变形监测+数据整理+数据编制+科傻平差

1、变形监测+数据整理+数据编制+科傻平差概述：（一）全站仪可以测斜距、平距、角度，普通工作在要求不高时，我们可以直接用平距，但是一旦涉及导线等精密测量时，“平距”必须通过别的渠道进行改正得到（斜距改平或边长改正）（二）当测量任务涉及到变形监测、导线网、多测回测角等精密测量时，不少测工受制于仪器、或者相关后处理软件的制约（如建策Dam6.0徕卡三维变形软件）、其“数据整理归纳”和“斜距改平”的工作难以推进，困惑不前。（三）本文主要交流探讨：徕卡tca2003、tcr1201、tm30、tm50、ts15/16、ts60等徕卡测量机器人的非官方软件多测回测角测量的外业采集及数据后处理平差替代方法。普

2、通1仪器（特指：无马达、无自动照准、无多测回测角）的外业测量原始数据整理编制科傻平差的流程作业。（四）本文是关于：徕卡测量机器人和普通仪器对精密测量外业数据作用于后期数据平差的探讨和交流，交流指正（如测距仪的气象改正系数K1、K2）（五）仪器架设为控制点上（不用设站）采用全圆观测方法,（非极坐标方法）进行数据采集（仪器架设A点以B为0方向，观测其余待监测点C1/C2/C3.再以B测站点以A为0方向，观测其余待监测点C1/C2/C3）外业上不带入任何坐标，只采集边角数据。内业用A/B的已知坐标，加入气象等条件后，通过软件解算得出C1/C2/C3坐标，可先做A/B/D为高等级控制网、再测量时候把D

3、也测进去，用于复核（网形图片参考附件五）关键：全圆观测、变形监测、导线、网平差、边坡监测、三角高程平差难点：多测回测角、斜距化平、边长改正要点：（一）精密测量都是mm级别范畴、需要严谨的态度对待（注意：仪器对中精度、量取精度、温度、干湿、气压、成像条件等）（二）对变形监测、导线网、三角高程的外业数据采集步骤要有大致了解（三）明白“多测回测角”对于工作的重要性（四）关于“斜距化平”的突破（五）常用到的参数（大气折光系数K、地球曲率R、仪器加（乘）常数、温度。C、气压Pa等）仪器加（乘）常数通过该台仪器的检定证书查看如（常数主要是对测距改正）（加常数：K=-1.38mm乘常数：R=1.78mm/k

4、m）更严谨的会涉及到激光的波长、及频率、周期等测距仪气象改正系数K1，K2公式（请百度：查阅全站仪距离气象改正与推导）（六）针对从非自动仪器，下载出原始数据进行编制及Yosa进行平差，我们得掌握Cosa的高程ini、平面in2及其斜距化平.SV文件的编写、明白其具体含义（七）适合无马达、无ATR的普通全站仪外业采集数据一整理外业一编制cosa.SV文件进行后处理。（但该方法自动化程度较差、时效较低）因测量机器人自动化程度较高，外业多测回后可直接导出边角数据，后处理软件对接、报表生成、数据平差、本文不加以论述本文主探讨：测量机器人导出原始数据、利用科傻老版进行数据编制及后期平差场景实际应用案例场

5、景：水电站使用仪器：徕卡Tm30（0.51+lppm）控制点：3个待监测点：9个目的：水电站三维变形监测原作业方法：多测回测角（全圆观测）+徕卡三维变形监测后处理（建策Dam6.0解算平差）现在方法：外业多测回测角采集+数据编制+科傻解算平差（一）控制点没有，可自建独立坐标系（二）场地适用于：桥梁结构检测、隧道检测、边坡检测、建筑检测作业方法测量机器人，外业多测回测角或三维变形监测数据采集（省略今重点在于数据整理+格式编写+平差处理）外业数据采集完毕后从仪器TM30中,导出tpt（水平角）、txt（斜距）、tzt（垂直角）三个文本格式文件（探卡也可直接导出Obs格式一接入一探卡三维变形监测后处

6、理。本文就不以叙述）利用微软WordVB或其它工具整理出所需要的水平角、斜距、垂直角数据，准备进入编写Cosa.SV文件（一）所需要的数据：已平均后的数值（二）关于“转换工具”，请查阅五三二四六一九二五工具新建txt文本，按下列进行编制方向中误差（秒），测距仪固定误差（mm）,比例误差（ppm）测距仪加常数（MM）,乘常数（如1.0），测距仪光轴和经纬仪视准轴垂直偏距（mm）测距仪气象改正系数KI,K2,大气折光系数K（如0.13）地球平均曲率半径（m）,气压单位（可为mmHg或mb）已知点点号，X坐标，Y坐标，海拔高程H测站点名仪器高（m）,温度（C）,气压照准点名，观测值类型，观测值照准点

7、名,观测值类型,观测值如：0P09,L,19.105228（方向值，水平角）0P09,S,123.2561,91.415104,0.236（斜距、垂直角、目标高）根据数据整理后编写的SV文件0.5,1,10.51,-3.18,0282,3868,0.136368520,mmhgJ1,80013.834,39802.1592,732.8067J2,80000.000,40000.000,720.9747J20.238,5,708.80829J1,L,0J1,S,198.6745,86.351671,0.235OP09,L,19.105228OP09,S,123.2561,91.415104,0.

