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摘要:全站仪是集合了经纬仪、测距仪和计算机为一体的测量设备,主要特点包括自动测距、自动计算、自动进行气象和地球曲率改正等,工作中能够自动观测和记录等。论文结合工作经验,对全站仪在公路测量中的应用做了分析和阐述。
关键词:全站仪;公路测量
1 全站仪在公路测量中的应用概述
全站仪在公路测量之前首先要进行仪器设置,如设置大气改正值和棱镜常数;然后再设置有关参数和条件模式,如测量最小单位或者对比度的设置。利用全站仪进行距离测量、角度测量和坐标测量。
在使用全站仪进行距离测量过程中,全站仪对准目标棱镜时,可以直接测量出平距或者斜距,而且可以选择精测距、粗测距、跟踪测距等不同的测量模式;坐标测量可以直接测量坐标,也可以利用最小二乘法测量坐标;角度测量可以分为水平角测量和垂直角测量,前者分为逆时针和顺时针切换、方向归零、任意角度的设置,后者分为垂直角和坡度百分比两种模式。
测量人员可以直接用全站仪测量两点之间的高差,只要知道某一点的高程,可以简单的测量出未知点的高程。设置好全站仪,了解到要测量的物理量以后就可以进行放样,放样分为设站、定向和放样三个步骤。全站仪还有数据采集、处理、存储、记录、显示等功能。全站仪内部具有强大的中央处理器,具有软件画图、打印等功能。
2 全站仪在公路测量中的应用技术
2.1 导线复测应用
公路线性的平面控制,主要由导线进行定位,所设置的导线是控制公路平面位置的,其成果的好坏直接影响到路线测设的质量,在低等级公路中曲线多,而且半径小,传统的测设方法是经纬仪测角,用钢尺量距,这种方法费事费力、效率低,而且地形起伏较大时精度更低,随着社会的进步,科学的发展,高等级公路越来越多,精度要求也越来越高,全站仪的出现满足了此要求,计算工作也大为减少。
导线测量。全站仪首先应存贮好所测的转点坐标,在转点上安置好仪器后,调出存贮坐标,后视前一测点,仪器能准确获得水平盘读数,并对下一点进行坐标计算,并自动存贮。
导线平差。由于各种方面的原因,所测结果存在误差,必须对测得数据进行平差。全站仪按单导线形式进行平差,差值采用等权分配法计算,比较方便简单。
2.2 中线测量应用
根据图上设计的线路资料,根据中线控制桩和导线点,在实地上定出线路中心线位置,就是中线测量,故又称中线恢复和中线放样,线路中线是由直线和曲线组成的。在常规的道路中线测量中,直线部分的测设通常用穿线放样法和拨角放样法,曲线放样的基本方法有偏角法、切线支距法、弦线支距法等。
(1)直线段的测设应用
拨角放样法,根据设计图上交点的坐标,反算交点间的距离和方位角,再算得交点的交角。按照这些资料在现场直接拨角量距,从而定出所设计的线路。
穿线放样法。在带状地形图上根据纸上线路与导线的相互关系,在地势较高且互相通视的地方,选择中线交点位置,量出导线点至设计线路的垂距,再以垂距将线路放样在实地上。
在测量技术和设备高速发展的今天,传统的直线放线方法作业速度慢,劳动强度大,测量误差积累大,延缓工程施工的进度,影响测量质量。因此,公路测量中大多数采用全站仪测设,极坐标法是基本的放样方法。用全站仪进行路线的测设时,可以很方便地把仪器架设在不同的与交点通视好、并且最近的已知控制点上。我们利用全站仪进行控制测量和中线测量,测量人员把全站仪安置在已知控制点上,把测站点、后视方向及待测的信息资料输入全站仪后,就能进行交点的放样。
(2)曲线的测设应用
用全站仪进行圆曲线测设时,主点和加密点同时测设,测设时在交点安置全站仪,整平、对中仪器后,输入要放样的数据,照准后视已知方向,并使水平角置零,在此方向上前后移动棱镜直至观测距离和预置极经之差为零。这样标定出圆曲线的起点、中点、终点及各加密点。
(3)困难地段圆曲线的测设应用
交点不能安置仪器。如果曲线的交点不能安置仪器时,临近控制点上安置全站仪,用极坐标法测设曲线的控制点和加密点。
不能通视。如测设点时不能通视,利用全站仪架设在控制点或利用已知点随便引出有利于放样的点,用极坐标法放出各放样点。
2.3 高差、高程测量应用
