本發(fā)明屬于激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

以往，研究邊坡深層土體側(cè)向位移，通常采用固定式測(cè)斜儀或者便攜式測(cè)斜儀，將測(cè)斜管通過(guò)機(jī)械成孔或者隨鋼筋籠下放到探井內(nèi)然后混凝土灌注的方法垂直的埋設(shè)在不穩(wěn)定土體中，以上方法適合在各方面條件均具備的條件下，然而很多大型邊坡在前期勘探過(guò)程中地形陡峭并不具備車輛能夠自由出入的條件，僅僅實(shí)施了人工探井勘探，此時(shí)通過(guò)一種方法對(duì)邊坡深層土體的側(cè)向位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。探井下光線較弱，單單依靠望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)目標(biāo)點(diǎn)存在一定的障礙，因此增加光敏傳感器來(lái)輔助確定標(biāo)記點(diǎn)位置；一臺(tái)經(jīng)緯儀在無(wú)法架立視距尺的情況下，無(wú)法獲取距離信息。自動(dòng)測(cè)量在使用過(guò)程中會(huì)面臨光線等問(wèn)題引起的誤差超限問(wèn)題，使儀器無(wú)法返回測(cè)量結(jié)果。

綜上所述，現(xiàn)有的探井勘探存在探井下光線較弱，單單依靠望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)目標(biāo)點(diǎn)存在一定的障礙；一臺(tái)經(jīng)緯儀在無(wú)法架立視距尺的情況下，無(wú)法獲取距離信息；自動(dòng)測(cè)量在使用過(guò)程中會(huì)面臨光線等問(wèn)題引起的誤差超限問(wèn)題，使儀器無(wú)法返回測(cè)量結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的探井勘探存在探井下光線較弱，單單依靠望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)目標(biāo)點(diǎn)存在一定的障礙；一臺(tái)經(jīng)緯儀在無(wú)法架立視距尺的情況下，無(wú)法獲取距離信息；自動(dòng)測(cè)量在使用過(guò)程中會(huì)面臨光線引起的誤差超限問(wèn)題，使儀器無(wú)法返回測(cè)量結(jié)果的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法，所述空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法包括：

在探井側(cè)壁安裝好光敏傳感器，連接至控制中心，將架設(shè)好的兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)對(duì)方計(jì)測(cè)水平角，同時(shí)利用卷尺測(cè)量?jī)膳_(tái)激光經(jīng)緯儀間距作為初始值來(lái)存儲(chǔ)；然后將兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀瞄向同一標(biāo)記點(diǎn)，打開激光射線，聽到控制中心發(fā)出蜂鳴聲，顯示兩臺(tái)經(jīng)緯儀的水平角度和初始值的差值及俯仰角，該結(jié)果直接反饋至控制中心，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算即可獲得標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值；其他點(diǎn)標(biāo)記點(diǎn)后續(xù)只需轉(zhuǎn)動(dòng)激光經(jīng)緯儀，同樣操作即可獲得相應(yīng)的坐標(biāo)值；控制中心連接至電腦即可方便的導(dǎo)出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值。

進(jìn)一步，所述空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法包括：激光經(jīng)緯儀同軸發(fā)出的激光照射在標(biāo)記點(diǎn)上的光敏傳感器上后，控制中心能夠感應(yīng)到信號(hào)變化，同時(shí)激光經(jīng)緯儀能夠顯示此時(shí)的水平角和俯仰角；

初始值設(shè)定，將兩個(gè)經(jīng)緯儀互相對(duì)照作為照準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行角度測(cè)量，將水平角的測(cè)量值設(shè)定為水平角初始值，同時(shí)規(guī)定其中一經(jīng)緯儀機(jī)械點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0,Z0)，另一經(jīng)緯儀機(jī)械點(diǎn)坐標(biāo)為(L0,0,Z0)，數(shù)據(jù)一并讀入控制中心；

水平位置計(jì)算，兩個(gè)經(jīng)緯儀同時(shí)照準(zhǔn)某一標(biāo)記點(diǎn)，兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)和一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)構(gòu)成一三角形，投影到水平面上又形成一投影三角形，根據(jù)兩個(gè)水平旋轉(zhuǎn)角和兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)間的水平距離可得該三角形另兩邊的長(zhǎng)度，進(jìn)而根據(jù)建立的坐標(biāo)系可知標(biāo)記點(diǎn)的x，y值；

