悬高测量的研究与讨论
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摘要：本文首先阐述了线高测量的原理，然后介绍了几种测量线高的仪器，通过数据对比来讨论它们的优缺点，同时也提出测量线高方面的建议
关键词：悬高测量；精度分析
Abstract: this article first elaborated the high line measurement principle, then introduces several measuring instrument for high line, through the data contrast to discuss the advantages and disadvantages of them, as well as high measuring line Suggestions are put forward
Key words: hanging high measurement; Precision analysis
中图分类号：TU198 文献标识码：A
1．引言
在工程设计、施工或使用过程中, 经常会遇到架空的高压线或管道, 根据工作需要，要测出高压线或管道离地面的高度, 通过仪器测出测站点到目标在地面上垂直投影点的水平距离和在测站点观测目标的竖直角, 通过三角函数求出目标的高程或净空高，这种远距离测量就叫悬高测量。因受现场地形、地物与目标的位置等条件的限制, 所采用的方法不同。
2．几种常见悬高测量的方法
结合本单位的现有的仪器情况，介绍以下几种仪器来进行悬高测量，拓普康GTS332，CGQ-1型直读式测高器、Leica DISTO D8激光测距仪，Contour XL Ric 激光测距仪。
2.1拓普康GTS332
拓普康GTS332是拓普康公司2005年推出的全中文数字键盘全站仪, 具有以下特点：机身小、画面大、全中文显示；带有数字/字符键，野外输入更方便；充足的内存空间供数据存储，可存储24000个观测点24000个坐标点；特别耐用，防尘等级达IP66级；装备长效电池（BT-52QA），作业时间达10小时；测角精度：+ 2＂/5＂;测距精度：+（2mm+2ppm*D）。
GTS332的测量原理：仪器先测出测站点A到Bˊ的斜距和天顶距，以Bˊ作为高程起始点，瞄准B点，由全站仪直接计算出B点到Bˊ点，并加上A点到地面的距离，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:
具体公式：
1.H=Scosα1tgα2-S sinα1+V（v为棱镜高，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）
GTS332的悬高测量有两种方法，一种是有棱镜高悬高测量方法，一种是无棱镜高悬高测量方法。
有棱镜高悬高测量步骤：
无棱镜高悬高测量步骤与有棱镜高的测量步骤大致相同，不同的是不需要输入棱镜高度，也就是跳过以上第五步直接完成下面的操作，垂直距离（VD）测出来之后把棱镜高在加上就可以了。
2.2 CGQ-1型直读式测高器
CGQ-1型直读式测高器仪器是用于野外测量各种目标高度的一种测量仪器，也可以测量高度差、高度和，以及地形地物的坡角。主要特点是可直接读出所测量的高度值，不必换算及查表；另一特点是体积小、重量轻、便于携带、操作简单、方便快捷、测量准确，如果只测量与高度相关的数据时，可不必架设经纬仪等大型复杂仪器。CGQ-1型直读式测高器最大测量高度:60m，仰角：60°，俯角：30＇±5＇/2mm 设定距离：15m,20m,30m,40m 测量误差：1%。
CGQ-1型直读式测高器悬高测量原理是测筒中的目测孔与准星构成了一条观测线，当测量某一点的高度时，观测线与水平线将构成一仰角，当已知水平距离时，由正切关系可得到高度。
测量步骤：1、用卷尺或测绳量取被测物到仪器的距离作为基线（如15m,20m,30m,40m）。2、右手握住仪器，按动按钮，指针被释放。3、右眼靠近并对准观测孔，在垂直方向上转动仪器，通过观测孔与准星尖照准被测物顶端，稍停2-3秒待指针停止摆动呈铅垂状态后，此时扣动扳机，指针被锁定。4、使用者在原地不动，照上述方法，对准被测物底端，读取俯角之高度h2。线高高度为：h=tgθ·D±tgθ′·D其中：测者在上坡时为“+”，在下坡时为“-”。
