出了解决实际问题的方法，为实际应用提供理论依据。关键词：全站仪；悬高测量；悬高点高程；具体方法中图分类号：Ｐ２１６文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２—５８６７（２００８）０６—０１５８—０３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒａｃｔｉｃａｌＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳｕｒｖｅｙＨｅｉｇｈｔｆｏｒＳｕｓｐｅｎｄｉｎｇＰｏｉｎｔｓＺＨＵＪｉ—ｗｅｎｌ，ＬＩＵＹｏｎｇ，ＧＡＮＬｉ—ｍｅｉ２（１．ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＤｅｓｉｇｎｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｏｔａｌｓｔａｔｉｏｎｂｒｉｎｇｓｎｅｗｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｕｒｖｅｙｉｎｇｗｏｒｋ．Ａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｔｏｔａｌｓｔａｔｉｏｎｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｑｕｉｃｋ—ｓｐｅｅｄ，ａｎｄ８０ｍｅｓｐｅｃｉａｌｐｒａｃｔｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｓｕｒｖｅｙｓｔｏｐｉｃｗｈｉｃｈｔｈｅｗｏｒｋｅｒｆａｃｅｓｉｓｔｈａｔｈｏｗｔｏｎｓｅｔｏｔａｌｓｔａｔｉｏｎｓｏｎａｂｌｙｉｎｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｗｏｒｋａｎｄｔａｋｅｆｕｌｌａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｉｔ．ＩｎｖｉｅｗｏｆＲＥＭａｎｄｈｅｉｇｈｔｆｏｒｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｏｉｎｔｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｏｉｎｔｓｏｕｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｔｈａｔｓｏｌｖｅｐｒａｃｔｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｙｂａｓｉｓｆｕｒｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｏｔａｌｓｔａｔｉｏｎ；ＲＥＭ；ｈｅｉｇｈｔｆｕｒｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｏｉｎｔｓ；ｃｏｎｃｒｅｔｅｍｅｔｈｏｄ０引言测得＾的数值即为ｃ点的悬高。（１全站型电子速测仪（简称全站仪）集光电测距仪、电子经纬仪和微处理机于一体，不仅能同时自动测角、测距，而且精度高、速度快，尤其是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、放样测量等，给测量１＝作带来了极大的方便。但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。在实际应用过程中，悬高点的高程测量还是比较广泛的，特别是在航图１悬高测量原理示意图空摄影测量当中，像控点的高程测鼍遇到过很多这种情Ｆｉｇ．