全站儀與CASS軟件結(jié)合的施工測(cè)量技術(shù)

張翔連庭蕊

（1.河南省交通高級(jí)技工學(xué)校，河南駐馬店 463000；2.駐馬店市宇通路橋工程有限公司，河南駐馬店 463000）

全站儀與CASS軟件結(jié)合的施工測(cè)量技術(shù)

張翔1連庭蕊2

（1.河南省交通高級(jí)技工學(xué)校，河南駐馬店 463000；2.駐馬店市宇通路橋工程有限公司，河南駐馬店 463000）

CASS地形成圖軟件是基于AutoCAD計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)技術(shù)的數(shù)字化測(cè)繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在工程測(cè)量中，采用全站儀與CASS軟件相結(jié)合，用計(jì)算機(jī)把先進(jìn)的儀器、軟件和科學(xué)的管理結(jié)合起來的施工測(cè)量技術(shù)，在項(xiàng)目各個(gè)階段都能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量精度高，誤差小，充分利用了全站儀與CASS結(jié)合應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)。

CASS；全站儀；工程測(cè)量；計(jì)算機(jī)應(yīng)用

眾所周知，一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目從計(jì)劃建設(shè)到建成投產(chǎn)，一般要經(jīng)過設(shè)計(jì)、施工和交付使用三個(gè)階段，不管是規(guī)劃設(shè)計(jì)階段、施工建設(shè)階段，還是部分重點(diǎn)工程交付使用后設(shè)立的變形觀測(cè)階段，都要求建立區(qū)域控制網(wǎng)。但是由于控制網(wǎng)的作用不同，測(cè)繪控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)又分別有各自的布網(wǎng)要求和精度要求，如果每個(gè)階段都重新規(guī)劃控制，不但耗費(fèi)人力、物力，各基準(zhǔn)控制點(diǎn)發(fā)生偏移還會(huì)造成整個(gè)測(cè)量區(qū)域發(fā)生偏移，從而帶來不可挽回的后果。如果在設(shè)計(jì)之初就建立一級(jí)控制導(dǎo)線，測(cè)量平差后將各基準(zhǔn)點(diǎn)固定，將基準(zhǔn)點(diǎn)的坐標(biāo)導(dǎo)入CASS軟件記錄。隨著工程地進(jìn)行，陸續(xù)建立二級(jí)控制導(dǎo)線、施工導(dǎo)線，同時(shí)將導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)記錄并導(dǎo)入CASS文件，就能夠避免出現(xiàn)整體偏移的后果。不管是在施工階段還是在變形觀測(cè)階段，只需對(duì)應(yīng)導(dǎo)線坐標(biāo)點(diǎn)，就能夠控制或者比對(duì)整個(gè)區(qū)域各特征點(diǎn)的位置，不僅準(zhǔn)確而且迅速，從而帶來很多便利。

在施工及控制測(cè)量中，采用全站儀與CASS軟件結(jié)合，可迅速將各種圖形的特征點(diǎn)精確地定位下來，特別是在建筑物施工中測(cè)量的放樣精度及速度得到了很大提高，很大程度上提升了技術(shù)員的工作效率。同時(shí)在測(cè)繪工程中，內(nèi)業(yè)資料整理占了很大的比重，內(nèi)業(yè)資料計(jì)算的速度和準(zhǔn)確性決定了測(cè)繪工作能否準(zhǔn)確而順利地完成。CASS軟件能夠幫助技術(shù)人員迅速而準(zhǔn)確地完成內(nèi)業(yè)資料的整理工作，它極大地提高了技術(shù)人員的工作效率，同時(shí)降低了工作難度的工作強(qiáng)度。全站儀與CASS軟件相結(jié)合的技術(shù)相比傳統(tǒng)測(cè)量方法主要有以下優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)技術(shù)人員自身的要求降低，一般中職學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生即可勝任此工作。②實(shí)現(xiàn)全站儀與計(jì)算機(jī)的連接通訊，完全杜絕了數(shù)據(jù)記錄和輸入過程中的人為錯(cuò)誤，外業(yè)工作步驟得到簡(jiǎn)化，測(cè)繪時(shí)只需將全站儀瞄準(zhǔn)特征點(diǎn)，點(diǎn)擊儲(chǔ)存。放樣時(shí)直接調(diào)用全站儀內(nèi)文件的特征點(diǎn)坐標(biāo)，點(diǎn)擊放樣。③若利用CASS軟件及時(shí)地進(jìn)行檢驗(yàn)校正工作，因全站儀本身有測(cè)量精度高、速度快的特點(diǎn)，利用CASS軟件結(jié)合特征點(diǎn)或放樣點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)正反算，可及時(shí)得出點(diǎn)位的坐標(biāo)和偏差量，查看能否滿足精度要求，不至于返工多日耽誤工期。④工程中放樣的元素一般是點(diǎn)、直線、曲線等，利用CASS軟件捕捉、繪圖、設(shè)定坐標(biāo)和取點(diǎn)等功能，可大大降低外業(yè)工作的強(qiáng)度和內(nèi)業(yè)工作的難度。⑤便于存儲(chǔ)，建立控制點(diǎn)、坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，利用網(wǎng)絡(luò)能夠方便及時(shí)地查詢和修改點(diǎn)位坐標(biāo)和其他施測(cè)資料。

