物理工程师评职论文范文高压净空测量技术方法研究

　　摘要：结合工程实践，根据季节变换、现场地形条件、地物与目标的位置条件的不同，分析采用常规法、几何三角法、交会解析法进行高压净空悬高测量的原理及适用范围。

　　关键词： 常规法几何三角法,交会解析法,原理,适用范围

　　0前言

　　在工程勘察设计和施工阶段往往需要测量与工程线路交叉的高压线的净空和高程。建设工程项目完成后，在提交测绘成果时往往甲方要求提供测区内高压电缆的净空数据或者是高压电缆的弧垂点最低高程，以保证车辆正常通行。因无法在线缆处直接放置棱镜测量，常常采用全站仪的特有功能悬高测量，也叫远距离高程测量，通过全站仪观测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。

　　结合工程实践，根据季节变换、现场地形条件、地物与目标的位置条件的不同，可采用常规悬高测量法、几何三角悬高测量法、交会解析悬高测量法三种方法。下面分析三种方法的原理及适用范围。

　　1常规悬高测量法

　　悬高测量法直接将棱镜置于目标在地面上垂直投影点上，已知测站点高程HA，量测出测站点处全站仪的仪器高ih，直测出测站点到棱镜的水平距离HD，目标的竖直角θ，棱镜高HT，VD为棱镜水平面与仪器水平面高差，就可求出净空高Vh=HD*tan(90-θ)-VD+HT，求出缆高程HX=(HA+ih-HT+VD)+净空高。常规法理论简洁，操作简单，数学模型简单，在现在的全站仪中都有固化在仪器中的悬高测量程序，不用记录和计算，在现场可以直接测出。

　　常规悬高测量法虽然简单，其关键是能够准确确定目标在地面上的垂直投影点，但在有些工程中由于现场地形、地物和目标的位置等条件的限制，很难准确确定目标在地面上的垂直投影点。往往是根据工作经验采用目估的办法确定目标在地面上垂直投影点，这往往不同司镜员会测出不同的悬高结果，受人为因素影响较大;在河道测量中，目标(高压线等)的垂直投影点在水面上，受波浪和来往船只的影响很难直接确定目标在水面上垂直投影点的准确位置。

　　免棱镜全站仪的应用：对于常规悬高测量法中关键需要测量数据测站点和目标点间平距，在需要测得高压线点位下无法立棱镜杆的情况下，可利用免棱镜全站仪直接照准高压线点位进行距离测量。为防止免棱镜功能的误照准，免棱镜全站仪所测平距只能作为校核立棱镜杆所测平距的数据。条件允许情况下，全站仪假设在已知三维坐标的点位上，直接测得高压需要位置的三维坐标值，利用线位高程值减去地面高程值得到此处高压净空值。

　　在季节变换温差较大地方，不同季节温度下测悬高测量，并记下相应时间、温度、气压、成像情况等。一定要严格执行正反向观测悬高测量，每个方向测量出线左、线中、线右、低垂点四处数据，并每处测量3次取平均值，并认真填写记录表。在温度变化较大时，对原测高压线悬高测量进行严格复核检查，并分析比较温度变化对低垂点净空的影响，若超出规范要求范围，立即上报有关部门。

　　2几何三角悬高测量法

　　测站点与棱镜位于线路或河道同一侧，且测站点与棱镜连线与高压线垂直，棱镜位于高压线在地面上垂直投影线上，测出测站点到棱镜的水平距离HD，棱镜、测站点与目标点(一般为高压线在线路或河道上的最低点)水平夹角θ，根据直角三角函数求得HD=D/cosθ。当然也可使用免棱镜全站仪直接测出测站点和目标点的平距HD，其他观测要素同常规悬高测量法，同时测出测站点高程和水面或地面高程，即可求出目标的高程和目标与水面或地面的净空高。

　　几何三角悬高测量法能解决上述高压线与测站点与棱镜的视线垂直情况，由于受地形条件的限制，有时无法找到上述情况的置镜点，可以采用以下交会解析悬高测量法。

　　3交会解析悬高测量法

　　D1和D2分别为高压线在线路或河道两侧的高压铁塔，D点为高压线在线路或河道上的最低点，即目标点;A、B两点为已知坐标的控制点或为假设自由坐标的一个轴上两点，由于不能直接测得HD，间接求法为：将全站仪假设于A点，并量取仪器高IA，后视B点，测出AB与AD的水平夹角a，和目标点的竖直角θ，然后将仪器置于B点，后视A点，测出BA与BD的水平夹角β，则有：HD=AB/(cosa+sinβ)/sina,并有目标高程ZD=HD*tan(90°-θ)+IA+ZA。

　　4方法分析研究与测量要求

　　以上三种悬高测量法在实际应用中经常用到，其关键是求得测站点到目标点的水平距离，最主要也是找准目标点的投影点位置，并对所测数据采用不同方法或多余观测进行多方位校核。

　　对固定悬空建筑物 (地道、立交、高架管等) 能直接立尺的，可以进行直接观测，然后用三角高程测量方法进行校核。当两种方法测得的高差较差小于±5厘米时，取直接观测方法所得到的高差作为最后成果。对于空中悬浮管线或因安全原因而不能直接立尺观测的，必须在不同距离按三角高程测量方法分别进行三次，当所得的高差较差小于±10厘米时，取两次观测结果的代数平均值作为最后成果。

　　关于净空调查测量中的三角高程测量要求：据要求找好观测物的垂落点。垂落点的高程可用水准仪直接测得。仪器至垂落点的距离须用全站仪或钢尺实测(以减少误差传递影响)。在读取仪器高时，全站仪垂直度盘要严格处于90°位置，并调平垂直指标水准气泡。观测点的位置以垂落点为准，向上转动视准轴所获取。在观测垂直角时要调平垂直指标水准气泡。当精度要求较高时，应盘左、盘右读数(以消除指标差)。计算公式：净空=仪器水平读数+三角高差计算值，

　　悬空物高程=垂落点高程+净空。悬空物高程、垂落点高程均应注记在地形图上，注记位置必须是实测位置。净空外业观测记录表(如下表)、检测资料及计算成果均须提交归档。

　　参考文献：

　　[1] 《公路勘测规范》(JTG C10-2007);

　　[2] 《公路勘测细则》JTG/T C10-2007;

　　[3] 《测绘成果质量检查与验收》GB/T 24356-2009;

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