垂向位置計(jì)算，利用任一豎直面上的三角形和經(jīng)緯儀的俯仰角均可計(jì)算出標(biāo)記點(diǎn)的z值；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)導(dǎo)出前，若需將某一標(biāo)記點(diǎn)作為不動(dòng)點(diǎn)來(lái)處理，即將該點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為(0,0,0)，將其余所有標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)值均對(duì)應(yīng)減去該標(biāo)記點(diǎn)的原始坐標(biāo)值即可。

進(jìn)一步，對(duì)于z值得求解包括：利用兩個(gè)經(jīng)緯儀，標(biāo)記點(diǎn)以及標(biāo)記點(diǎn)在水平面上的投影點(diǎn)，組成的直角三角形求解。

進(jìn)一步，所述空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法具體包括以下步驟：

(1)將標(biāo)記點(diǎn)按照相同的間隔安裝在探井側(cè)壁上，連接至控制中心，根據(jù)場(chǎng)地條件將激光經(jīng)緯儀架設(shè)好，調(diào)節(jié)高度至一致，兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)P₁、P₂在同一水平線上，用鋼尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)激光經(jīng)緯儀機(jī)械轉(zhuǎn)軸間的距離L₀；將兩個(gè)激光經(jīng)緯儀照準(zhǔn)對(duì)方測(cè)得顯示的水平角，將兩個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制中心；

(2)旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀利用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)打開激光射線；

(3)微調(diào)鏡筒方向使同軸激光照準(zhǔn)在光敏傳感器上，控制中心發(fā)出蜂鳴聲，固定住經(jīng)緯儀；

(4)測(cè)讀兩個(gè)激光經(jīng)緯儀激光射到標(biāo)記點(diǎn)D₃方向的射線在水平面上與L₀軸所在方向的夾角H₁和H₂，以及標(biāo)記點(diǎn)D₃方向的射線的俯仰角V₁和V₂，數(shù)據(jù)讀入控制中心；

(5)根據(jù)下式計(jì)算從機(jī)械點(diǎn)P₁到P₀的距離L₁和機(jī)械點(diǎn)P₂到P₀的距離L₂；

水平距離L₁＝L₀*sinH₂/sin(180°-H₁-H₂)

水平距離L₂＝L₀*sinH₁/sin(180°-H₁-H₂)……；

(6)然后根據(jù)下式計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)D₃的x，y坐標(biāo)值：

X＝L₁*cosH₁

Y＝L₁*sinH₁……；

(7)根據(jù)下式計(jì)算投影點(diǎn)P₀至標(biāo)記點(diǎn)D₃的垂向距離即標(biāo)記點(diǎn)D₃的Z坐標(biāo)值；

Z′＝L₁*tanV₁；

Z″＝L₂*tanV₂……；

(8)在控制中心的屏幕上顯示Z′和Z″的值，相同的一個(gè)縱坐標(biāo)值由兩個(gè)不同的直角三角形求解，計(jì)算機(jī)中設(shè)定一允許誤差值若|Z′—Z″|≤允許誤差，則存儲(chǔ)標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值(x，y，z)若|Z′—Z″|≥允許誤差，則將結(jié)果返回步驟(2)；

(9)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的坐標(biāo)值，存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)上。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種所述的空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法的空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量系統(tǒng)，所述空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量系統(tǒng)包括架設(shè)在測(cè)量點(diǎn)的兩臺(tái)能夠與望遠(yuǎn)鏡的照準(zhǔn)軸同軸發(fā)出可見(jiàn)激光的激光經(jīng)緯儀，功能為量測(cè)標(biāo)記點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)間的水平角和俯仰角，為計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)位置提供原始數(shù)據(jù)；

控制中心內(nèi)置有微型計(jì)算機(jī)，搭載有對(duì)應(yīng)的光敏傳感器顯示裝置；控制中心內(nèi)設(shè)置有蜂鳴器；控制中心與兩臺(tái)激光指向儀和各標(biāo)記點(diǎn)處光敏傳感器連接，能夠讀取記錄激光經(jīng)緯儀的水平角和俯仰角，對(duì)光敏傳感器的變化做出反應(yīng)，自動(dòng)計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)的位置坐標(biāo)；

使激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)確定位的光敏傳感器安裝組件，激光經(jīng)緯儀的激光射線照射在光敏傳感器上。

進(jìn)一步，所述光敏傳感器安裝組件為L(zhǎng)型支架，包括：

螺栓孔；

螺栓孔通過(guò)膨脹螺絲固定在墻上；

穿線孔、卡槽固定光敏傳感器。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用所述空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法的固定式測(cè)斜儀。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用所述空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法的便攜式測(cè)斜儀。