公路测量过程中,通过已知的测站点和后视目标点的高程,通过设置全站仪仪器高度和目标点的棱镜高度,来测出已知点与未知点之间的高差以及未知点的高程。如随意设站,当然要整平好。如果不需要平面位置,可以不需要对后视对准进行调整。看任意一个已知高程的点,比如点M,它的高程为4.00m(这时你没有输入仪高和棱镜高,可能仪器上有之前的仪高输入和棱镜高,先不要管仪高,棱镜高在棱镜杆上有尺度,可以直接读取,输入棱镜高,也可以不修改棱镜高,但后面就不能随意拔长棱镜杆),完成此过程后,需要对准M点上的棱镜中心进行测量,全站仪视窗会显示一个不准确的坐标和高程,如果测量中不需要查看平面位置,可以不用去记录此坐标数据。这时显示的M点的高程仅为一个不准确的值,如为5.15m,也可能为其他值,总之,用这个值减去A点实际高程,比如5.15-4.00=1.15m,完成此过程后,可以把测站的高程,也就是Z值减去1.15m进行重新输入仪器中,对准M点上的棱镜中心,进行测量,这时显示的就是M点的准确高程4.00m。再测任意其他点,测出的就是较为准确的高程。这个误差就是仪器的水准测量误差了,还可以大大减少了钢尺量测仪高的误差。
2.4 纵、横断面测量应用
(1)横断面测量应用
在测各中桩点高程的同时,在路线的垂直方向,即中桩的两侧选择适当的变坡点,立棱镜测其高程、平面坐标并连同该中桩点的高程一起传输到计算机中存贮。这样,纵横断面的测量数据全部存贮到计算机中,应用专门的绘图软件可以绘出纵、横断面图。
(2)纵断面测量应用
因为全站仪可以测高差,故在标定各个中桩点时,可以测得每个桩点的高程,在具体操作时首先输入测站点的高程、仪器高、棱镜中心高度,在各桩点立镜时,全站仪则显示各桩点的高程,并把每个桩点的高程值传输到计算机中存贮,其中棱镜高可用专门的对中杆直接量得,而仪器高的测量就要求精确一些,起码要与对中杆测得的棱镜高精度相匹配,并在测量中保持棱镜高不变,如果测站搬迁或改变棱镜高时,则要重新输入这些数据。
结语
公路工程中,利用全站仪进行公路施工测量,操作简单、方便、灵活。受地形条件限制少、精度高,利用全站仪进行公路施工测量,不仅测量速度快,效率高,功能齐全,而且能够快速的采集处理数据,做到实时测量显示,在公路测量中的应用广泛,是目前公路施工测量行之有效的好途径。
参考文献:
[1]宋铁军,赵志全.GPS(RTK)配合全站仪在公路施工放样中应用.价值工程.2014年2期
[2]林玉福.全站仪在公路高程测量中的应用.西部资源.2013年6期
[3]余昊.全站仪在公路工程测量中的应用.城市建设理论研究(电子版).2013年21期
[4]韩有文,杨德芳.全站仪中点法在公路高程控制测量中的应用思路研究.科技资讯.2011年21期
关键词:全站仪;公路测量
1 全站仪在公路测量中的应用概述
全站仪在公路测量之前首先要进行仪器设置,如设置大气改正值和棱镜常数;然后再设置有关参数和条件模式,如测量最小单位或者对比度的设置。利用全站仪进行距离测量、角度测量和坐标测量。
在使用全站仪进行距离测量过程中,全站仪对准目标棱镜时,可以直接测量出平距或者斜距,而且可以选择精测距、粗测距、跟踪测距等不同的测量模式;坐标测量可以直接测量坐标,也可以利用最小二乘法测量坐标;角度测量可以分为水平角测量和垂直角测量,前者分为逆时针和顺时针切换、方向归零、任意角度的设置,后者分为垂直角和坡度百分比两种模式。
测量人员可以直接用全站仪测量两点之间的高差,只要知道某一点的高程,可以简单的测量出未知点的高程。设置好全站仪,了解到要测量的物理量以后就可以进行放样,放样分为设站、定向和放样三个步骤。全站仪还有数据采集、处理、存储、记录、显示等功能。全站仪内部具有强大的中央处理器,具有软件画图、打印等功能。
2 全站仪在公路测量中的应用技术
2.1 导线复测应用
公路线性的平面控制,主要由导线进行定位,所设置的导线是控制公路平面位置的,其成果的好坏直接影响到路线测设的质量,在低等级公路中曲线多,而且半径小,传统的测设方法是经纬仪测角,用钢尺量距,这种方法费事费力、效率低,而且地形起伏较大时精度更低,随着社会的进步,科学的发展,高等级公路越来越多,精度要求也越来越高,全站仪的出现满足了此要求,计算工作也大为减少。
导线测量。全站仪首先应存贮好所测的转点坐标,在转点上安置好仪器后,调出存贮坐标,后视前一测点,仪器能准确获得水平盘读数,并对下一点进行坐标计算,并自动存贮。
导线平差。由于各种方面的原因,所测结果存在误差,必须对测得数据进行平差。全站仪按单导线形式进行平差,差值采用等权分配法计算,比较方便简单。
2.2 中线测量应用
