全站儀測(cè)量技術(shù)論文

　　全站儀是一種電子、機(jī)械及光學(xué)器械構(gòu)成的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、斜距、平距、高差測(cè)量等功能于一體的測(cè)繪儀器，下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的全站儀測(cè)量技術(shù)論文，希望你們喜歡。

　　全站儀測(cè)量技術(shù)論文篇一

　　全站儀測(cè)量技術(shù)應(yīng)用

　　摘 要：全站儀在大比例尺數(shù)字地形圖測(cè)繪中占據(jù)的地位越來越重要，作業(yè)方法也較為成熟，隨著全站儀使用的普及和深入，也存在一些問題容易被測(cè)量人員所忽視，從而對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定的影響。探討全站儀在大比例尺數(shù)字測(cè)繪作業(yè)中的有關(guān)技術(shù)問題。

　　關(guān)鍵詞：全站儀 測(cè)繪 碎部點(diǎn) 孤點(diǎn)

　　中圖分類號(hào)：TD17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973(2013)004-082-02

　　1 全站儀測(cè)碎部點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的發(fā)現(xiàn)改正

　　在全站儀測(cè)碎部點(diǎn)過程中，由于人為等原因而使照準(zhǔn)的起始方向出現(xiàn)偏差，即使碎部點(diǎn)的坐標(biāo)出現(xiàn)錯(cuò)誤，作業(yè)員難以發(fā)現(xiàn)。另外全站儀記錄的點(diǎn)號(hào)，與司尺員有時(shí)因?yàn)槭韬?，點(diǎn)號(hào)往往對(duì)不上。這時(shí)，不得不停下來，檢查錯(cuò)誤，給正常的測(cè)圖工作帶來不應(yīng)有的延誤?？梢圆扇∫韵麓胧?/p>

　　(1)全站儀在照準(zhǔn)起始方向后，在測(cè)區(qū)內(nèi)尋找一較高的明顯目標(biāo)，如建筑物的避雷針、電視天線等，照準(zhǔn)后記下方位角。以后，每測(cè)設(shè)一定數(shù)量的碎部點(diǎn)或是一定時(shí)間，照準(zhǔn)該目標(biāo)，檢查全站儀是否發(fā)生方向偏移。為保證觀測(cè)成果的可靠性，在觀測(cè)完最后一個(gè)碎部點(diǎn)后，再照準(zhǔn)一次該目標(biāo)，以便確認(rèn)觀測(cè)成果。

　　(2)保證全站儀操作員與草圖繪制員的通訊暢通，為防止串號(hào)，每測(cè)設(shè)一定數(shù)量的碎部點(diǎn)或是間隔一定時(shí)間，雙方確認(rèn)一下點(diǎn)號(hào)的匹配，以便及時(shí)改正錯(cuò)誤。

　　2 全站儀測(cè)碎部點(diǎn)高程出現(xiàn)錯(cuò)誤的發(fā)現(xiàn)改正

　　在全站儀測(cè)碎部點(diǎn)時(shí)，通常會(huì)因?yàn)樗境邌T將鏡高報(bào)錯(cuò)或者觀測(cè)員把儀器高記錯(cuò)等原因造成碎部點(diǎn)高程錯(cuò)誤，作業(yè)員難以發(fā)現(xiàn)，影響了測(cè)量成果質(zhì)量。為了盡量避免碎部點(diǎn)高程出錯(cuò)可采取以下措施：

　　(1)在測(cè)量結(jié)束后量取儀器高，以檢核施測(cè)前儀器高量取時(shí)有無粗差，及在觀測(cè)過程中儀器是否出現(xiàn)沉降。

　　(2)保證全站儀操作員與司尺員的通訊暢通，為防止實(shí)際鏡高和全站儀記錄鏡高不一致，每施測(cè)一定數(shù)量的碎部點(diǎn)或是間隔一定時(shí)間，雙方確認(rèn)一下鏡高是否匹配，以便及時(shí)改正錯(cuò)誤。特別是在司尺員改變鏡高時(shí)一定要與全站儀操作員確認(rèn)鏡高改變，及時(shí)調(diào)整全站儀中的鏡高設(shè)置。

　　(3)一些建筑物、電桿、樹木等地物測(cè)量時(shí)，為了與儀器保持通視，往往鏡高變化較大，頻繁改變鏡高容易導(dǎo)致錯(cuò)誤出現(xiàn)。一般這些地物點(diǎn)的高程都可以舍棄，因此在測(cè)量此類地物點(diǎn)時(shí)就不需要改變?nèi)緝x中鏡高設(shè)置，只需在這些地物附近空曠的地方補(bǔ)測(cè)一些高程點(diǎn)。在內(nèi)業(yè)整理時(shí)，直接刪除這些地物點(diǎn)的高程即可。

　　(4)在內(nèi)業(yè)整理時(shí)，展測(cè)點(diǎn)高程后，刪除不需要的地物點(diǎn)高程，結(jié)合地形情況，檢查有無明顯高程點(diǎn)出錯(cuò)的點(diǎn)，確定錯(cuò)誤的點(diǎn)進(jìn)行刪除。