本發(fā)明提供的空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法及系統(tǒng)，在探井側(cè)壁安裝好標(biāo)記點(diǎn)裝置(光敏傳感器)，連接至控制中心，將架設(shè)好的兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)對(duì)方計(jì)測(cè)水平角，同時(shí)利用卷尺測(cè)量?jī)膳_(tái)激光經(jīng)緯儀間距作為初始值來(lái)存儲(chǔ)；然后將兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀瞄向同一標(biāo)記點(diǎn)，打開激光射線，聽到控制中心發(fā)出蜂鳴聲，顯示兩臺(tái)經(jīng)緯儀的水平角度和初始值的差值及俯仰角，該結(jié)果直接反饋至控制中心，經(jīng)過(guò)程序數(shù)據(jù)計(jì)算程序即可獲得標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值；其他點(diǎn)標(biāo)記點(diǎn)后續(xù)只需轉(zhuǎn)動(dòng)激光經(jīng)緯儀，同樣的操作即可獲得相應(yīng)的坐標(biāo)值；控制中心連接至電腦即可方便的導(dǎo)出各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值。在利用滑動(dòng)式測(cè)斜儀或固定式測(cè)斜儀對(duì)深層土體位移監(jiān)測(cè)方面，需要?jiǎng)佑么笮豌@探機(jī)械，安裝一定數(shù)量的測(cè)斜管等工程，而采用本發(fā)明只需在原有探井側(cè)壁安裝一定數(shù)量的光敏傳感器，連接至地面上的控制中心，同時(shí)使用兩臺(tái)帶有同軸激光的經(jīng)緯儀即可完成測(cè)量工作，使工程量大大減少，而且不僅可應(yīng)用在該工程上，類似的測(cè)量工作均可使用，比如在陰暗的隧洞內(nèi)，在側(cè)壁上選定一定數(shù)量的標(biāo)記點(diǎn)，利用本發(fā)明的測(cè)量方法，對(duì)標(biāo)記點(diǎn)的位置信息，進(jìn)行間隔時(shí)間的連續(xù)測(cè)量，同樣可以對(duì)隧道的變形起到很好的監(jiān)測(cè)作用；增加光敏傳感器來(lái)輔助確定標(biāo)記點(diǎn)位置，可以解決目前無(wú)論是經(jīng)緯儀還是全站儀在光線不佳的工作條件下無(wú)法很好的工作的問(wèn)題，使得同軸激光射線照射在光敏傳感器上時(shí)，通過(guò)控制中心發(fā)出提示，并且實(shí)時(shí)讀取經(jīng)緯儀上的水平角和俯仰角，提高了測(cè)量成功率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的激光經(jīng)緯儀概要圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的光敏傳感器安裝組件在側(cè)壁的固定方式圖解示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的利用本發(fā)明的測(cè)量方法測(cè)量探井壁某一標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)值的說(shuō)明圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)值的數(shù)據(jù)計(jì)算流程圖。

圖中：100、激光經(jīng)緯儀；101、望遠(yuǎn)鏡；102、同軸激光射線；103、水平線；120、控制中心；130、光敏傳感器標(biāo)記點(diǎn)；131、標(biāo)記點(diǎn)支架；132、固定用螺栓孔；133、穿線孔；134、光敏傳感器；135、卡槽。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的空間垂向分布點(diǎn)位置測(cè)量方法包括以下步驟：

S101：將標(biāo)記點(diǎn)按照相同的間隔安裝在探井側(cè)壁上，連接至控制中心，根據(jù)場(chǎng)地條件將激光經(jīng)緯儀架設(shè)好；

S102：將兩個(gè)激光經(jīng)緯儀照準(zhǔn)對(duì)方測(cè)得顯示的水平角，將兩個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制中心；

S103：旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀利用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)打開激光射線；

S104：微調(diào)鏡筒方向使同軸激光照準(zhǔn)在光敏傳感器上，此時(shí)聽到控制中心發(fā)出蜂鳴聲，固定住經(jīng)緯儀；

S105：測(cè)讀兩個(gè)激光經(jīng)緯儀激光射到標(biāo)記點(diǎn)D₃方向的射線在水平面上與L₀軸所在方向的夾角H₁和H₂，以及標(biāo)記點(diǎn)D₃方向的射線的俯仰角V₁和V₂，數(shù)據(jù)讀入控制中心；

S106：計(jì)算從機(jī)械點(diǎn)P₁到P₀的距離L₁和機(jī)械點(diǎn)P₂到P₀的距離L₂；計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)D₃的x，y坐標(biāo)值：計(jì)算投影點(diǎn)P₀至標(biāo)記點(diǎn)D₃的垂向距離即標(biāo)記點(diǎn)D₃的Z坐標(biāo)值；

