摘要：全站儀是集測(cè)角、測(cè)距、測(cè)高差于一體的測(cè)量工具，具有操作簡(jiǎn)單、快捷、定位精度高等特點(diǎn)，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，全站儀在設(shè)計(jì)勘測(cè)和施工中得到了廣泛的應(yīng)用。全站儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量也發(fā)展成為是一門(mén)成熟的技術(shù)。但在實(shí)際作業(yè)中，因?yàn)楦鞣N原因，施測(cè)結(jié)果有時(shí)會(huì)達(dá)不到測(cè)量規(guī)范相應(yīng)等級(jí)的精度要求，造成返工、延誤工期。因此，如何正確地使用這些先進(jìn)的儀器，達(dá)到測(cè)距導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量成果的精度要求是我們關(guān)心的重點(diǎn)。本文就以筆者在右江航道測(cè)量中進(jìn)行全站儀導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量所遇到的問(wèn)題對(duì)其作個(gè)粗淺的探討和分析。
關(guān)鍵詞：全站儀；導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量；右江航道測(cè)量；探討
中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
因航道發(fā)展需要,我局于2008年4月對(duì)右江橫等灘頭-金雞樞紐段83Km航道及岸頂線(xiàn)外50米進(jìn)行測(cè)量。隆安金雞樞紐位于南寧市隆安縣，其上游83公里庫(kù)區(qū)位于東經(jīng)107度―108度和北緯22.5度―23.5度之間，穿越南寧市隆安縣、百色市平果縣和百色市田東縣，庫(kù)區(qū)經(jīng)過(guò)的地方大部分都在鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村，河道兩岸多為石山，石壁陡峭，通行困難,根據(jù)測(cè)區(qū)的實(shí)際情況,我們決定采用全站儀導(dǎo)線(xiàn)的形式布設(shè)控制網(wǎng)。
該項(xiàng)目施測(cè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)要求五等二級(jí)導(dǎo)線(xiàn)方位角閉合差不超過(guò)±20，導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不超過(guò)1/10000，滿(mǎn)足1：1000測(cè)圖精度（點(diǎn)位精度小于0.1m，點(diǎn)間精度小于0.1m）的要求。有關(guān)要求如下:
二、出現(xiàn)的問(wèn)題
1.由于剛開(kāi)始時(shí)一些測(cè)量人員(主要是新進(jìn)的畢業(yè)生)認(rèn)識(shí)不到儀器存在“三軸誤差”（即:視準(zhǔn)軸誤差、水平軸傾斜誤差和垂直軸傾斜誤差,全站儀在出廠前或經(jīng)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)校正，雖然對(duì)儀器豎盤(pán)的指標(biāo)差、水平度盤(pán)的視準(zhǔn)軸誤差已測(cè)定，并存入儀器中。但儀器經(jīng)過(guò)運(yùn)輸過(guò)程中的顛簸和一段時(shí)間的使用，其值已發(fā)生變化。）和儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)誤差，進(jìn)入測(cè)區(qū)展開(kāi)作業(yè)時(shí),沒(méi)有對(duì)儀器進(jìn)行再次檢驗(yàn),或經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)卻未及時(shí)將豎盤(pán)的指標(biāo)差、水平度盤(pán)的視準(zhǔn)軸誤差及時(shí)存入儀器，測(cè)角時(shí)，就很容易就造成水平角測(cè)回超限；又以?xún)蓚�(gè)半測(cè)回作為一個(gè)測(cè)回或只進(jìn)行測(cè)半個(gè)測(cè)回，使2C值沒(méi)有在正倒鏡中得到抵消，也使測(cè)角產(chǎn)生誤差。這是造成閉合差超限的主要原因之一。