　　發(fā)現(xiàn)鏡高或儀器出錯(cuò)時(shí)，如果能查找準(zhǔn)確的原因，也可以通過內(nèi)業(yè)處理來改正碎部點(diǎn)高程，可以采取以下方法：

　　(1)儀器高量錯(cuò)時(shí)，一般是該站測(cè)量的所有數(shù)據(jù)都出現(xiàn)系統(tǒng)差，可使用成圖軟件(以南方Cass軟件為例，下同)中“批量修改坐標(biāo)數(shù)據(jù)”選項(xiàng)進(jìn)行批量修改高程。例如正確儀器高為1.5m，而量取值為1.7m，則在把該測(cè)量站測(cè)得的所有的點(diǎn)高程全部減去0.2m即得到正確的高程。

　　(2)鏡高出錯(cuò)時(shí)一般都只有很少的點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤，因?yàn)樵跍y(cè)量過程中不斷地進(jìn)行鏡高確認(rèn)。如果不能準(zhǔn)確查找鏡高的錯(cuò)誤，則從上次正確的鏡高開始，往后的數(shù)據(jù)高程全部作廢，重新進(jìn)行高程點(diǎn)補(bǔ)測(cè)。如果能準(zhǔn)確的查找出錯(cuò)的點(diǎn)號(hào)及原因，則可以通過直接修改測(cè)量數(shù)據(jù)來解決。例如某點(diǎn)正確鏡高為1.5m，而量取值為1.7m，則在把點(diǎn)高程加上0.2m即得到正確的高程。

　　3 棱鏡不能放置到地物中心的處理

　　在地形測(cè)圖中，總會(huì)有或多或少的地物如電桿等，棱鏡無法放置到其中心位置。通常的施測(cè)方法只是將棱鏡放置在正對(duì)全站儀的方向上，由于上述地物有一定的厚度，如電桿的直徑一般在30cm以上，施測(cè)的結(jié)果就偏移地物的中心位置15cm以上，人為的損失了全站儀的測(cè)圖精度，對(duì)1：500以上比例尺的地形圖應(yīng)注意改正此項(xiàng)誤差?？刹捎靡韵赂恼胧涸谌緝x正方向目標(biāo)地物兩側(cè)約中心位置各立鏡一次，測(cè)得兩點(diǎn)。業(yè)內(nèi)制圖時(shí)，以該兩點(diǎn)的連線的中點(diǎn)為地物的中心配置地物符號(hào)。

　　4 無定向點(diǎn)的地形測(cè)量解決方法

　　在實(shí)際測(cè)量工作中，往往會(huì)遇到這種情況，在一個(gè)控制點(diǎn)上安置好全站儀后找不到定向點(diǎn)，因而無法進(jìn)行碎部測(cè)量。這種控制點(diǎn)通常被稱為“孤點(diǎn)”。造成這一現(xiàn)象的原因，主要是控制點(diǎn)的設(shè)置不牢固，時(shí)間稍長(zhǎng)，丟失過多，或者是因?yàn)槭┕さ仍蚱茐耐鶗?huì)導(dǎo)致“孤點(diǎn)”出現(xiàn)。下面就列舉兩種常見的情形進(jìn)行探討。

　　情形一：測(cè)區(qū)只剩一個(gè)控制點(diǎn)A且為國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)。

　　方法一：如果測(cè)區(qū)周邊還有高等級(jí)國(guó)家控制點(diǎn)，可以用GPS靜態(tài)測(cè)量方法或GPS-RTK的方法在測(cè)區(qū)重新布設(shè)含點(diǎn)A的控制網(wǎng)，并對(duì)已有的一個(gè)控制點(diǎn)A進(jìn)行檢核，如果檢核誤差在精度允許范圍內(nèi)則可以進(jìn)行碎部測(cè)量工作。

　　方法二：如果測(cè)區(qū)周邊沒有高等級(jí)國(guó)家控制點(diǎn)，且測(cè)區(qū)范圍較小，可以在測(cè)區(qū)重新布設(shè)控制網(wǎng)(點(diǎn)A為控制網(wǎng)中的一點(diǎn))，利用GPS靜態(tài)觀測(cè)方法，對(duì)新建控制網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)觀測(cè)，并進(jìn)行三維無約束平差，可以計(jì)算出該控制網(wǎng)一套WGS-84坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，并用點(diǎn)A的兩套坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)平移，可以得到其它新增控制點(diǎn)與A點(diǎn)的一致的國(guó)家坐標(biāo)。另外也可以在A點(diǎn)直接設(shè)站，利用GPS-RTK單點(diǎn)求解三參數(shù)后直接進(jìn)行碎部測(cè)量。這兩種方法精度不是很高，只適合小范圍區(qū)域地形測(cè)量用，若測(cè)量范圍打到幾平方公里甚至更大，則一定要找到國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)坐標(biāo)通過GPS靜態(tài)測(cè)量與測(cè)區(qū)控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)。