全站儀和CASS軟件結(jié)合的測(cè)量技術(shù)適用于一般平面測(cè)量、放樣及復(fù)雜形狀和復(fù)雜環(huán)境下的多特征點(diǎn)的采集或放樣工作，主要有兩個(gè)大的方面的應(yīng)用。

1 全站儀的數(shù)據(jù)采集操作步驟

1.1 建立平面控制坐標(biāo)系

首先確定使用何種平面控制坐標(biāo)系，有條件的站應(yīng)聯(lián)合當(dāng)?shù)販y(cè)繪局建立大地坐標(biāo)系，無條件的站可建立局部獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系。下面介紹采用獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的測(cè)站如何利用全站儀測(cè)繪地形圖。①首先需在視線開闊、能看到測(cè)圖范圍內(nèi)大多數(shù)特征點(diǎn)的地方設(shè)置測(cè)站點(diǎn)，并打上木樁，樁頭釘上平頭鋼釘。然后建立后視點(diǎn)，在測(cè)站點(diǎn)安置整平全站儀，將指南或針羅盤儀放在全站儀豎軸上，使全站儀視線與指南針的正北方向一致。水平方向制動(dòng)，指揮跑點(diǎn)員在全站儀視線上一定水平距離的點(diǎn)位上打上木樁，用水準(zhǔn)儀量取兩點(diǎn)間的高差。②確定兩點(diǎn)的坐標(biāo)。一般假設(shè)測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)，一般假定為（10000.000，10000.000），其高程為水準(zhǔn)儀測(cè)定值。用全站儀測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的平距L，后視站點(diǎn)的坐標(biāo)為（10 000.000+L，10000.000），其高程為該點(diǎn)實(shí)測(cè)值。③在全站儀存儲(chǔ)與管理菜單中建立命名文件夾，將測(cè)站點(diǎn)和后視點(diǎn)的坐標(biāo)及點(diǎn)位編號(hào)輸入該文件中。

1.2 外業(yè)測(cè)繪工作

為方便成圖，一般要用草圖記錄，先畫出草圖，將各碎部特征點(diǎn)上的點(diǎn)號(hào)編號(hào)記錄在草圖的相應(yīng)位置上，并標(biāo)記地物地貌。①建立測(cè)區(qū)圖根點(diǎn)。如果測(cè)區(qū)較大，需建立控制導(dǎo)線（導(dǎo)線控制點(diǎn)）。②建站。對(duì)中、整平、瞄準(zhǔn)后視。③測(cè)量。首先應(yīng)測(cè)各支導(dǎo)點(diǎn)的坐標(biāo)，然后再采集特征點(diǎn)坐標(biāo)。④外業(yè)測(cè)量注意事項(xiàng)。儀器測(cè)量人員要及時(shí)與草圖記錄人員核對(duì)，校核儀器記錄特征點(diǎn)編號(hào)是否與草圖上編號(hào)保持一致；搬站前一定要再次核對(duì)測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)、后視的坐標(biāo)，若出現(xiàn)錯(cuò)誤，在該站測(cè)的所有特征點(diǎn)坐標(biāo)全部作廢，所以設(shè)置好測(cè)站后一般先測(cè)一個(gè)已知點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)行對(duì)比，如誤差不大再進(jìn)行測(cè)量。

1.3 數(shù)據(jù)傳輸

每天外業(yè)完成后，必須及時(shí)把全站儀內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)文件傳到計(jì)算機(jī)中。傳輸方法大致分為兩種：一種是用托普康公司全站儀系列自帶傳輸軟件“GTS”，另外一種是直接用CASS軟件傳輸。在全站儀和軟件上設(shè)置好通訊參數(shù)，按提示傳輸數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)文件另行命名并存儲(chǔ)。

