悬高测量及其改进

　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，给测量工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。在此，笔者谈一谈悬高测量的原理和应用，并对其加以改进，以期更好地用于实际测量工作。 

　　1　测量原理和应用 

　　所谓悬高测量，就是测定空中某点距地面的高度。全仪进行悬高测量的工作原理如图1所示。首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B'点(即过目标点B的铅垂线与地面的交点)，输入反射棱镜高v；然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点B，便能实时显示出目标点B至地面的高度H。 

　　图1　悬高测量示意图

　　显示的目标高度H，由全站仪自身内存的计算程序按下式计算而得: 

H=Scosα₁tgα₂-Ssinα₁+v　　　(1)

    式中，S为全站仪至反射棱镜的斜距；α1和α2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。

　　由此可见，悬高测量的原理很简单，观测起来也很便捷。利用全站仪提供的该项特殊功能，可方便地用于测定悬空线路、桥梁以及高大建筑物、构筑物的高度。

　　值得注意的是，要想利用悬高测量功能测出目标点的正确高度，必须将反射棱镜恰好安置在被测目标点的天底，否则测出的结果将是不正确的(如图2所示)。 

图2　棱镜不在目标的天底

　　在实际工作中，要将反射棱镜恰好安置在被测目标的天底，仅靠目估是不容易实现的，尤其当目标点离地面较高时。为此，需先投点再进行悬高测量。 

　　2　改进方法 

　　在实际工作中，我们除遇到上述情况外，经常还会遇到这样的情况，即无法得到被测目标点的天底(如塔式建筑物、构筑物)或投影处无法安置反射棱镜(如悬空线路跨水塘)。此时，该如何进行悬高测量呢?下面就介绍一种改进方法。

　　如图3，欲测定一塔式建(构)筑物的高度，可在远离目标的A点处安置全站仪，在AC方向线上适当位置B点安置反射棱镜，观测A、B两点间的平距DAB和高差hAB；同时转动望远镜观测至塔顶C点的竖直角α₁。然后再将反射棱镜立于塔基D点，测定A、D两点间的高差h_AD。接着将仪器安置于B点，观测至塔顶C的竖直角α₂，即可求得目标高度H=H₁+H₂。