１ＴｈｅｐｒｉｎｄｐｌｅｏｆＲＥＭ况，在此，笔者谈一谈针对实际遇到的情况，运用悬高测量的原理，提出一些实际应用的方法，以便在实际测量工已知Ａ点的高程为峨，将全站仪置于点Ａ，棱镜应置作中采取有效的方法。于悬高点在地面的铅垂投影点（即天底点）曰处，棱镜高设为ｙ，先照准棱镜，量取测站点至觇标水平距离Ｄ和竖１传统的悬高测量原理直角ａ，（仰角为正，俯角为负），然后上仰望远镜，瞄准目所谓悬高测量，是指测定空中某点（如高压线、屋顶标点测得竖直角％，便可得悬高，即ｈ＝Ｖ＋Ｓ等）至特定某个面（一般为地平面）的高度，如图１所示。ａｌ（ｔａｎＯｔ２一ｔａｎａ１）收稿日期：２００８—０２一１８作者简介：朱继文（１９６５一），男，黑龙江哈尔滨人，高级工程师，硕士，主要从事工程测量工作。万 方数据第６期朱继文等：悬高点高程测量的实际应用方法研究１５９＝Ｖ＋Ｄ（ｔａｎａ２一ｔａｎａ１）（１）若已知Ａ点的高程为以，则悬高点Ｇ的高程为Ｈｃ＝以＋，一（ｙ—Ｄｔａｎａ１）＋ｈ＝峨＋Ｉ＋Ｄｔａｎ嘞（２）采用此方法测量悬高点的悬高棱镜应置于悬高点在地面的铅垂投影点（即天底点）Ｂ处；若要测量悬高点的高程必须在已知高程点上设置仪器。２实际经常遇到的情况在实际的测量工作中，经常会遇到已知高程点和悬高点不通视；悬高点的铅垂投影点无法设置棱镜，可能铅垂投影点投影在水中或者无法直接观测到悬高点的铅垂投影点。。实际应用中经常遇到以下三种情况：１）在已知点无法设置测站，但棱镜可以置于悬高点在地面的铅垂投影点（即天底点）处；２）在已知点可以设置测站，但棱镜无法置于悬高点在地面的铅垂投影点（即天底点）处；３）在已知点无法设置测站，棱镜也无法置于悬高点在地面的铅垂投影点（即天底点）处。３实际应用的具体方法３．１针对第一种情况，测量悬高点的高程和悬高方法已知Ｃ点的高程，同时要测量悬高点Ｅ的悬高和高程。由于ｃ，Ｅ两点不通视，我们无法把仪器设置在Ｃ点直接观测悬高点Ｅ，测出悬高点Ｅ的悬高和高程。这种情况，可以将仪器设置在同时能够看到悬高点Ｅ和已知高程点Ｃ的Ａ点，量取Ｃ点的棱镜高Ｋ，观测Ａ点到Ｃ点的斜距Ｓ。。及观测Ｃ点的棱镜的竖直角，Ａ点与悬高点Ｅ的观测方法，参照传统的悬高测量原理。即可求出悬高和悬高点Ｅ的高程。图２悬高点的高程和悬高测量示意图Ｆｉｇ·２ＴｈｅｈｅｉｇｈｔｆｏｒｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｏｉｎｔｓａｎｄＲＥＭ根据公式（１）可得悬高点Ｅ的悬高为ｈ＝％＋只８ＣＯＳａｌ（ｔａｎａ２一ｔａｎ理１）＝％＋Ｄ＾８（ｔａｎａ２一ｔａｎａ１）（３）则测站点Ａ的高程为ＨＡ＝Ｈｃ＋Ｋ＋Ｓｃ８ｉｎａ３一，＾＝Ｈｃ＋Ｋ＋Ｄａｃｔａｎａ３一厶（４）悬高点Ｅ的高程为月０＝月２＋％＋Ｄ＾ｃｔａｎａ３一厶＋，＾＋ＤＡＢｔａｎｎ２万 方数据＝Ｈｃ＋Ｋ＋Ｄ＾ｃｔａｎｎ３＋Ｄｋｔａｎａ２（５）·从公式（５）中可以看出，悬高点Ｅ与仪器高没有关系，但于Ｃ点的棱镜高有关。３．２针对第二种情况，测量悬高点的高程和悬高方法（以水塘为例）如图３所示，已知Ａ点的高程，将仪器设置在点Ａ上，沿铅垂线改变仪器的高度，并且在不同的高度上观测悬高点的竖直角，从而使仪器点日，Ｅ和悬高点Ｄ在同一铅垂面内构成交会三角形。根据仪器高度改变的铅垂距离和观测的竖直角可以求得一个仪器点与悬高点之间的斜距，再南斜距计算测站与悬高点的平距；同时，在视线ＢＤ的投影线之间选择一点Ｃ，ｃ点最好选在悬高的起算面上（如水面水涯线点、建筑物±０点），设置棱镜，量取棱镜和测站点Ａ至立标点Ｃ之间水平距离，照准棱镜Ｆ测竖直角，可求得仪器点曰和棱镜点Ｆ之间的高差，由此可计算出悬高点Ｄ的悬高ｈ和悬高点Ｄ的高程。具体观测步骤和计算公式的推导过程如图３所示。首先在悬高点Ｄ的一侧确定测站点Ａ，安置仪器，照准悬高点Ｄ得竖直角ａ。，下俯望远镜在同一铅垂面内标定水涯线点Ｃ，量取地面Ａ，Ｃ两点之间水平距离Ｄ。，将反光棱镜置于Ｃ点照准反光棱镜Ｆ，测得竖直角ａ，，量取棱镜高％。