摘要:公路建設(shè)中導線的測量尤為重要，本文由導線的形式及等級出發(fā)對導線進行了詳細的介紹，而后又對測量導線時應用的全站儀和GPS系統(tǒng)進行了綜合性的分析。
關(guān)鍵詞:導線；測量；全站儀；GPS
一、概述
在測量過程中，不可避免會產(chǎn)生測量誤差，若該誤差逐漸積累起來，最后將到達不可容許的程度。為了防止測量誤差的積累，提高測量精度，在實際測量工作中應遵循“從整體到局部、由高級到低級、先控制后碎部”的測量原則。在測區(qū)內(nèi)先選擇一些能起控制作用的點為骨干，以此為基礎(chǔ)，再測定碎部點的平面位置和高程。這些點稱為控制點，由它們所組成的網(wǎng)(附合導線或閉合導線)稱為控制網(wǎng)，控制網(wǎng)又可分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)兩種。
導線測量就是用連續(xù)的折線把各控制點連結(jié)起來，測定邊長和轉(zhuǎn)角而計算控制點的坐標和任一條導線邊的方向。
二、導線的形式與等級
�。ㄒ唬⿲Ь�的形式
根據(jù)需要，導線的布置可分為以下兩種形式:
1、閉合導線
如圖1-a)所示，由某點(非高級控制點亦可)出發(fā)最后又回到原點，組成一個閉合的多邊形。它適用于局部地區(qū)的測圖控制。
2、附合導線
如圖l-b)所示，自某一高級控制點出發(fā)，最后附合到另一高級控制點上的導線。適用于公路帶狀地區(qū)的測圖控制。
3、支導線
如圖l-b)中的3’、4’、5’，3個點從控制點2出發(fā)，既不閉合也不附合于控制點上，這種支導線沒有已知點進行校核，錯誤不易發(fā)現(xiàn)，所以點數(shù)不宜太多，以不超過2-3點為宜。
�。ǘ⿲Ь�的等級
除國家精密導線外，在局部地區(qū)地形測量和一般工程測量中，根據(jù)測區(qū)范圍和精度要求，導線測量可分為一級導線和二級導線以及圖根導線3個等級。它們可作為國家四等控制點的加密控制。在獨立地區(qū)它們又可作為測區(qū)的首級控制。2、 導線的測量
首先組織工程技術(shù)人員到現(xiàn)場進行踏勘，了解測區(qū)的范圍和地形條件以及測圖要求等項內(nèi)容，并搜集該區(qū)有關(guān)資料，根據(jù)己有控制點情況，合理地選定導線點位置。
1、選點
導線點應選擇在地勢較高、視野開闊的地點，以便于施測周圍地形；導線點應選擇在土質(zhì)堅實處，便于保存標志和安置儀器；相鄰兩導線點間要通視良好，地面平坦，便于測角和量距；導線點應有足夠的密度，面且分布要均勻。導線邊長要大致相等，相鄰邊長不應懸殊過大，否則影響測量精度。
2、測角
導線的水平角是用經(jīng)緯儀采用測回法進行觀測的，目前高等級公路的導線都用全站儀進行測量。附合導線按測量前進方向測量左角，亦可測量右角。在閉合導線中均測量內(nèi)角。導線與高級控制點連接時，須測出連接角，以推算各邊的方位角。
3、測量邊長
目前常用紅外線測距儀測量導線的邊長：若用鋼尺直接丈量，則需對鋼尺進行檢驗后方能使用。
三、全站儀在導線測量中的應用
隨著科技的發(fā)展和普及，全站儀已經(jīng)成為當今公路測量、施工不可缺少的測量儀器，它給工程控制網(wǎng)的布設(shè)方式帶來了深刻的變化。
（一）全站儀坐標法的優(yōu)點
采用全站儀測點可直接用坐標法,而不需用極坐標法,使儀器操作員從繁重的數(shù)據(jù)計算中解脫出來�，F(xiàn)在外業(yè)幾乎不用記錄,只是簡單記一下點號和點與點之間的關(guān)系,以備內(nèi)業(yè)整理時參考,也不必配備記錄計算員。內(nèi)業(yè)整理的時候只要將數(shù)據(jù)從全站儀直接將數(shù)據(jù)輸入到計算機中,經(jīng)過坐標平差,在計算機上用AutoCAD 等軟件繪出點位、取舍點位,求出每一彎道的偏角值、交點間距離以及逐樁坐標等即可。