1.4 繪制地形圖

運(yùn)行CASS繪圖軟件，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵菜單定位方式選擇為點(diǎn)號(hào)定位。然后進(jìn)行展點(diǎn)，在軟件界面上部菜單中找到“繪圖處理”下拉菜單中的“展野外測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)”，選擇文件路徑打開該文件即可，展點(diǎn)完成。要求先繪制地形圖，待地物地貌繪制完成后再繪制等高線。

1.5 野外特征點(diǎn)數(shù)據(jù)采集時(shí)的注意事項(xiàng)

地物地貌的特征點(diǎn)各不相同，有的是獨(dú)點(diǎn)，有的是帶狀，有的是多點(diǎn)轉(zhuǎn)折，所以采集特征點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)一定要區(qū)分對(duì)待，針對(duì)各特征點(diǎn)點(diǎn)名編號(hào)并用草圖記錄，如經(jīng)濟(jì)林，用JJL1表示，建筑物用JZW1表示。

2 全站儀的點(diǎn)位平面放樣功能操作步驟

2.1 內(nèi)業(yè)資料

首先通過CASS軟件建立控制點(diǎn)、待放樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，主要包括點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。利用軟件的捕捉功能可直接在圖上將所需要的點(diǎn)的坐標(biāo)記錄下來。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸

傳輸方法大致也有兩種：①用托普康公司的專用傳輸軟件“GTS”按提示操作傳輸數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)文件從計(jì)算機(jī)導(dǎo)入全站儀。②直接手動(dòng)輸入全站儀。因?yàn)閭鬏斳浖?duì)格式要求極高，一個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)不對(duì)應(yīng)都會(huì)造成傳輸失敗，所以實(shí)際工程中部分技術(shù)員會(huì)手動(dòng)將待放樣點(diǎn)編號(hào)、坐標(biāo)、高程等輸入到全站儀中。

2.3 全站儀點(diǎn)位平面放樣

①全站儀對(duì)中、整平，輸入溫度、濕度，設(shè)置棱鏡常數(shù)。②開機(jī)進(jìn)入坐標(biāo)放樣，調(diào)用測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)、儀器高和棱鏡高。③調(diào)用后視點(diǎn)坐標(biāo)，精確瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，引導(dǎo)全站儀設(shè)置好坐標(biāo)方位角。④調(diào)用待放樣點(diǎn)坐標(biāo)，使儀器計(jì)算出來的角度差和距離差都為零，找到待放樣點(diǎn)的實(shí)地位置，做好標(biāo)記即可。

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)可以和土木工程中的很多項(xiàng)目結(jié)合起來，比如項(xiàng)目管理、質(zhì)量控制、重點(diǎn)工程的危險(xiǎn)預(yù)警、應(yīng)力分析等方面，計(jì)算機(jī)應(yīng)用都有很大的空間。展望未來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用將飛速前進(jìn)，相信會(huì)有越來越多的技術(shù)人員將計(jì)算機(jī)與土木工程的方方面面結(jié)合起來，為土木工程建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。有理由相信，隨著CASS軟件的不斷更新、測(cè)量?jī)x器的不斷進(jìn)步，CASS軟件和測(cè)量?jī)x器結(jié)合的施工測(cè)量技術(shù)將擁有極其廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。

［1］賀麗娟，曹振一.數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用［J］.西北水電，2002（5）.

［2］高恒昌，段朝輝，張澎.數(shù)字化測(cè)圖在城鎮(zhèn)地籍測(cè)量中的應(yīng)用［J］.城市勘測(cè)，2002（2）.

［3］王金玲.工程測(cè)量［M］.北京：中國(guó)水利水電出版社，2006.

Construction Measurement Technology Based on the Combination of Total Station and CASS Software

Zhang Xiang1Lian Tingrei2
（1.Henan Traffic Technical College，Zhumadian Henan 463000；2.Zhumadian Yutong Road & Bridge Engineering Co.，Ltd.，Zhumadian Henan 463000）

CASS topographic mapping software is the digital mapping data acquisition system based on the technologyof AutoCAD computer software platform. In the engineering survey，combining total station with CASS software, theconstruction measurement technology that getting advanced instruments，software and scientific management togetherthrough computer，can achieve high measurement accuracy，small error at each stage of the project，taking theadvantage of the combined application of total station and CASS.

CASS；total station；engineering measurement；computer application

TU198

：A

：1003-5168（2015）03-0098-2

2015-2-19

張翔（1987-），男，助理講師，學(xué)士，研究方向：土木工程專業(yè)施工測(cè)量。