专利名称：无强制对中观测墩的亚毫米级三维控制场建立方法
技术领域：
本发明涉及一种建立高精度三维控制场的方法，尤其涉及一种无需强制对中观测墩的亚毫米级三维控制场建立方法。
背景技术：
三维控制场(3D Control Field)又叫三维试验场(3D Test Field)，是在特殊的场合建立的三维控制系统，系统内按一定规律布设有一群已知空间坐标的控制标志。高精度三维控制场的建设是近景摄影测量中相机检校和有关理论研究的重要基础设施。目前，建立三维控制场的方法大多还是常规方法，即在控制场内设置两个稳定的水泥观测墩， 观测墩上装有强制对中装置，通过在上面架设经纬仪或全站仪观测角度，利用普通工程测量中的前方交会方法来解算控制点的平面坐标，按三角高程法确定控制点的高程(袁修孝·室内三维控制场测量方法研究[J].四川测绘，2007,30(6))。其中，先决条件是要精密测定两仪器中心的水平距离S，水平距离的测定通常是采用标准尺法或是其它一些精密测距方法(冯文灏.近景摄影测量[M].武汉武汉大学出版社，2002.)。目前这种技术方法已经很成熟，并且广泛应用于摄影测量领域。尽管当前的技术方法能达到较高的精度，但也有其不足之处。建立强制对中观测墩的前期工作，不仅费时费力，而且还占用较大的空间，灵活性差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种建立三维控制场的新方法，该方法简便、快捷、实用，无需建立强制对中观测墩，精度能够达到亚毫米级，完全满足建立高精密三维控制场的要求。本发明为实现上述目的，采用如下技术方案本发明无强制对中观测墩的亚毫米级三维控制场建立方法，包括如下步骤步骤1 设计活动控制系统将控制标志均勻地安置在建筑物的两面直角墙的两个墙面上；步骤2:选择两个临时测站在三维控制场标志前方选取两个地面点作为测站A和B，并做好标志；测站A、B间的基线距离为Dtl ；建立物方空间坐标系D-XYZ，该坐标系以左测站仪器中心A为原点，测站A 与右测站仪器中心B连线在水平面上的投影为Y坐标轴，方向向右，垂直向上方向为Z轴，X 轴垂直Z-Y平面并构成左手三维空间坐标系。因此，两测站A (XA，YA, Za)和B(Xb，Yb, Zb)的空间坐标分别为六(0，0，0)、8(0，0(|，11^，其中1^是两测站(A、B)间仪器中心的高差；步骤3:现场观测步骤31 观测水平角和竖直角分别在测站点A、B上安置高精度经纬仪，采用全园测回法观测墙上控制标志与基线AB的水平夹角α、β和相应的垂直角νΑ、vB ；
权利要求
1. 一种无强制对中观测墩的亚毫米级三维控制场建立方法，其特征在于包括如下步骤步骤1 设计活动控制系统将控制标志均勻地安置在建筑物的两面直角墙的两个墙面上； 步骤2 选择两个临时测站在三维控制场标志前方选取两个地面点作为测站A和B，并做好标志；测站A、B间的基线距离为Dtl ；建立物方空间坐标系D-XYZ，该坐标系以左测站仪器中心A为原点，测站A与右测站仪器中心B连线在水平面上的投影为Y坐标轴，方向向右，垂直向上方向为Z轴，X轴垂直Z-Y平面并构成左手三维空间坐标系，两测站A(Xa，Ya, Za)和B(Xb，Yb, Zb)的空间坐标分别为六⑴…⑷^⑴，队，^，其中‘是两测站(A、B)间仪器中心的高差； 步骤3 现场观测步骤31 观测水平角和竖直角分别在测站点A、B上安置高精度经纬仪，采用全园测回法观测墙上控制标志与基线AB 的水平夹角α、β和相应的垂直角νΑ、vB ； 步骤32:测量固定边测量墙上控制标志间的距离； 步骤4 初步计算步骤41 利用角度前方交会法解求三维控制场内每一个待定点P的平面坐标0(P，YP) v _ Xa cot β + XeCOta -Ya+ Yb
全文摘要
本发明公布了一种无强制对中观测墩建立亚毫米级三维控制场的方法，实施步骤如下(1)设计三维控制场；(2)在现场选择两个临时测站；(3)用几何测量的方法测量进行现场观测，包括测量两测站的基线距离，在两测站上观测水平角、竖直角以及三维控制点之间的精密距离；(4)初步计算根据两测站的基线距离初步计算三维控制场内各点的三维坐标；(5)严密计算以三维控制点之间的精密距离为条件，精密计算三维控制场内各点的三维坐标。本发明无需在控制场内建立强制的对中观测装置，通过测量控制点间的固定边长进行严密平差计算，为建立高精密的三维控制场提供了一种简便、快捷的途径。
文档编号G01C11/00GK102175263SQ20111002092
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者沙月进, 魏林金 申请人:东南大学