《观潮塔倾斜观测与数据处理方法》.pdf

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1、测绘第38卷第1期2015年2月观潮塔倾斜观测与数据处理方法王进志张二钢(核工业湖州工程勘察院，浙江湖州313000)[摘要]本文采用全站仪进行观潮塔倾斜观测，用严密平差方法计算观潮塔的重心点坐标，计算倾斜方向和倾斜度。本文所述建(构)筑物的倾斜观测方法可供有关测绘工作者参考。[关键词]正多边形；重心；误差方程式；严密平差[中图分类号]P258[文献标识码]B[文章编号]1674—5019(2015)01—0033—03InclinationObservationandDataProcessingoftheWatc

2、hingTideTowerWANGJin-zhiZHANGEr-gang1引言核工业湖州工程勘察院通过现场踏勘后，根据建(构)物的形状进行了倾斜观测方案设计。下面以观潮塔倾核工业湖州工程勘察院对两个建、构筑物的倾斜斜观测项目为例。观测项目进行了变形监测及数据处理，这两个建、构筑物分别是观潮塔和文物古迹经幢，其形状、结构如2观测方案设计图1所示。2．1测量方案观潮塔为木质建筑，各层均为六边形，均关于重心点对称。可见，只要测定不同高度处建(构)筑物的水平剖面图，即可求解出各高度处的重心点坐标，最终得到其倾斜角。观测方案

3、为：采用全站仪观测建(构)筑物不同高度处的拐角点坐标，求解出不同高度处的重心点坐标，最终计算出建(构)筑物的倾斜角度。2．2观测精度估算建(构)筑物倾斜角精度要求及建筑高度如表1。观潮塔经幢表1倾斜角精度图1观潮塔和文物古迹经幢名称塔建(构)筑物是否倾斜，通常是按建(构)筑物不倾斜角度精度限差0。1019同高度处水平断面的重心点的连线是否与水平面垂直(≤)(3‰)来评定。这两个案例中，观潮塔的中轴线处上下楼层无建筑高度(m)23法通视，难以用准直法测定其倾斜角：经幢为岩石构筑物，其中轴线完全被岩石封闭，无法通过简易

4、测量方法按上表精度要求计算出的建(构)筑物重心点的测定它们的重心点坐标来判断它们是否倾斜。精度要求见表2。表2建(构)筑物重心点精度名称塔顶、底重心点水平投影间距误差限差(cm)2300*3％o=6．9重心点坐标误差限差(cm)6．9／=4．934测绘第38卷第1期2015年2月2．3观测方法式中，、为建筑物第i个拐角点的真实坐标，为保证精度，观测时的垂直角度不宜大于25。，X。、Y。为重心点的概算坐标，、Y为重心点的坐标故测站与建(构)筑物的距离值不宜小于建(构)筑改正数。物高度的2．14倍。具体观测方案见表3。

5、再令：厶一得到问接平差的误差方程式：3数据处理vlyl正多边形的重心点与正多边形的拐角点连线具有多种性质，如三点(拐角点、重心、拐角点)于同一直线上、重心点处各角相等、重心点与各拐角点的即=BX-L=(等等](距离相等、两线夹角值为已知等，可利用此性质建立按问接平差法进行严密平差，计算出、，得严密平差方程式，求解出重心点坐标；多余观测值为到重心点坐标的严密平差值：已测正多边形拐角点数减2。本例以正多边形的重心点与各拐角点的距离相=X。一，=yo—Y等为条件，假定重心点与各拐角点的距离为观测值，4实例拐角点的坐标为己

6、知值；以重心点的坐标为参数，采用间接平差法进行平差计算。4．1观测数据重心点与建筑物拐角点距离L的平差值方程为：以观潮塔的第二层的建(构)筑物拐角点坐标为例，实测的塔拐角点的坐标见表4。三=+=√(一X)+(—)4．2观测数据处理取以上6点的坐标平均值作为塔重心点D的坐标按台劳(Taylor)公式展开，得：概算值，重心点D与以上6个拐角点距离的平均值作厶+：一等一n为距离观测值，即：Xi~=59975．084，50=39980．363，=4．010。其中：△=X一X。；△。=一Y。；根据以上数据计算出误差方程的系数

7、和常数项，so=4(x。一Xi)+(Y。一)如表5所示。表3观测方案建(构)筑物名称水平角观测次数距离观测次数全站仪与建(构)筑物的距离仪器型号塔l测回l测回≤49m6”，5+5ppm表4塔拐角点坐标点号AlA2A3A5X59971．10659973．57259977．56359979．06159976．60759972．594Y39979．81639976．64439977．25339980．86939984．06639983．528表5误差方程的系数和常数项距离Xi—X一Y。近似边长观测边长△?△0l=L—Si

8、(m)(m)(m)L(m)5S(Il1)A．D一3．978-0．5474．0154．Ol0—0．99078一O．13624-0．005A2D一1．512-3．7194．0154．01O-0．37659—0．92628—0．005AD2．4793．113．9774．0100．62333-0．782000．033AD3．9770．5064．0094．0100．9