根据图上设计的线路资料,根据中线控制桩和导线点,在实地上定出线路中心线位置,就是中线测量,故又称中线恢复和中线放样,线路中线是由直线和曲线组成的。在常规的道路中线测量中,直线部分的测设通常用穿线放样法和拨角放样法,曲线放样的基本方法有偏角法、切线支距法、弦线支距法等。
(1)直线段的测设应用
拨角放样法,根据设计图上交点的坐标,反算交点间的距离和方位角,再算得交点的交角。按照这些资料在现场直接拨角量距,从而定出所设计的线路。
穿线放样法。在带状地形图上根据纸上线路与导线的相互关系,在地势较高且互相通视的地方,选择中线交点位置,量出导线点至设计线路的垂距,再以垂距将线路放样在实地上。
在测量技术和设备高速发展的今天,传统的直线放线方法作业速度慢,劳动强度大,测量误差积累大,延缓工程施工的进度,影响测量质量。因此,公路测量中大多数采用全站仪测设,极坐标法是基本的放样方法。用全站仪进行路线的测设时,可以很方便地把仪器架设在不同的与交点通视好、并且最近的已知控制点上。我们利用全站仪进行控制测量和中线测量,测量人员把全站仪安置在已知控制点上,把测站点、后视方向及待测的信息资料输入全站仪后,就能进行交点的放样。
(2)曲线的测设应用
用全站仪进行圆曲线测设时,主点和加密点同时测设,测设时在交点安置全站仪,整平、对中仪器后,输入要放样的数据,照准后视已知方向,并使水平角置零,在此方向上前后移动棱镜直至观测距离和预置极经之差为零。这样标定出圆曲线的起点、中点、终点及各加密点。
(3)困难地段圆曲线的测设应用
交点不能安置仪器。如果曲线的交点不能安置仪器时,临近控制点上安置全站仪,用极坐标法测设曲线的控制点和加密点。
不能通视。如测设点时不能通视,利用全站仪架设在控制点或利用已知点随便引出有利于放样的点,用极坐标法放出各放样点。
2.3 高差、高程测量应用
公路测量过程中,通过已知的测站点和后视目标点的高程,通过设置全站仪仪器高度和目标点的棱镜高度,来测出已知点与未知点之间的高差以及未知点的高程。如随意设站,当然要整平好。如果不需要平面位置,可以不需要对后视对准进行调整。看任意一个已知高程的点,比如点M,它的高程为4.00m(这时你没有输入仪高和棱镜高,可能仪器上有之前的仪高输入和棱镜高,先不要管仪高,棱镜高在棱镜杆上有尺度,可以直接读取,输入棱镜高,也可以不修改棱镜高,但后面就不能随意拔长棱镜杆),完成此过程后,需要对准M点上的棱镜中心进行测量,全站仪视窗会显示一个不准确的坐标和高程,如果测量中不需要查看平面位置,可以不用去记录此坐标数据。这时显示的M点的高程仅为一个不准确的值,如为5.15m,也可能为其他值,总之,用这个值减去A点实际高程,比如5.15-4.00=1.15m,完成此过程后,可以把测站的高程,也就是Z值减去1.15m进行重新输入仪器中,对准M点上的棱镜中心,进行测量,这时显示的就是M点的准确高程4.00m。再测任意其他点,测出的就是较为准确的高程。这个误差就是仪器的水准测量误差了,还可以大大减少了钢尺量测仪高的误差。
2.4 纵、横断面测量应用
(1)横断面测量应用
在测各中桩点高程的同时,在路线的垂直方向,即中桩的两侧选择适当的变坡点,立棱镜测其高程、平面坐标并连同该中桩点的高程一起传输到计算机中存贮。这样,纵横断面的测量数据全部存贮到计算机中,应用专门的绘图软件可以绘出纵、横断面图。
(2)纵断面测量应用
因为全站仪可以测高差,故在标定各个中桩点时,可以测得每个桩点的高程,在具体操作时首先输入测站点的高程、仪器高、棱镜中心高度,在各桩点立镜时,全站仪则显示各桩点的高程,并把每个桩点的高程值传输到计算机中存贮,其中棱镜高可用专门的对中杆直接量得,而仪器高的测量就要求精确一些,起码要与对中杆测得的棱镜高精度相匹配,并在测量中保持棱镜高不变,如果测站搬迁或改变棱镜高时,则要重新输入这些数据。
结语
公路工程中,利用全站仪进行公路施工测量,操作简单、方便、灵活。受地形条件限制少、精度高,利用全站仪进行公路施工测量,不仅测量速度快,效率高,功能齐全,而且能够快速的采集处理数据,做到实时测量显示,在公路测量中的应用广泛,是目前公路施工测量行之有效的好途径。
参考文献:
[1]宋铁军,赵志全.GPS(RTK)配合全站仪在公路施工放样中应用.价值工程.2014年2期
[2]林玉福.全站仪在公路高程测量中的应用.西部资源.2013年6期
[3]余昊.全站仪在公路工程测量中的应用.城市建设理论研究(电子版).2013年21期
[4]韩有文,杨德芳.全站仪中点法在公路高程控制测量中的应用思路研究.科技资讯.2011年21期