2. 忽略對(duì)全站儀、棱鏡的光學(xué)對(duì)點(diǎn)器及三腳架和對(duì)中桿架腿的檢驗(yàn)、校正。筆者逐一對(duì)使用的全站儀檢查發(fā)現(xiàn),部分儀器的光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的對(duì)中誤差已超過(guò)±2mm，而一些腳架的基座螺絲和三腳架腳尖鐵插螺絲已經(jīng)松動(dòng)，極易使整平氣泡偏離。
3.觀測(cè)導(dǎo)線(xiàn)的水平角時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)被農(nóng)作物擋住視線(xiàn)，架設(shè)三腳架棱鏡不通視。用花桿棱鏡做照準(zhǔn)目標(biāo)，只能照準(zhǔn)花桿上部，產(chǎn)生照準(zhǔn)目標(biāo)偏心�；U越高，偏心越大。
4.未按測(cè)量規(guī)范的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行作業(yè)
根據(jù)水利水電勘測(cè)規(guī)范明文規(guī)定：電磁波測(cè)距邊需經(jīng)過(guò)氣象、加常數(shù)、乘常數(shù)改正后的斜距，才能化算為水平距離。一些測(cè)量員在測(cè)距時(shí)簡(jiǎn)化程序，以全站儀所測(cè)平距直接代替地球表面某兩個(gè)點(diǎn)的空間距離，忽略觀測(cè)高差或觀測(cè)天頂距，導(dǎo)致最終出現(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)平差計(jì)算時(shí)導(dǎo)線(xiàn)全長(zhǎng)相對(duì)閉合差不超過(guò)限差，而導(dǎo)線(xiàn)最弱點(diǎn)位精度、最弱點(diǎn)間精度、最弱邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差均超限，不能滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)要求的情況。
5.由于一些測(cè)量小組急于趕進(jìn)度，有時(shí)不顧觀測(cè)條件，在大風(fēng),烈日,霧氣較大，天氣透明度差的天氣，早晨剛?cè)粘龊忘S昏日落前的時(shí)段,以及視線(xiàn)高距水面達(dá)不到規(guī)范要求的情況下強(qiáng)行觀測(cè), 而大風(fēng)會(huì)使儀器不穩(wěn)，地面松軟可使儀器下沉，強(qiáng)烈陽(yáng)光照射會(huì)使水準(zhǔn)管變形，太陽(yáng)的高度角、地形和地面植被決定了地面大氣溫度，觀測(cè)視線(xiàn)穿過(guò)不同溫度梯度的大氣介質(zhì)或靠近反光物體，都會(huì)使視線(xiàn)彎曲。產(chǎn)生折光現(xiàn)象。在不適宜的觀測(cè)條件下強(qiáng)行觀測(cè),當(dāng)然產(chǎn)生照準(zhǔn)誤差大、測(cè)距精度降低的情況了。
三、成果超限的主要原因總結(jié)
筆者分析施測(cè)結(jié)果超限主要有下列三方面原因：
1、觀測(cè)者由于部分觀測(cè)員剛畢業(yè)，技術(shù)水平有待鍛煉提高,對(duì)儀器安置、照準(zhǔn)等工作中都會(huì)產(chǎn)生誤差。同時(shí)，觀測(cè)員的工作態(tài)度也會(huì)對(duì)觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。
2、測(cè)量?jī)x器測(cè)量工作所使用的測(cè)量?jī)x器的精密度，儀器本身構(gòu)造上的缺陷，都會(huì)使觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生誤差。
3、外界觀測(cè)條件 外界觀測(cè)條件是指野外觀測(cè)過(guò)程中，外界條件的因素，如天氣的變化、植被、地面土質(zhì)的差異、地形的起伏、周?chē)ㄖ锏臓顩r，以及一天里不同時(shí)段太陽(yáng)光線(xiàn)的強(qiáng)弱、照射的角度大小等。外界觀測(cè)條件是保證野外測(cè)量質(zhì)量的一個(gè)重要要素。
四、對(duì)應(yīng)采取的主要措施
1、對(duì)使用的儀器、腳架要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)、校正。全站儀也不能例外。不能忽略對(duì)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的檢校，要固緊基座螺絲和三腳架的鐵插螺絲。
2、不宜在霧天、雨天、大氣透明度差、目標(biāo)不清晰的天氣中觀測(cè)。