然后保持仪器对中点Ａ不变，将仪器高度由曰点沿铅垂线升高至Ｅ点升高的距离为Ｌ，接着再次照准Ｄ点第二次测得悬高点的竖直角为％。显然，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ和，在同一竖直平面内，则悬高为ｈ＝＾加＋ＪＩｌ印＋＾卵在三角形ＢＥＤ中，不难看出：￡曰雎＝ａｌ一嘞悬高点．，）图３悬高点的高程和悬高测量示意图Ｆｉｇ．３ＴｈｅｈｅｉｇｈｔｆｏｒｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｏｉｎｔｓａｎｄＲＥＭ由正弦定律可得Ｅ点与Ｄ点之间的斜距为Ｌｓｉｎ（９０一ｎＪ）ＬａｌＳ朋＝ｓｉｎ（口ｌ—ｄ２）一ｓｉｎ（ａＩ—ａ２）则Ｅ点与Ｄ点问的水平距离为ＤｙＥ＝ｓ耙ｓ％＝篙芸等＝ｔａｎａｌ—ｔａｎ（６）即有。肋＝Ｄ一。＝—ｔａ—ｌｌ—０１］—生－—ｔａ—ｎ—０１２１６０测绘与空间地理信息２００８牟‰＝％ｔａｎ一矗等‰ｈｑｓ＝％一ＤＡｃｔａｎ％则悬高公式为上，应用２中介绍的方法来观测悬高点Ｄ悬商和悬高点高程所需的观测值，原理同上。为了求算悬高点Ｄ的高程，必须求得Ａ，．，两点的高差，可以在观测悬高点Ｄ的同时。在一个仪器位观测Ａ点与Ｊ点的斜距或平距及竖直角，并量取．，点的棱镜高，即可求得悬高点Ｄ的悬高和悬高点Ｄ的高程。根据公式（７），则悬高点Ｄ的悬高为＾：７了＝＝＝＿墨ｊ兰‰一ＤＡｃｔａｎ九。ｉｉｉ＿五＿＿＝＝＿ｉ而一。‘ａｎａ，＋～Ｖｃ（７）Ｌ７’ａ３＋悬高点的高程为％＝巩＋厶＋ＤｏＥｔａｎ或ｃｔ。＝以＋厶＋面％Ｌｔａｎａ２ｔａｎ＾＝ｉ———耋‰一ＤＡｌ３‘ａｌ一ｎ＝了———————————＿一ｎａｔｔａｎｎａｔｃ２）ａ，＋％ａ，＋ｙ‘由图４可知，Ａ点的高程为ＨＤ＝ＨＡ＋ｋ＋ＤＤＥｔａｎＯＬ２＝ＨＡ＋厶４－ＨＡ＝Ｈｊ＋巧一Ｄ盯ｔａｎ（８）ａ４一ＩＢ（９）ａｌ—ｔａｎ嘞根据公式（８）可知，悬高点Ｆ的高程为３．３针对第三种情况，测量悬高点的高程和悬高方法（以建筑物士０点为例）如图４所示，已知．，点的高程，但悬高点Ｄ和已知高程点Ｊ不通视，无法在．，点上设置仪器，来观测悬高点Ｄ的悬高和悬高点Ｄ的高程，我们将仪器设置在中间点Ａ或巩＝峨＋厶＋毒詈‰＝珥＋Ｌ—Ｄ。，ｔａｎ＝珥＋巧一Ｄ村ｔａｎ０［４一ＩＢ＋厶＋云矗÷％ｏ［４＋云磊＿鼍（１０）％＝峨＋如＋蒜暑蠹＝珥＋屹一Ｄ∥蚰旷厶＋厶＋三詈‰４实际验证结果针对传统的悬高测量方法和本文介绍的三种方法，图４Ｆｉｇ．４悬高点的高程和悬高测量示意图ＲＥＭ对某一建筑物和５个悬高点进行了悬高测量和悬高点高程的测量，测量结果详见表１。Ｔｈｅｈｅｉｇｈｔｆｏｒｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｐｏｉｎｔｓａｎｄ表１测量结果Ｔａｂ．１Ｔｈｅｓｕｒｖｅｙｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ从表１的数据分析可知，对于同一点的悬高应用不同的方法进行测量，得到的结果是最大相差ｌｃｍ；对于同一悬高点的高程采用不同的方法进行测量，得到的结果是最大相差０．９ｃｍ，说明新的应用方法是正确的，与传统悬高测量对比是可信的，可以在实际应用中采用。些功能不能盲目地使用，否则将不会得到正确的结果。同时，要结合自己的具体工作，不断地对全站仪的功能进行开发，才能更好地发挥全站仪的先进功能。参考文献：［１］苏铁柱，工见兵，曹铁军．特殊情况下的悬高测量［Ｊ］．国土资源导刊，２００４，（１）：５ｌ一５３．５结束语［２］综上所述，全站仪的普及使用，的确给我们的测量工作带来极大的方便，但在实际工作中，对全站仪提供的一侯永会，孟志勇．用双测站法进行精确悬高测量［Ｊ］．铁路航测，２０００。（３）：２６—２７．