全站儀在水文大斷面測量中的應(yīng)用

□梁維富 □翟晶晶(周口水文水資源勘測局)

1 全站儀功能模式

目前河南省水文系統(tǒng)配備的大都是中海達(dá)ZTS-120全站儀，采用DIST距離記錄測量模式，無論哪一種類型的全站儀都有距離測量模式，大斷面只要平距、高差兩個數(shù)據(jù)。平距相當(dāng)于水文測量大斷面中的起點距。全站儀還有一種測量模式可以測量大斷面，就是三維測量模式，中海達(dá)全站儀中對應(yīng)的是CORD（坐標(biāo)記錄），這種模式測量需要配合GPS測量出控制點的坐標(biāo)，根據(jù)已知控制點的高程數(shù)據(jù)，間接地獲得大斷面測量數(shù)據(jù)，測量結(jié)束連接計算機(jī)取出數(shù)據(jù)展繪在cass應(yīng)用軟件中，提取大斷面測量數(shù)據(jù)，看不見摸不著，測量有問題當(dāng)時并不知道。沒有DIST（距離記錄）模式直接，也便于校對檢查。

2 全站儀高程傳遞計算方法

全站儀與水準(zhǔn)儀一樣都是采用儀器站的高程去計算各間視點的高程。首先求出儀器站的高程=已知水準(zhǔn)點的高程+棱鏡高-儀器高-高差（這里需要注意了，高差為負(fù)時實際就是加上高差，高差為正時實際就是減去高差），其次求各間視點的高程=儀器站高程+儀器高-棱鏡高+高差（這個高差就是平時水文測量中的高差，是負(fù)時減去，是正時加上）。

3 大斷面測量方法步驟

新設(shè)站的大斷面測量：首先用水準(zhǔn)儀采用三等測量測出斷面0.00樁、終點樁的高程，測量往返兩個測回四個單程，平均值作為0.00樁、終點樁的采用高程。測量方法：A.儀器架在0.00樁上，照準(zhǔn)后方即所測平距記為起點距的負(fù)XX.Xm、記錄儀器高、棱鏡高，高差正常記錄；照準(zhǔn)前方即所測平距為起點距的正XX.Xm，高差正常記錄，以后每一個間視點棱鏡高不變的情況下不需要記錄。由于受地形影響儀器看不到的地方可打轉(zhuǎn)點，高程的計算采用：儀器站高程+儀器高-棱鏡高+高差。B.架在斷面線上的任一點，首先推算出儀器點的高程，方法是照準(zhǔn)已知點，測量出高差，儀器站的高程=已知水準(zhǔn)點的高程+棱鏡高-儀器高-高差。這時儀器測量的平距不是真正意義上的起點距，測量時正常記錄回到室內(nèi)首先計算出每一間視點的間距，從0.00樁開始加上間距再求出起點距。C.成果檢驗：當(dāng)測至終點樁時隨時計算出高程與已知高程進(jìn)行對比，閉合差應(yīng)符合30mm，L為測量路線長度，單位為km，不足1km按1km計算，也就是說正常情況下允許閉合差為30mm，一般情況下不會超過30mm。D.誤差控制：全站儀對于視距的要求是視距長度超過500m誤差可能會超限，視距越短精度越高。如果超限檢查棱鏡高是否正確（有時棱鏡桿3m以上時有誤差），打轉(zhuǎn)點縮短視距長度。測量時照準(zhǔn)終點樁跑尺人員放的間視點控制在一條線上以減少起點距誤差，見表1。

表1 大斷面測量原始記載表

允許閉合差△h允=±30=±30（mm）＝±0.03（m）；

L:路線長度，單位km，L＜1km時，按1km計算。

實測閉合差Δh實＝37.69-37.68=0.04×10-1（m）＜△h允；測量成果符合要求。

4 成果分析

以棉集站的大斷面測量為例，棉集站的大斷面要用水準(zhǔn)儀測量需要轉(zhuǎn)15站，每站大約5min，整個斷面測下來需要75min；用全站儀測量轉(zhuǎn)了3站，每站10min，整個斷面測量下來只需30min，用時較水準(zhǔn)儀縮短3/5，效率提高1.50倍，且計算簡單、明了、快捷，方便校對。用水準(zhǔn)儀測量一組需要4人（1人看鏡、1人記錄、2人立尺），用全站儀測只需2人（1人看鏡記錄、1人立尺），效率明顯提高。棉集中斷面見圖2。

5 結(jié)語

大斷面測量的誤差新規(guī)范規(guī)定比原來放寬了，過去水文系統(tǒng)常用的大斷面測量誤差是±30，L是實際視距長度，有多少米算多少米，也就是說1km以內(nèi)的誤差放寬了。周口水文水資源勘測局通過中小河流14個站的42處大斷面測量，成果顯示完全滿足水文普通測量規(guī)范要求，全站儀測量大斷面方法可以在全省推廣。

圖2 棉集中斷面示意圖