S107：在控制中心的屏幕上顯示Z′和Z″的值，則存儲(chǔ)標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值(x，y，z)；經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的坐標(biāo)值，存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)上。

本發(fā)明用于確定標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值，激光經(jīng)緯儀同軸發(fā)出的激光照射在標(biāo)記點(diǎn)上的光敏傳感器上后，控制中心能夠感應(yīng)到信號(hào)變化，同時(shí)激光經(jīng)緯儀能夠顯示此時(shí)的水平角和俯仰角，將上述兩個(gè)機(jī)構(gòu)的功能進(jìn)行耦合，數(shù)據(jù)統(tǒng)一記錄在控制中心的儲(chǔ)存芯片上:初始值設(shè)定機(jī)構(gòu)，將兩個(gè)經(jīng)緯儀互相對(duì)照作為照準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行角度測(cè)量，將水平角的測(cè)量值設(shè)定為水平角初始值，同時(shí)規(guī)定其中一經(jīng)緯儀機(jī)械點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0,Z0)，另一經(jīng)緯儀機(jī)械點(diǎn)坐標(biāo)為(L0,0,Z0)，數(shù)據(jù)一并讀入控制中心；水平位置計(jì)算機(jī)構(gòu)，兩個(gè)經(jīng)緯儀同時(shí)照準(zhǔn)某一標(biāo)記點(diǎn)，兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)和一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)構(gòu)成一三角形，投影到水平面上又形成一投影三角形，根據(jù)兩個(gè)水平旋轉(zhuǎn)角和兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)間的水平距離可得該三角形另兩邊的長(zhǎng)度，進(jìn)而根據(jù)建立的坐標(biāo)系可知標(biāo)記點(diǎn)的x，y值。垂向位置計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)上述計(jì)算水平位置的方法，利用任一豎直面上的三角形和經(jīng)緯儀的俯仰角均可計(jì)算出標(biāo)記點(diǎn)的z值。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，在數(shù)據(jù)導(dǎo)出前，若需將某一標(biāo)記點(diǎn)作為不動(dòng)點(diǎn)來(lái)處理，即將該點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為(0,0,0)，只需將其余所有標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)值均對(duì)應(yīng)減去該標(biāo)記點(diǎn)的原始坐標(biāo)值即可。

本發(fā)明計(jì)算出標(biāo)記點(diǎn)的x，y值，但對(duì)于z值得求解，有兩種方法：第一種是利用1號(hào)經(jīng)緯儀，標(biāo)記點(diǎn)以及標(biāo)記點(diǎn)在水平面上的投影點(diǎn)，組成的直角三角形求解；第二種方法是利用2號(hào)經(jīng)緯儀，標(biāo)記點(diǎn)以及標(biāo)記點(diǎn)在水平面上的投影點(diǎn)，組成的直角三角形求解?？刂浦行脑趜值計(jì)算過(guò)程，兩種方法均會(huì)采用，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行校核，根據(jù)所設(shè)定的允許誤差來(lái)決定是否返回計(jì)算結(jié)果。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步的描述。

圖2是說(shuō)明激光經(jīng)緯儀測(cè)量概要圖；圖3是說(shuō)明標(biāo)記點(diǎn)在護(hù)壁上的安裝方式及光敏傳感器在標(biāo)記點(diǎn)的固定方法的圖解；圖4是說(shuō)明利用該測(cè)量方法測(cè)量空間上標(biāo)記點(diǎn)位置的方法圖示；圖5是計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)空間位置坐標(biāo)的數(shù)據(jù)計(jì)算流程圖。

本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量?jī)x100如圖2所示，是一種同軸激光經(jīng)緯儀，包括能夠與望遠(yuǎn)鏡101的照準(zhǔn)軸同軸發(fā)出可見(jiàn)激光102的激光指向儀，能夠從測(cè)量?jī)x100的機(jī)械點(diǎn)(望遠(yuǎn)鏡101的旋轉(zhuǎn)軸和水平旋轉(zhuǎn)軸交叉點(diǎn))P₁或P₂到標(biāo)記點(diǎn)D₃的連線，在水平面的投影連線為L(zhǎng)₁、L₂，兩個(gè)連線的交點(diǎn)為P₀，L₀與L₁的夾角為H₁，L₀與L₂的夾角為H₂，從機(jī)械點(diǎn)P₁到標(biāo)記點(diǎn)方向與L₁的夾角為V₁，從機(jī)械點(diǎn)P₂到標(biāo)記點(diǎn)方向與L₂的夾角為V₂。

