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全站仪控制测量心得

时间:2013-09-25浏览:责任编辑:四川拓图测绘仪器

全站仪控制测量心得

我们是地处四川盆地周边地区的山区县,长期以来以水电工程控制测量一直采用光学经纬仪加水平仪,工作起来费时费力,工作难度大,计算操作复杂。前年我们搞 了一个小水电站,该电站有2km的隧洞,由于考虑其控制测量复杂,工作难度大,将该控制测量工作转给施工方去做,原以为要一个周完成的工作(该电站地处山 区,山高、坡陡、林密),谁知他们两天就完成了。检查他们提供的成果,发现他们使用全站一次进行高程和平面控制测量。查教材知道这种高程控制测量叫三角高 程,由于一直以来使用经纬仪测距精度不高,三角高程计算出来的精度不高,几乎被我们遗忘了。通过网络查询、网友请教、资料收集,发现由于光电测距仪的使 用,三角高程控制测量已广泛用于工程实际。

去年我们单位购了一台科力达公司的KTS-442全站仪,这为我们能实践三角高程控制测量提供条件。刚好今年年初单位接手了一项一次测量三个小水电站的任 务。我说服同事们,决定采用全站仪进行这次电站的控制测量。我在网上广泛收集了相关的手册、教材和规程规范,按五等标准设定限差设计了测量方案和综合测量 记录薄。实际运用时,除受气候影响,每个电站3.5km左右的测线,一般两天一个,高效完成了控制测量任务。

测量时,我们采用直返觇法进行观测,既可消除拆光影响,又可检验测量精度。同时将全站仪气象改正设为零,用气压表和温度计实测气象条件修正。

操作中,我们遇上了一些实际问题,有些是规范上有要求的,但未实际体验,未领会其要义;另一些是规程规范和资料未曾提到的但实践中又出现的问题,在这里一并提出,与大家一起探讨:

一、 仪器测量前必须严格校验盘读数指标差:

特别是竖盘读数指标差的校验。有规范要求仪器使用时第一、二、三天每天校验,以后一个周一次。使用中发现,我们使用 的仪器必须每天校验,只要发现竖角盘左,盘右读数指标差偏差过大,就要校仪器,一般都有效。不知是我们这台仪器有问题,还是这个型号仪器的通病。还好竖盘 校零方便,打开仪器内置菜单,对准目标按仪器提示操作就行。

二、 严格控制安置仪器的地方:

路上的非原生石板、石块、杂草丛生的地方、雨后的耕作土等。实践中,只要仪器安置在这些地方,人员走动、吹风、垂球的摆动,都会 造成竖角10秒左右的抖动。即使无这些外界因素,操作人员的心跳也会造成仪器读数2秒的跳动。使用中一旦发现仪器竖角有两秒跳动,仪器三角架一定没安实。 这是使用光学经纬仪无法体验到的现象。同时要求读数时,其余人员远离仪器,不得随意走动,并取下对中垂球。

三、 视线对地满足规范要求:

《水利工程测量规范设计阶段》要求视线对地不小于1.5m。在有一个电站中,控制测量需要引用下一级电站的控制点,在使用这个控制 点时,直觇前方约5米处,视线侧边对山壁只有0.4的距离,结果290余米的测站距离,直返觇视距误差达0.089m(我们有一站最远视距1116米,直 返觇视距误差0.057m),测几次都不能达到要求,只好重选前视距,290米的一站就耽误半天。

四、 严禁视线上有障碍物:

我们在测核桃树至高滩直觇时,视距230m,在视线150余米处有一片竹叶在视线上晃动,对准棱镜后,调整焦距可见竹叶,焦距对准棱 镜时竹叶不可见。读数时正镜的几次视距读数差为0.85m左右,其它情况下,视距读数距都为零。派人清理后,读数值才保持不变。

五、 雨后天晴不宜观测:

冬天里,山区雨后天晴的天气,雾气浓、空气扰动大,不宜进行测量操作。我们在一个雨后天晴的上午进行返觇观测,棱镜在山阴下,仪器在太 阳下,逆光观测,雾气又浓,望远镜里根本找不到目标。直到上午11点半,阳光照到棱镜上后,才能进行观测,但目标在镜筒仍抖动不也。严重影响测量精度。

六、 为加快测量速度

控制测量尽量采用三角架摆棱镜,这样只搬棱镜,不搬脚架,减少摆镜时间和摆站的误差。我们测量时用了三个三角架,有两个铝合金的,很轻,但铝合金脚架在水泥地上有不稳的感觉。如有四个三角架配合使用,三个使用,一个走前视,这样速度会更快。

七、 光学对中器使用注意事项:

全站仪和棱镜连接器都有光学对中器,很好使用。但使用中一定要按:调平—对中—再调平—再对中的顺序使用。因为光对中器在基座不 平时,视线是斜的,这时对中,调平后又不对中了,有时要动脚架,影响测量工作进度。在实践中,有个新同志摆后视棱,仪器搬走后没动脚架,应该快,发现半天 都没摆好,还动脚架。经询问,发现他没按此顺序操作。全站仪配有垂球,摆脚架时将其挂上,在三角座基本水平时,让垂球基本对中,固定脚架后,架仪器调平后 用光学对中器精确对中,这样操作起来很快。棱镜标配里无垂球,建议前视镜站另配垂球,加快摆站速度。后视是搬到测站,脚架先固定了的,不存在这个问题。

八、 视距测回数:

规范要求视距测量时测四测回,每测回读数四次的平均度,再把三测回的数平均作为视距测量数。但在实践中只要视线上无干扰物,视距任意次读数都不会变,不知规范这样要求的要义。

九、 视距直觇和反觇读数:

在进行直返觇法进行控制测量时、五等测量时规范要求视距只读直觇、不读返觇,但实践中发现利用直返觇读数比较可以发现错误和误差来源:如视线障碍、对地距离过小、读数错误、记录错误、对测站中心不准等问题。可以减少人为误差因素。

十、 利用竖盘读数指标差提高测量成果精度

反复对中后读数指标差仍不满足求,就校竖角指标差,不管工作前校没校,一般都有效。通过正反镜指标差的验证,查找误差原因,使得测量成果的人为失误因素降为零。提高测量成果准确率。

十一、 仪高、棱镜高测量不易精确:

按规范上要求:棱中心到基座用游标卡尺量下后,作固定值记录,测量过程中用钢卷尺量基座以下部分,两者加起来作镜高。实际操作 时,发现游标卡尺只能量到三角基座调平螺旋的上座。因上座到下座之间有调平螺旋,调整后数字是变化的,每一站不同。所以量仪高(镜高)时,从测桩中心量到 角架座盘(斜10cm),再到棱镜三角联接器上座(斜5cm),直线按曲线量,不准确。现场我们采用钢卷直接量到棱镜(仪器中心)反而误差小些。角架座盘 到棱镜中心的倾角比到棱镜基座的倾角要小些。但仍然不准,不知大家有什么高招。

十二、 视线倾角不大于15°问题:

《三角高程测量规范》中要求视线倾角不大于15°,我们在实际操作前认为不易达到这个标准。实际操作时,发现倾角多数在2°左 右,所以不足为虑。但《水利工程测量规范》中用h≤20×s×10^3/T来表示高差限制、不太直观,不知为什么不换算成角度。

十三、 测量结果要求现场计算:

以检验测量成果。由于计算复杂,我们采用提电脑,用电子表格编写测量记录薄现场进行计算。这样方便、快捷、不易出错,只是手提电脑在强光下不好用。

十四、 用CAD几何作图法计算各控制点坐标:

平面控制测量中控制点坐标计算是最繁锁的,我用CAD几何作图法先作各边长度和转角,在查询端点坐标。

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