一种工程测量中的光电测距地面边长改化方法

摘要

本发明公开了一种工程测量中的光电测距地面边长改化方法，包括标心斜距计算，标心天顶距计算及改正，标心斜距、天顶距与高差计算关系的处理。本发明将仪器高与棱镜高的差别对修正后的距离的影响进行了修正，得到更可靠、精度更高的修正后的距离；将两点观测的天顶距改化为两点间中点天顶距，可以抵消大部分垂直折光和垂线偏差的影响，提高了距离和高差的计算精度。

主权项

一种工程测量中的光电测距地面边长改化方法，其特征在于，该方法为：1)测量控制网中某一测站标心到对应的照准点标心的斜距D₀：其中，D′₁为通过测距仪中心且与所述测站标心到照准点标心的连线平行的线段的长度；I为所述测站标心到对应的测距仪中心的铅垂高度；V为所述照准点标心到对应的棱镜中心的铅垂高度；H_A为测站标心的高程；H_B为照准点标心的高程；r为地球半径；Δ＝V‑I；D为所述测距仪中心到所述棱镜中心的经过气象和加乘常数改正后的距离；为所述测距仪中心和所述棱镜中心之间的连线与所述照准点标心铅垂线的夹角；所述的控制网是由多条边连接组成的网络，包含高程控制网和平面控制网；所述的测站标心和对应照准点标心是指控制网中任一条边的两个端点；2)测量测站标心到照准点标心的天顶距Z′₁和返测标心的天顶距Z′₂：Z′₁＝Z′₀₁+ΔZ′₀₁；Z₂'＝Z′₀₂+ΔZ′₀₂；其中，i＝1,2；Z′₀₁、Z′₀₂分别为测距仪中心到棱镜中心的观测天顶距和返测的观测天顶距；θ为测站标心与照准点标心连线对应的球心角，ΔZ′_0i为测站标心到照准点标心的天顶距和返测标心的天顶距修正数；ρ”为常数；返测标心的天顶距是指将测距仪与棱镜位置对调后测站标心到照准点标心的天顶距；返测的观测天顶距是指将测距仪与棱镜位置对调后测距仪中心到棱镜中心的的观测天顶距；3)修正上述Z′₁和Z′₂，得到修正后的测站标心到照准点标心的天顶距Z₁和修正后的返测标心的天顶距Z₂：Z₁＝Z′₁+C；Z₂＝Z′₂+C；4)利用下式计算测站标心至照准点标心之间的高差：$H_B-H_A=D_0\cos Z_1+\frac{(1-k)}{2r}{\left(D_0\sin Z_1\right)}^2;$其中，k为折光系数；5)重复上述步骤1)～步骤4)，直到计算出控制网中所有测站标心到对应的照准点标心之间的高差；6)利用平差软件对控制网中的所有高差进行高程控制网平差，得到控制网各点的平差高程；所述的控制网点即测站标心或照准点标心；7)将上述步骤6)得到的测站标心和与该测站标心对应的照准点标心的平差高程分别作为下一次迭代的测站标心的高程和照准点标心的高程，重复步骤1)～步骤6)；直到当前迭代的控制网中测站标心到对应的照准点标心的斜距与上一次迭代的该测站标心到对应的照准点标心的斜距差≤0.01mm，记录控制网各边最终的标心斜距D_0j和各点最终的平差高程；8)用最终的平差高程计算的高差进行地面边长改化，得到改化后的控制网各地面边长S：$S=D_j-\frac{1}{2}\frac{\Delta h_j}{D_{0j}}-D_j\frac{H_{m_j}}{R_A}+\frac{{D_{0j}}^3}{24{R_A}^2};$其中，$H_{m_j}=\frac{H_{1j}+H_{2j}}{2};$Δh_j＝H_2j‑H_1j；H_1j、H_2j分别为控制网中第j条边的两端点的最终的平差高程；D_j为控制网中第j条边测距仪中心到棱镜中心的经过气象和加乘常数改正后的距离；D_0j为控制网中第j条边测站标心到对应的照准点标心的斜距；R_A＝r；所述的地面边长是指控制网中任一条边的标心边长。