其中，控制中心內(nèi)置有微型計(jì)算機(jī)，其上搭載了數(shù)據(jù)處理程序，另外還搭載有對(duì)應(yīng)的光敏傳感器顯示裝置。

在暗光下能夠使激光經(jīng)緯儀準(zhǔn)確定位的光敏傳感器安裝組件(130)，當(dāng)激光經(jīng)緯儀(100)的激光射線(102)照射在光敏傳感器(134)上時(shí)其電阻率發(fā)生改變，觸動(dòng)控制中心(120)的蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。只利用兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀(100)不用視距尺即可測(cè)量得標(biāo)記點(diǎn)(D)到測(cè)量點(diǎn)(P1、P2)的距離、在坐標(biāo)軸水平面上的水平角、豎向的俯仰角。其特征包括：根據(jù)兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀的測(cè)量點(diǎn)和標(biāo)記點(diǎn)組成的三角形在水平面上的投影為三角形，可根據(jù)兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離求得另兩邊的長(zhǎng)度。同理可求得測(cè)量點(diǎn)到標(biāo)記點(diǎn)的距離。根據(jù)自動(dòng)讀入的兩臺(tái)激光經(jīng)緯儀(100)測(cè)得的水平角和俯仰角，自動(dòng)求得標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值，并進(jìn)行允許誤差驗(yàn)證。用于將光敏傳感器固定在標(biāo)記點(diǎn)位置的L型支架，包括螺栓孔(132)通過(guò)膨脹螺絲固定在墻上、穿線孔(133)、卡槽(135)固定光敏傳感器。

首先，將標(biāo)記點(diǎn)按照相同的間隔安裝在探井側(cè)壁上，連接至控制中心，根據(jù)場(chǎng)地條件將激光經(jīng)緯儀架設(shè)好(對(duì)于需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)點(diǎn)最好設(shè)置監(jiān)測(cè)墩)，調(diào)節(jié)高度至一致，保證兩個(gè)機(jī)械點(diǎn)P₁、P₂在同一水平線上，用鋼尺測(cè)量?jī)蓚€(gè)激光經(jīng)緯儀機(jī)械轉(zhuǎn)軸間的距離L₀，將兩個(gè)激光經(jīng)緯儀照準(zhǔn)對(duì)方測(cè)得顯示的水平角，將兩個(gè)數(shù)據(jù)讀入控制中心(步驟S1)。旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀利用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)打開激光射線(步驟S2)。微調(diào)鏡筒方向使同軸激光照準(zhǔn)在光敏傳感器上，此時(shí)聽到控制中心發(fā)出蜂鳴聲，固定住經(jīng)緯儀(步驟S3)。此時(shí)測(cè)讀兩個(gè)激光經(jīng)緯儀激光射到標(biāo)記點(diǎn)D₃方向的射線在水平面上與L₀軸所在方向的夾角H₁和H₂，以及標(biāo)記點(diǎn)D₃方向的射線的俯仰角V₁和V₂，數(shù)據(jù)讀入控制中心(步驟S4)。根據(jù)下面(1式)計(jì)算從機(jī)械點(diǎn)P₁到P₀的距離L₁和機(jī)械點(diǎn)P₂到P₀的距離L₂(步驟S5)。

水平距離L₁＝L₀*sinH₂/sin(180°-H₁-H₂)

水平距離L₂＝L₀*sinH₁/sin(180°-H₁-H₂)……(1)

然后根據(jù)下面(2式)計(jì)算標(biāo)記點(diǎn)D₃的x，y坐標(biāo)值(步驟S6)：

X＝L₁*cosH₁

Y＝L₁*sinH₁……(2)

根據(jù)下面(3式)計(jì)算投影點(diǎn)P₀至標(biāo)記點(diǎn)D₃的垂向距離即標(biāo)記點(diǎn)D₃的Z坐標(biāo)值(步驟S7)

Z′＝L₁*tanV₁

Z″＝L₂*tanV₂……(3)

在控制中心的屏幕上顯示Z′和Z″的值，相同的一個(gè)縱坐標(biāo)值由兩個(gè)不同的直角三角形求解，計(jì)算機(jī)中設(shè)定一允許誤差值若|Z′—Z″|≤允許誤差，則存儲(chǔ)標(biāo)記點(diǎn)的坐標(biāo)值(x，y，z)若|Z′—Z″|≥允許誤差，則將結(jié)果返回步驟S2(步驟S8)。

經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的坐標(biāo)值，存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的標(biāo)記點(diǎn)上(步驟S9)。

同樣的步驟對(duì)每一個(gè)標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行量測(cè)，得出一系列的標(biāo)記點(diǎn)坐標(biāo)值，經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)期連續(xù)的測(cè)量過(guò)程，可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出土體的形變量，形變速率等信息。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。