[发明专利]便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置及其测量方法

权利要求书

1.一种便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置及其测量方法，其特征在于所述便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置包括V形挡板(1)、连接板(2)、外尺(3)、内尺(4)、上限位片(5)、下限位片(6)、限位螺栓(7)、两个V形固定框(8)和四个支撑片(9)，所述V形挡板(1)包括第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)，第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)垂直设置并制成一体，所述每个V形固定框(8)的两端各连接有一个支撑片(9)，每个V形固定框(8)和其连接的两个支撑片(9)连接为一体，两个V形固定框(8)安装在连接板(2)的上端面上，第一挡板(1-1)与所述一个V形固定框(8)上的两个支撑片(9)固定连接，第二挡板(1-2)与另一个所述V形固定框(8)上的两个支撑片(9)固定连接，连接板(2)的下端面的中心固定连接有内尺(4)，内尺(4)外套装有外尺(3)，外尺(3)和内尺(4)均为圆筒形且筒壁均有刻度，外尺(3)为空心结构的圆筒，外尺(3)的上端面上设置有上限位片(5)，外尺(3)与上限位片(5)制成一体，上限位片(5)上加工有一个通孔(10)，外尺(3)的下端加工有连接口(12)，连接口(12)连接有GPS-RTK接收机的对中杆，内尺(4)为实心结构的圆筒，内尺(4)的筒壁沿长度方向上加工有一道凹槽(11)，内尺(4)的底部端面上设有下限位片(6)，内尺(4)与下限位片(6)制成一体，通孔(10)的直径大于内尺(4)的直径并小于下限位片(6)的直径，限位螺栓(7)穿过外尺(3)的筒壁安装在内尺(4)的凹槽(11)上。

2.根据权利要求1所述的便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置，其特征在于所述两个V形固定框(8)以连接板(2)的上端面上的中心线为对称轴分别安装在连接板(2)的上端面表面上。

3.根据权利要求1所述的便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置，其特征在于所述内尺(4)固定连接在连接板(2)的中心处。

4.根据权利要求1所述的便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置，其特征在于所述外尺(3)和内尺(4)的筒壁上刻度总量程均为100厘米-150厘米。

5.一种利用权利要求1所述的装置测量墙角点的测量方法，其特征在于，所述方法按照以下步骤实现：

第一步：准备工作，任意选取房屋的一个地面墙角点Q，并在墙角点Q的正上方合适的位置选取一个墙角点N，将第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)贴紧在此墙角点N处，调整内尺(4)和外尺(3)之间的距离，搜索能够满足测量条件的GPS-RTK卫星信号的内外尺延长线上任意选取的一点设置为A点，将连接口(12)与GPS-RTK接收机的对中杆连接，整平GPS-RTK接收机的对中杆，使外尺(3)与GPS-RTK的对中杆处于垂直状态；

第二步：进行GPS-RTK测量，并对GPS-RTK测量数据进行自动存储，记录步骤一中所述A点坐标(X_A，Y_A，H_A)，同时记录便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置的长度S_AQ；

第三步：将便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置处于竖直状态，使V形挡板(1)与地面接触，从而来测量从地面墙角点Q到第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)贴紧的墙角处点N的高差H_QN和外尺(3)的连接口(12)与GPS-RTK接收机的对中杆连接交点M到地面点A的高差H_AM；

第四步：重复第一步到第三步，利用便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置在QA连线的延长线上继续测量任意点B和点C，并同时记录下便携式GPS-RTK快速辅助测量墙角点装置的长度S_BQ和S_CQ；测量B点时紧贴在墙角上V形挡板(1)的位置到地面墙角点Q的高差和测量C点时紧贴在墙角上V形挡板(1)的位置到地面墙角点Q的高差；以及与之对应的测量B点时外尺(3)的连接口(12)与GPS-RTK的对中杆连接处交点到地面B点的高差和测量C点时外尺(3)的连接口(12)与GPS-RTK的对中杆连接处交点到地面C点的高差；

第五步：计算墙角点平面坐标：利用GPS-RTK采集和记录的测量点A(X_A，Y_A，H_A)、B(X_B，Y_B，H_B)、C(X_C，Y_C，H_C)和所需要观测的遮挡信号的墙角点Q点的平面坐标共线，可根据A、B两点的平面坐标和到墙角点的距离S_AQ，S_BQ计算出墙角点Q的平面坐标，具体计算式是先通过A、B两点平面坐标进行坐标反算，利用公式计算出直线BA的坐标方位角α_BA，然后再根据B点平面坐标和BQ的距离S_BQ进行坐标正算，利用公式X_Q＝X_B+S_BQ·cosα_BA及Y_Q＝Y_B+S_BQ·sinα_BA算出墙角点Q的平面坐标；再根据A、C两点平面坐标和到墙角点的距离S_AQ，S_CQ计算出墙角点Q的平面坐标，并根据两次计算检验Q点平面坐标，若两组坐标之差在限差之内，可取其平均值作为最后结果；若不在限差之内，重新测量A、B、C三点直至两组坐标之差在限差之内；

第六步：计算墙角点高程坐标，以通过测量点A来计算墙角点Q点高程为例，利用GPS-RTK采集并记录的测量点A(X_A，Y_A，H_A)的高程坐标H_A、从地面墙角点Q点到第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)贴紧的墙角处点N的高差H_QN以及外尺(3)的连接口(12)与GPS-RTK接收机的对中杆连接交点M到地面A点的高差H_AM，来计算墙角点Q的高程H值；Q点的高程等于A点高程加上外尺(3)的连接口(12)与GPS-RTK接收机的对中杆连接交点M到地面A的高差H_AM，再减去从地面墙角点Q到第一挡板(1-1)和第二挡板(1-2)贴紧的墙角处点N的高差H_QN，即利用公式H_Q＝H_A+H_AM-H_QN计算出即可，同理可利用B、C两点的高程H值来计算墙角点Q的高程H值，使之对墙角点高程进行检核，若两组高程之差在限差之内，可取其平均值作为最后结果；若两组高程之差不在限差之内，重新测量直至两组高程之差在限差之内。