8、236OP06,L,46.253949OP06,S,159.9666,89.130586,0.239OP04,L,59.281165OP04,S,138.1258,89.044350,0.236OP02,L,72.290695OP02,S,127.0851,88.593291,0.234J3,L,99.015940J3,S,95.5966,87.281620,0.235J20.238,5,708.80829J1,L,0J1,S,198.6745,86.351643,0.235OP08,L,31.113359OP08,S,94.0479,92.082963,0.237OP07,L,41.5203

9、43OP07,S,197.3599,88.475446,0.237OP05,L,53.350235OP05,S,146.1896,89.082664,0.238OP03,L,65.410522OP03,S,131.7340,89.024698,0.235J3,L,99.015925J3,S,95.5966,87.281626J10.238,5,708.80829J2,L,0J2,S,198.6752,93.244938,0.238OP07,L,291.185196OP07,S,141.5726,93.064389,0.237OP05,L,313.284406OP05,S,162.3955,93

10、.240619,0.239OP03,L,320.121358OP03,S,187.7817,92.562603,0.236J3,L,336.084887J3,S,233.3631,91.520626,0.235OP08,L,337.341304OP08,S,128.4970,96.512967,0.237J10.238,5,708.80829J2,L,0J2,S,198.6752,93.244955,0.238OP06,L,307.140319OP06,S,145.8757,93.472997,0.239OP04,L,317.075941OP04,S,175.1305,93.083702,0.

11、236OP02,L,322.523205OP02,S,201.0021,92.440831,0.234OP09,L,333.425577OP09,S,92.7127,99.363810,0.236J3,L,336.084867J3,S,233.3631,91.520621,0.235气象、球差、气差、仪器加（乘）常数、平距改正全部在软件内完成确认无误后，保存，修改后缀为XXX.SV打开科傻-工具-斜距化平（即可分拆为in1、in2高程网和平面网文件）科傻直接分别高程网平差、平面网平差（生成报告，查看相关精度是否满足）外业采集数据的仪器大气改正全部关闭（科傻内改正）带上温度计，气压表准确录入气象

12、数据科傻和DAM6.0的处理结果比对高程和平面解算值基本在1mm左右满足要求普通机型做监测（多测回测角），下来私下交流参考资料（一部分）边长改正全站仪的斜距测量精度是比较高的，但斜距需要进行一些改正和归算才能得到两点间的平距，尤其是当测距边较长时，需要考虑地球曲率和大气折光的影响精密导线网的边长（斜距化平）：必须要进行气象改正、仪器加（乘）常数改正、平距改正、边长的高程归化和投影改化气象改正S2=S1+S1*（K1-K2*0.0001*P/（1+0.00366*T）*10-6（跟T温度、P气压相关）2.仪器加（乘）常数改正（仪器自身参数-检定报告中查看）平距改正D=S*cos（a+f）f=（1

13、-k）p*cos/2R跟大气折光系数、地球平均曲率半径相关（球差、气差双差改正）边长的高程归化,归化到当地平均高程面上的测距边长度DD=D*（1+（Hp-Hm）/R）（R曲率半径Hp平均高程Hm两点的平均高程平原地区基本等于Hp-Hm0高程投影面主要是跟当地海拔高确定，对高程没什么影响，最要是对平面影响比较大，一般在高海拔地区施工作业才涉及此问题、取平均海拔值投影改化（小范围不考虑）（1-3）项基本都用到（4-5）特殊地区使用二部分）气象对归化距离的影响（大气折光系数0.13）5C945hpaS,198.3246（归化水平距离）（大气折光系数0.13）15C945hpaS,198.3264（归

14、化水平距离）（大气折光系数0.13）25C945hpaS,198.3282（归化水平距离）（大气折光系数0.14）5C945hpaS,198.3246测试经过1.温度每上升10C归化的水平距离增加2mm2大气折光系数K0.130.14影响不大3.气压，暂未测试（三部分）严密斜距改平距运算加常数乘常数改正计算（加常数乘常数检定报告中查看）As=a+bsAs加常数乘常載改正甘算值包加常数（皿曲）b乘常S-观测的斜距数值（5）改正后的斜距计算（气象改正温度气压先输入进去得到S）S=a+AsS斜距观测値AS加常數乘常歎改正计算值地球曲率与大气折光对天顶距的改正值（”）KL大气折光索藪0生7.14之间S

15、1改正后的斜距CKm）札一测区地球曲率半栓或平徇曲率丫毎5）ii-常数2062&5,测站与镜站平均高程面的距离（水平距离）U=Sirt（z-fS改正后的舲业（Kmz云顶距观测正值（以为单位）f地球卿率与丈气折光对夭顶距的改正值3）注：D=S*Sina为什么是水平距离测量里的垂直角（天顶距）表示的是正弦定理比如：当竖直角为3距离为200m时，不加改正和加改正的平面距离误差为3mm所以当垂直角较大时，一定要斜距化平距四部分）附件附件一：原始数据（徕卡tm/tstpt、txt、tzt）附件二：经整理后的电子表格（水平角、垂直角、边长）附件三：分拆后的科傻IN2平面网数据和IN1高程数据附件四：科傻平