（二）導線測量應注意的問題
用全站儀配合打?qū)Ь�也有一些需要特別注意的地方,否則可能引起較大誤差甚至導致返工。
1、對后視的時候一定要注意后視人立的后視點的點號和坐標是否與儀器中輸入的點號和坐標一致,最好用對講機互相通報一下點號,用棱鏡對完后視后,再用儀器放后視點,看位置是否一致,這樣可將出錯幾率降至最小。
2、在可能的情況下,后視點離架站點的距離越遠越好,一般情況下,架站點與后視點之間的距離不應小于架站至測點之間的距離,這樣可以保證測量精度。
3、在坐標法測量中不要打倒鏡,因為全站儀的坐標法核心實質(zhì)還是將由偏角、距離得來的數(shù)據(jù)經(jīng)全站儀內(nèi)部計算模塊處理后換算成坐標,所以打倒鏡等于將整個坐標系旋轉(zhuǎn)了180°,也就是說偏角少偏了180°,結(jié)果當然是錯誤的。
4、全站儀測高程有它的局限性,其測高程的誤差主要為豎直角觀測誤差、測距誤差、儀器高與棱鏡高量測誤差,而這3 種誤差中豎直角觀測誤差的影響最大,只能采取適當?shù)拇胧﹣硖岣哂^測精度。
四、GPS在導線測量中的應用
�。ㄒ唬〨PS的優(yōu)點
GPS定位技術(shù)相對于經(jīng)典測量技術(shù)的特點GPS定位技術(shù)的發(fā)展,對于經(jīng)典測量技術(shù)是一次重大的突破,也給經(jīng)典大地測量帶來了劃時代的變革,相對于經(jīng)典的測量技術(shù)它具測站之間無需通視；定位精度高；觀測時間短；提供三維坐標；操作簡便；全天候作業(yè)等優(yōu)點在此不做詳述。
�。ǘ〨PS自身的問題
GPS的出現(xiàn)使測量技術(shù)帶來新的發(fā)展, 大大地減輕了測量工作的強度,提高測量精度。但是, GPS也有自身的問題。
1、GPS的定位精度是受美國政府限制的。
美國政府為了保障美國的利益與安全, 對非經(jīng)美國特許的用戶在精度上采取了限制。美國政府對GPS衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號, 采用了兩種不同精度的測站碼,即所謂的P碼和C碼,P碼為不公開的保密碼,C碼為公開碼。在必要時,美國政府可以降低C碼的精度,以保護自己。
2、GPS點丟失、破壞情況嚴重。
對于線路大部分位于農(nóng)田區(qū)，設(shè)計單位布網(wǎng)要時間較長，會致使大部分控制點破壞或丟失，甚至全線只少數(shù)幾個點可利用。
3、點位間距較遠。
有時每兩點位之間平均距離大約1km，有的間距達1.7km，這給公路施工及平面控制帶來很大不便。
但是, 隨著GPS技術(shù)在公路勘測中的不斷應用與推廣,它將大大地提高公路導線控制網(wǎng)的精度,同時使公路勘測逐漸走向正規(guī)化和標準化,為以后更好地使公路測量同大地測量及其它行業(yè)測量的成果互用提供了可靠的依據(jù)。
結(jié)論
導線是線路的基準線,先有導線,后有線路的中、曲線和交點,線路中、曲線和交點坐標,都是根據(jù)相應的導線點測量計算求得的。隨著技術(shù)的發(fā)展導線的測量方式方法也有了很大的改變，全站儀的使用可以使操作員從繁重的數(shù)據(jù)計算中解脫出來，而GPS系統(tǒng)的應用可以提高導向測量的精度，但是無論是全站儀還是GPS系統(tǒng)都有其自身的缺陷，本文從導線測量的基礎(chǔ)出發(fā)，對全站儀和GPS進行綜合性的分析。
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