　　情形二：測(cè)區(qū)有兩個(gè)以上控制點(diǎn)，但是都不互相通視。(坐標(biāo)系統(tǒng)可以為任意的坐標(biāo)系統(tǒng))

　　方法一：利用GPS-RTK技術(shù)通過已知兩點(diǎn)求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，并根據(jù)測(cè)區(qū)情況重新布設(shè)控制網(wǎng)，新控制網(wǎng)須包含已知控制點(diǎn)。用全站儀檢核控制網(wǎng)的邊長(zhǎng)和角度，若符合測(cè)量精度要求，則實(shí)施碎部測(cè)量。

　　方法二：如圖1所示，A、B為已知兩“孤點(diǎn)”。 　　圖1 模擬圖

　　利用全站儀進(jìn)行測(cè)量，在A、B點(diǎn)上分別選擇一個(gè)高大明顯目標(biāo)P1、P2，該目標(biāo)稱為“定向方向”，如高大建筑物上的避雷針、天線等。同時(shí)在地面適當(dāng)位置選擇一點(diǎn)G，要求G點(diǎn)應(yīng)方便立鏡且與A、B兩點(diǎn)均能通視，該點(diǎn)稱為“過渡點(diǎn)”。在A、B點(diǎn)上設(shè)站進(jìn)行碎部測(cè)量時(shí)，分別以P1、P2作為定向方向，使儀器的水平度盤讀數(shù)置零后，進(jìn)行碎部點(diǎn)距離和角度觀測(cè)。G點(diǎn)作為一個(gè)特殊碎部點(diǎn)在記錄中加以特別注記。根據(jù)S1、S2、a、b四個(gè)觀測(cè)值以及A、B兩點(diǎn)的已知坐標(biāo)，可以求得AC、BC的坐標(biāo)方位角，進(jìn)而求得定向方向AP1、BP2的坐標(biāo)方位角。定向邊的方位角確定后，各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)方位角隨之確定，由此各碎部點(diǎn)的坐標(biāo)即可算出。

　　方法三：A、B為已知兩“孤點(diǎn)”。P1、P2、P3、P4點(diǎn)為增設(shè)控制點(diǎn)。

　　在P1點(diǎn)架設(shè)全站儀，假設(shè)P1點(diǎn)坐標(biāo)為任意數(shù)值，以P2點(diǎn)為北方向進(jìn)行儀器定向，可以得到P2點(diǎn)坐標(biāo)，進(jìn)入碎部測(cè)量程序測(cè)得A點(diǎn)坐標(biāo)。而后搬測(cè)站至A點(diǎn)，以P1點(diǎn)為定向點(diǎn)，測(cè)量P3坐標(biāo)。搬測(cè)站至P3點(diǎn)，以A點(diǎn)為定向點(diǎn)，測(cè)得P4點(diǎn)坐標(biāo)。搬測(cè)站至P4點(diǎn)，以P3點(diǎn)為定向點(diǎn)，測(cè)得B點(diǎn)坐標(biāo)。如果以上的測(cè)量方法達(dá)不到精度要求，也可以采取傳統(tǒng)的導(dǎo)線測(cè)量方法，測(cè)量結(jié)果經(jīng)過平差后精度更高，這里就不再贅述了。經(jīng)過測(cè)量得到包括新增控制點(diǎn)以及A、B各點(diǎn)的假設(shè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。那么A、B兩點(diǎn)有不同坐標(biāo)系下的兩套坐標(biāo)，可以求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，從而解算出其它新增各點(diǎn)的已知坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，進(jìn)而進(jìn)行碎部測(cè)量。除了求解轉(zhuǎn)換參數(shù)的方法外，還可以利用CASS軟件中測(cè)站糾正功能，進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，同樣可以得到各點(diǎn)的坐標(biāo)。

　　由于受野外多種因素的影響，地形測(cè)量時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到“孤點(diǎn)”的情況。以上方法能有效地解決這一問題，對(duì)于提高野外測(cè)量效率保證成果質(zhì)量有一定的作用。

　　5 結(jié)束語

　　隨著全站儀的發(fā)展，操作越來越簡(jiǎn)便，只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的步驟就能完成點(diǎn)位測(cè)量，對(duì)測(cè)量人員的技術(shù)要求也很低。測(cè)量人員的業(yè)務(wù)不精會(huì)導(dǎo)致測(cè)量過程中這樣那樣問題的出現(xiàn)，筆者認(rèn)為測(cè)量員在施測(cè)過程中還要善于總結(jié)、善于鉆研才能提高技能，確保測(cè)量成果的正確可靠。本文列舉了全站儀在數(shù)字地形測(cè)繪中出現(xiàn)的一些問題及解決方法，對(duì)于提高測(cè)量效率和保證工程成果質(zhì)量都具有一定的積極作用。

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