16、差结果值与建策Dam60的比较附件五：案例点位布置图附件一：（文库原因上传不了原始数据，请谅解）J1-1.TPT2016/10/2416:43TPT文件3KE丄-12015/10/2415:43文本文料3KB.aJ1-1.TZT2O1&/10/241&:43TZT文件3KBJ1-2.IPI2016/10/2416:43TPT文件3KE一J1-22016/10/2416:43又弧袁怕3KBJ1-2.TZT2016/10/2416:43TZT文件3KEJ03-1.TPT2016/10/2416：43TPT文件3KE-TTPTzK平埠2018/12/818:10TPTzK平闻文件3KE,.J05-1

17、2口1叨416:42文M档2KRJ02-1.TZT2016/10/2416:43TZTM2KB_jmTZTW旦诵2018/12/S17:20TZT垂亘角文待2KB2018/12/S17:16文鼻文档2KBJO2-2.TPT2016/10/2416:42TPT文伸2KB一JO3-22016/10/2116:12文Z档2KEJ02-2.TZT2016/10/2416:43TZT文件3KE附件二：电子表格AE-CDEF&HIJKLMNOPQR刪泊Rfl潅.点ra*舸标离正刪泊Rfl潅.点ra*舸标离正L01R4id-.-汪晒3旦中勉*洼c-pVc-rw&wc!:J2O.OMMjD.DOM4n彌.圧H

18、ZS3S.Q-O.7Grg1M50.0-4M.SSOFW|?.?934-732.L2M1223.S0.4-3*34-731.05k?347嫩标OFOd!O.OCHXJ93；OS3fl.-?2Ort312Z.-0.30*3OS心1053as37.02嫩标OKUO.OOM*2N4-Ol.im1332.3-0.13厂M乂407.43-g44OK.1咖林OF09.J*占畠3S.52*023zs.a-0.53歸三心37.S3X3a.io标J3O.OCHXJ知32M.40753.4-0.10M.5Ofl|.52-M.2l嫩标:J24S.圧HZ33S.Q-0.70产*350.30OFM-旳4732.LZW1

19、22S.SO.+3厂1*3斗T31.5OFOdl93；3fl.-?2M5123.-o.so3OS37.10OFOl*24斗D7.i1*7IS32.3-4.13&2乂乂07.43OFtMM3E.36023Z2.fi-0.35rOTaC37.53J39卩32M.42flS0733.4-0.10、il32M.5O3工心1干心3冃im曰幵蜡日才冋日寸。八分禾r貂里慢菇阿伦羽TSQO3=Siij&：!Ac1DErG111-jTKL_MNFQFS1水平箱耳见测F己录220140180曰开抬日寸冋口M日寸OG対阴S.i陆faaTSSOO-SSll3迎、站H-E?任pj?正iftL瀧Rzcr中独归琢为向值鬥向

20、于均值主45L00OO.736J2JL3395*5S.J-53S.905533妙5.13O00OO.&Oo00.i地标7OPW19-I/O52.*i同IO51.7T2“1O52.30IO53.0319to52.2S地标8OP06253&a226251.9-4425J&.&54-4255S-.59逸召25论*地标9OP0459卫912L232B1JJL1.0592SLl.frO5-&23izaa552S11.3域标10OFDZT2.Z9G.心ZSZZ5W.4DZT229OO.5O-72.2507.23T229145.9-5IT-11J3西OL39.4-ZT9Ol31.49O歸Cl5S.M歸eg5

21、9.0399|39.4LO妙:标12JBOOT0.017P5P33.S1.2LODDOO.&O13r-oDD00.43IdJ3JB33f3930.L17Q5Q35.1DO3D59.10DooOO.M15OPgiff14Si.S1giOSfi.JMlIP23L.4-5IB23L.BiSN-.OPO-H5233P22tf2537.91.7也253B.73%2539.1017OPOI5926-11.3252611.DO_23928L1.2032&Lt.S3附件三：SV转IN2和IN1文件科傻IN2平面0.5,1,1J2,80000,40000J1,80013.834,39802.1592J2J1,L

22、,0.000000J1,A,273.595961OP09,L,19.105224OP09,S,123.203850OP08,L,31.113363OP08,S,93.983760OP07,L,41.520347OP07,S,197.318540OP06,L,46.253945OP06,S,159.953630OP05,L,53.350239OP05,S,146.174870OP04,L,59.281161OP04,S,138.109500OP03,L,65.410526OP03,S,131.717290OP02,L,72.290691OP02,S,127.067030J3,L,99.015933J3,S,95.504725J1J2,L,0.000000OP07,L,291.185191OP07,S,141.365410OP06,L,307.140324OP06,S,145.558140OP05,L,313.284401OP05,S,162.111500OP04,L,317.075946OP04,S,174.869040OP03,L,320.121353OP03,S,187.536700OP02,L,322.523210OP02,S,200.775260OP09,L