2.3 Contour XL Ric 激光测距仪
Contour 系列的测距仪是迄今为止功能最为强大的手持测量工具，集脉冲激光测距仪、罗盘、磁倾仪及微电脑单片机为一体。操作人员通过可视红色光斑瞄准镜，可直接测出1850米范围内相关目标的距离、方位角和倾角数据，测距精度为10cm。
Contour 系列的测距仪悬高测量有两种方法，一种是2点测高模式，一种为3点测高模式。每次开机后必须进行校正工作，一面出现测量误差。开机校正的步骤：1.按下MENU键进入菜单选项，通过键选择COMP（括号括住表示选中）显示如下：
ENVIROSERDATA
UNITSOFF (COMP)
然后回车，进入校正选项，选中CAL(calibration的缩写，校正)，显示如下：
CompassSetup
REF (CAL)
回车，窗口显示如下，表明进入校正操作
Rotate Unitfor
Calibration
校正时，需要将测距仪架在对中杆上，以射击的姿势扣住扳机（一直不松手），LCD显示窗显示“Data Point Count”信息，慢慢顺时针转动Contour枪1-2圈，每圈用45-60秒钟完成，在转动同时慢慢地从上到下晃动测距仪（+40°的范围），随着Contour的移动，你将看到数据点（Data Point Count）在增加。当其值增加到275时，罗盘校对操作就完成了。松开扳机，自动进入测量模式。
2 点测高模式测量步骤：按下MODE键，直到出现如下窗口，则进入2点测高模式：
2 shot Height（m）
Measure#1
以电杆为例，进入2 点测高模式后，首先瞄准电杆最高端，扣动扳机听到“滴”的声音后松开扳机，窗口显示如下：
Height
Measure#2
然后瞄准电杆的最低端，扣动扳机，听到“滴”的声音松开扳机，窗口显示如下：
2 shot Height
5.9
则表明，电杆高度5.9m。
3 点测高模式属于偏心测量模式，用于较复杂的环境，如目标根部被稻草挡住的电杆，首先要测出电杆最高端和最低端的垂直角，其他的测量步骤和操作和2 点测高模式一样。
2.4Leica DISTO D8激光测距仪
Leica DISTO D8激光测距仪装备一个数字跟踪器，高分辨率2.4"彩屏、360°倾角传感器和蓝牙数据传输。360°倾角传感器 可以测量包括竖直向上的任意角度的目标。数字跟踪器具有4×变焦和高分辨率的彩屏，即使在强光下也方便的测量远距离目标，通过倾角传感器间接测量功能 解决低反射率目标的不能直接测量问题，高度测量。这里面的高度测量就是我们要使用的功能悬高测量。
Leica DISTO D8激光测距仪进行悬高测量的原理是勾股定律，通过内置软件根据勾股定律自动计算出高度。测量步骤：1.打开D8，选择间接测量功能键，按两下选择通过三次辅助测量来确定一段距离的测量模式测量线高。2. 瞄准最上面的点也就是需要测量的杆顶部然后进行测量，第一次测量完成后测量值将被采集，显示在屏幕上。 尽量保持仪器的水平。3. 按住测量键键在仪器保持水平的情况下进行第二次测量，测量完成后测量值也显示在第一次测量值的下方。4.瞄准最下面的点也就是电杆的底部进行测量，测量完成后测量值显示在第二次测量值的下面，线杆高度同时显示在这三次测量值的下面。
3．悬高测量的应用
拓普康GTS332悬高测量需要三脚架、棱镜、两个测量人员；CGQ-1型直读式测高器悬高测量需皮尺、一个测量人员，Contour XL Ric 激光测距需要棱镜、一个测量人员，Leica DISTO D8激光测距仪需要米尺、一个测量人员。同一线高分别用上述几种仪器各测量三次，测量数据如下表格：
通过以上表格可以看出几种仪器悬高测量的精度：拓普康GTS332精度高，测量数值稳定；Contour XL Ric 激光测距、Leica DISTO D8激光测距仪精度次之；CGQ-1型直读式测高器测量数值最不稳定，精度最差。对一些对精度要求不是很高的悬高测量中，建议用Contour XL Ric 激光测距、Leica DISTO D8激光测距仪；对精度较高的悬高测量建议用拓普康GTS332。在人员比较紧张的情况下，建议用Contour XL Ric 激光测距、Leica DISTO D8激光测距仪，这两种仪器操作简单，易携带。在悬高测量中不建议使用CGQ-1型直读式测高器，因为在悬高测量中不稳定因素太多，测量误差大。