3、雖然全站儀是電子讀數(shù),也要在相對(duì)180°的2個(gè)讀數(shù)裝置上讀取水平角和垂直角，以消除度盤(pán)的偏心差。
4、正確地選擇的設(shè)置目標(biāo)。注意以下幾點(diǎn)：
�。�1）架設(shè)棱鏡要能通視：作業(yè)時(shí)最好采用三聯(lián)腳架法進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)水平角觀測(cè)，以提高導(dǎo)線(xiàn)水平角觀測(cè)工效，減弱儀器對(duì)中誤差和目標(biāo)偏心對(duì)測(cè)角精度的影響，以提高方位角的推算精度。
�。�2）測(cè)導(dǎo)線(xiàn)水平角時(shí)，如導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)上架設(shè)棱鏡看不見(jiàn)，使用花桿做目標(biāo)時(shí)，使用的花桿必須經(jīng)過(guò)原直度校正,桿上端綁上紅白小布條(之所以用布條是:如果用小測(cè)旗容易受風(fēng)吹而抖動(dòng)傾斜,用布條則影響不明顯),然后用3根細(xì)鐵絲成120°角的3個(gè)方向，將其固定在導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)上。照準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)盡量照準(zhǔn)下部。
5、嚴(yán)格按照航道測(cè)量規(guī)范要求作業(yè)。
水平角、天頂距觀測(cè)應(yīng)嚴(yán)格按照表1-3執(zhí)行，重測(cè)水平角和垂直角，避免水平角觀測(cè)達(dá)不到精度要求，方位角閉合差超限。垂直角觀測(cè)達(dá)不到精度要求，直接影響測(cè)距精度，使導(dǎo)線(xiàn)閉合超限。
測(cè)距導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量的主要技術(shù)要求，應(yīng)符合表1有規(guī)定；水平角按方向觀測(cè)法進(jìn)行觀測(cè)法進(jìn)行觀測(cè)，各項(xiàng)限差要符合表2規(guī)定；天頂距觀測(cè)應(yīng)符合表3有關(guān)規(guī)定。當(dāng)觀測(cè)不符合要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重測(cè)，并應(yīng)遵守重測(cè)的有關(guān)規(guī)定。
6、改變測(cè)距時(shí)只測(cè)平距，不加任何改正的作業(yè)習(xí)慣，嚴(yán)格按照測(cè)量規(guī)范要求，對(duì)儀器所測(cè)的電磁波測(cè)距邊進(jìn)行氣象改正、加常數(shù)、乘常數(shù)改正后的斜距，才能用于斜距求平距的運(yùn)算。
目前現(xiàn)有的測(cè)距儀、全站儀都有自動(dòng)氣象改正裝置或自動(dòng)氣象改正程序，只須根據(jù)實(shí)地測(cè)出的氣溫和氣壓，查出氣象因子，將其輸入儀器中由儀器自動(dòng)改正。儀器加常數(shù)改正值，由儀器檢測(cè)結(jié)果得出，可直接加在觀測(cè)結(jié)果中，儀器乘常數(shù)數(shù)值隨溫度等條件而變化，一般不宜加此改正。
斜距劃算為平距時(shí)可根據(jù)觀測(cè)高差進(jìn)行，也可根據(jù)觀測(cè)垂直角進(jìn)行。如果設(shè)站時(shí)存在儀器和反射鏡的安置中心與標(biāo)石或?qū)Ь�(xiàn)點(diǎn)中心不重合時(shí)，還應(yīng)測(cè)量偏心距對(duì)平距進(jìn)行歸心改正。依照規(guī)范的規(guī)定，將觀測(cè)到的平距劃算到橢球面和高斯投影面上。
五、結(jié)束語(yǔ)
測(cè)距導(dǎo)線(xiàn)在作業(yè)時(shí)，只要認(rèn)真按測(cè)量規(guī)范要求進(jìn)行作業(yè)，遇到問(wèn)題仔細(xì)分析并采取相應(yīng)措施，不但能獲得精度較高的測(cè)量成果，而且還能加快工作進(jìn)度。
參考文獻(xiàn)
[1]《城市測(cè)量規(guī)范》（CJJ8-99）.
[2]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水運(yùn)工程測(cè)量規(guī)范》（ JTJ203-2001 ）.
[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程測(cè)量規(guī)范》（GB50026-93）.