（下转第１６４页）万方数据 １６４测绘与空间地理信息２００８聋６结束语１）航测技术对各个环节要求较高，需精心设计，仔细数据，由航测数据直接形成的数模内插产生的地面线，便于进行多方案比选和路线平、纵优化设计，在初步设计阶段，这对设计质量的提升至关重要，而航测数模技术可用于路线初步设计，这已经是国内外同行的共识，本次测量运作。要特别注意技术设计书的设计与编制，严格按规范进行作业。根据勘查设计的要求以及测区踏勘的具体实际情况，制订满足要求的技术方案；对参与人员进行有的结果充分地证明了这一点，但在施工图设计时的运用，能否符合精度要求，尚需进一步研究。５）航测数字化成图技术（还有新的机载激光扫描技术）作为测量Ｔ作中现有的采集原始数据最高效的手段，在路线设计自动化系统中起着愈来愈重要的作用。航测数模技术与路线ＣＡＤ系统相结合，将形成数据采集与处理、路线设计与计算，各种设计图表输出等一整套路线自动设计系统，这必将是路线设计向３维可视化发展的方向。针对性的技术培训，如掌握公路测量技术特点，在工作开展前做好技术交底与有关规范的宣讲落实，在作业生产过程中进行技术指导，对生产过程中出现的技术问题及时解决，对使用的仪器进行检校和观测参数的设置与检查，对生产过程中的资料数据及时进行处理，提出是否返测的意见，便于及时安排生产。２）航空摄影质量的好坏，关系着后续工作的进度与质量；目前，航空摄影ｔ作受气象、空中管制、地形条件等因素的影响较大，经常成为各个项目开展后续工作的瓶颈，因此，在相机类型、摄影时间、航摄范围、比例尺、航带参考文献：［１］张祖勋，张剑清．数字摄影测量学［Ｍ］．武汉：武汉大学设计以及机组人员的配备或委托等方面要做好统筹规划，要多方案准备。３）像片调绘，要做好调绘像片和器材的准备，选好调绘路线，提高野外调绘的效率。先在室内进行像片判读，对能确定性质的地物、地貌在像片上进行草绘，以便于现场的调查、修正、补充，作业完成后，要认真自校，接边时如发现问题，要及时纠正。４）根据建立数模的要求，对全野外采集的实测点与航测数模采样点之间的高程进行大量细致的精度分析，［２］［３］出版社。２００２．王之卓．摄影测量原理［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９７９．删０６１—９９公路勘测规范［ｓ］∥中华人民共和国行业标准．北京：人民交通出版社，１９９９．［４］宁津生，陈俊勇，李德仁，等．测绘学概论［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社，２００４．［５］魏二虎，黄劲松．ＧＰＳ测绘［Ｍ］．武汉：武汉大学出版社，２００３．［责任编辑：栾丽杰］路线初步设计在ｌ：２０００大比例尺地形图上由ＤＥＭ读取（上接第１５７页）３结束语月球地图投影是月球地图数学基础建立的主要内容，各种比例尺的月球地图又是人类在月球上进行工程建设的基本要求，也是月球测绘技术的基础性和前瞻性工作，直接影响到未来月球空间信息与专题信息的处理、共享、表达与应用。本文提出了适应月球全球、月球区域、月球大中比例尺的多层次系列月球地图投影，构成了月球投影系统的基本框架。月球投影的选择与设计是十分复杂的系统工程，上述投影的确定仅是初步方案，需要广泛论证和在实践中进一步完善。月球探测是人类走出地球摇篮、迈向浩瀚宇宙的第一步。测绘科学与技术贯穿于月球探测的全部过程，随着研究范围从地球表面及近地空间延伸到月球甚至其他行星和星际空间，月球测绘必将突破若干前沿技术，推动测绘科学的深入发展。参考文献：［１］［２］［３］吴忠性，杨启和．数学制图学原理［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９８９．陈俊勇．月球航天探测和月球测绘［Ｊ］．河南理工大学学报，２００５，２４（４）：２４９—２５４．陈俊勇．月球地形测绘和月球大地测量［Ｊ］．测绘科学，２００４．２９（２）：１－５．［４］孔祥元，张松林，魏二虎。等．“嫦娥”工程与月球测绘学［Ｊ］．大地测量与地球动力学，２００４，２４（１）：１１７—１２０．