[发明专利]一种基于中间法三角高程方法的自动化沉降监测方法

权利要求书

1.一种基于中间法三角高程方法的自动化沉降监测方法，采用高精度全站仪进行沉降监测，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、监测点、设站点、控制点的设计和布设；

本步骤包括以下具体步骤：

1)根据预设监测点布设间距要求，呈方格网状布设监测点；

2)以满足三等水准测量精度时的极限边长为半径，在能覆盖最多监测点并能满足水准线路测量时前后视距限差的条件下，选择设站点位置；

3)根据已布设设站点点位，在变形监测影响区域外布设可与设站点通视的控制点；若控制点不能满足通视要求，则在变形区域内增设工作基点；

步骤二、在每个沉降监测点的沉降板镀锌水管接头处焊接一个用于放置徕卡棱镜的棱镜柱并在所述棱镜柱上放置徕卡圆棱镜；

步骤三、测量设置，包括设置角度测量限差和设置距离限差；

所述设置角度测量限差包括：两次照准目标读数差限差、垂直角测回差限差和指标差较差限差；

所述设置距离限差包括：一测回读数间较差限差和测回间较差限差，设置环境温度和大气折光系数；

步骤四、学习测量：包括在盘左状态下用人工照准方式测量各个监测点，获取各监测点坐标、竖直度盘读数V_左和水平度盘读数H_Z左保存到数据库；

步骤五、设计线路：包括对待测量的点进行点组编辑，在满足中间法三角高程视距差的基础上，设计成附合或者闭合线路形式；

步骤六、记忆测量，存在两种情况，情况一，若没有重新设站，即选择利用角度模式按照设计线路顺序进行自动化测量，若测量过程中各限差满足要求，则将测量的坐标保存到数据库中；情况二，若重新设站，将测量机器人精确照准任意一个控制点A，利用控制点A定向，定向时利用控制点A的三维坐标和设站点的坐标反算控制点A相对设站点的方位角，设置该方位角为此时测量机器人水平读数；然后利用监测点的三维坐标和设站点的坐标反算各监测点相对设站点的方位角和竖直角，选择利用坐标模式按照设计线路顺序进行自动化测量，若测量过程中各限差满足要求，则将测量数据保存到数据库；

步骤七、数据分析，通过测量获得的竖直角和距离，经平差之后得到本次高程数据，利用固结度分析子菜单基于高程数据可做固结度分析并自动生成报告。

2.根据权利要求1所述的基于中间法三角高程方法的自动化沉降监测方法，其特征是，步骤一中还包括步骤4)：

根据每千米高差中误差、误差范围限制、每公里的测站数及每测站的前后视距之和选择全站仪仪器型号优化监测方案。

3.根据权利要求2所述的基于中间法三角高程方法的自动化沉降监测方法，其特征是，步骤4)包括计算每千米高差中误差，具体方法如下：

由误差传播定律可得高差中误差的计算公式如式(1)所

认为前后大气折光系数在较短时间内相等，则式(1)写成式(2)

其中，S1、S2分别为后视及前视斜距；α1、α2为后视和前视竖角；i为仪器高；v1、v2为后视和前视棱镜高；K1、K2为后视和前视观测时的大气折光系数；R为地球曲率半径(R＝6371km)；D1、D2为后视及前视水平距离，ρ表示一弧度对应的角度值秒；如果做往返观测去平均值，则每测站高差均值的中误差为

换算成每千米高差中误差，其公式为：

式中，为高差中误差的平均值，为每千米高差的平均值，n为每公里的测站数，L为每测站的前后视距之和。