一种测量高差的方法及数字化装置

摘要

本发明公开了一种测量高差的方法及数字化装置，其方法为：通过仪器测量出四个倾角值和测量出两点间的水平夹角，根据三角原理可得出两点地形间的高差数据，然后利用余弦定理及坡度数学式、可得出两点地形间的水平距离和坡度数据。其装置包括光学瞄准组件、水平转盘、显示屏、电控功能单元、外部控制部件以及三角支架组件；光学瞄准组件包括望远镜和安装在望远镜上的倾角传感器；水平转盘安装在三角支架组件上，水平转盘上设置有显示屏及外部控制部件，内部设置有安装在水平转盘旋转轴心上的角位移传感器、电控功能单元。本发明方法及装置可以快速准确地即时测量二点间高差，水平距离和坡度。

主权项

一种测量高差的方法，包括下列步骤：(1)、仪器设置在第一点A与第二点B之间，再任意选定一观测点0；(2)、在第一点A与第二点B分别竖立相同的标尺，标尺上设有上下观察标志点，下观察标志点为基础高H基，上观察标志点为固定高H固；(3)、在观测点首先对第一点A标尺上的上下标志点进行观测，分别测量基础高H基、固定高H固处的视线倾角θA基、θA固；(4)然后在观测点对第二点B标尺上的上下标志点进行观测，分别测量基础高H基、固定高H固处的视线倾角θB基、θB固；(5)、根据视线倾角θA基、θA固，用数学式SAO＝ΔH/(tgθA固‑tgθA基)得出第一点A与观测点0两点间的水平距离SAO，根据视线倾角θB基、θB固，用数学式SBO＝ΔH/(tgθB固‑tgθB基)得出第二点B与观测点0两点间的水平距离SBO，式中ΔH为标尺上基础高H基与固定高H固间距，ΔH＝H固‑H基；(6)、测量以观测点0为顶点，第一点A和第二点B之间的水平夹角∠0；(7)、根据水平距离SAO、SBO及水平夹角∠0，用数学式 S AB = SAO 2 - 2 SAO × SBO × COS ∠ O + SBO 2 得出第一点A点与第二点B点两点间的水平距离SAB(8)、根据视线倾角θA基、θA固、θB基、θB固，用数学式h＝ΔH[tgθA固/(tgθA固‑tgθA基)‑tgθB固/(tgθB固‑tgθB基)]   [I]或者数学式h＝ΔH[tgθA基/(tgθA固‑tgθA基)‑tgθB基/(tgθB固‑tgθB基)]   [II]计算出第一点A点与第二点B点之间的高差h；(9)、根据高差h和水平距离SAB，用数学式P＝arctg(h/SAB)得出两点间平均坡度P；所述数学式[I]、数学式[II]中的视线倾角凡仰角为正值，俯角为负值。