［５］燕琴，高武俊，刘锋．月球探测中的测绘技术［Ｊ］．测绘科学。２００４，２９（４）：６１—６２．［６］陈琼，郑勇，苏牡丹，等．月球地图投影理论和方法研究［Ｊ］．测绘通报，２００６，（４）：２６—３０．［责任编辑：王丽欣］（上接第１６０页）［３】胡华科，郑春燕，杨强，等．特殊情况下悬高测量方法的再探讨［Ｊ］．昆明冶金高等专科学校学报，２００５，２１（１）：３０一３３．［５］徐汉涛．精确悬高测量方法的探讨［Ｊ］．测绘通报，２００４，（６）：６５—６６．［６］合肥工业大学，重庆建筑工程学院，天津大学，等．测量学［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社。２０００．［责任编辑：姚艳霞］［４］郭宗河．悬高测量及其改进［Ｊ］．测绘工程，１９９９，８（２）６２—６４．万方数据 悬高点高程测量的实际应用方法研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
朱继文， 刘勇， 甘丽梅， ZHU ji-wen， LIU Yong， GAN Li-mei
朱继文,刘勇,ZHU ji-wen,LIU Yong(黑龙江工程学院,黑龙江,哈尔滨,150050)， 甘丽梅,GAN Li-mei(长春市市政设计院,吉林,长春,130000)测绘与空间地理信息
GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY2008,31(6)1次
1.苏铁柱;工见兵;曹铁军 特殊情况下的悬高测量[期刊论文]-国土资源导刊 2004(01)2.侯永会;孟志勇 用双测站法进行精确悬高测量 2000(03)
3.胡华科;郑春燕;杨强 特殊情况下悬高测量方法的再探讨[期刊论文]-昆明冶金高等专科学校学报 2005(01)4.郭宗河 悬高测量及其改进[期刊论文]-测绘工程 1999(02)5.徐汉涛 精确悬高测量方法的探讨[期刊论文]-测绘通报 2004(06)6.合肥工业大学;重庆建筑工程学院;天津大学 测量学 2000
1. 朱恒党.杨利华.熊宗英.ZHU Heng-dang.YANG Li-hua.XIONG Zong-ying 悬高测量的方法及误差分析[期刊论文]-测绘与空间地理信息2009,32(6)
2. 曹志勇.赵卫常.CAO Zhi-yong.ZHAO Wei-chang 全站仪悬高测量功能在高度检测中的应用[期刊论文]-河北工程技术高等专科学校学报2008(4)
3. 杜文举.DU Wenju 关于建筑物塔顶悬高测量的研究[期刊论文]-四川建筑科学研究2010,36(1)4. 燕志明.魏长寿 悬高测量与改进方法及精度探讨[期刊论文]-矿山测量2010(2)5. 周群美.叶庆丰 浅谈悬高测量的误差控制[期刊论文]-科技信息2009(21)
6. 赖文强.范士云 关于悬高测量在某些特殊路基边坡收方测量中的应用[期刊论文]-科技资讯2010(13)7. 秦勇.何炜华 建筑物测高中悬高测量法的应用[期刊论文]-致富时代(下半月)2009(9)
8. 吴剑威.赵吉先.Wu Jianwei.Zhao Jixian 普通全站仪对不能设站目标点高程的测量——悬高测量法及其解算[期刊论文]-科技广场2008(10)
9. 韩伟信.HANG Wei-xin 浅谈全站仪对边测量原理[期刊论文]-测绘与空间地理信息2010,33(2)10. 成强生.孙卫国 应用全站仪的悬高测量技术研究[期刊论文]-科技资讯2010(29)
1.孙晓辉.庞学勇.杨培琴 全站仪悬高测量的改进方法[期刊论文]-测绘与空间地理信息 2012(1)
引用本文格式：朱继文.刘勇.甘丽梅.ZHU ji-wen.LIU Yong.GAN Li-mei 悬高点高程测量的实际应用方法研究[期刊论文]-测绘与空间地理信息 2008(6)