全站儀控制測(cè)量心得

全站儀控制測(cè)量心得

我們是地處四川盆地周邊地區(qū)的山區(qū)縣，長(zhǎng)期以來以水電工程控制測(cè)量一直采用光學(xué)經(jīng)緯儀加水平儀，工作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作難度大，計(jì)算操作復(fù)雜。前年我們搞了一個(gè)小水電站，該電站有2km的隧洞，由于考慮其控制測(cè)量復(fù)雜，工作難度大，將該控制測(cè)量工作轉(zhuǎn)給施工方去做，原以為要一個(gè)周完成的工作（該電站地處山區(qū)，山高、坡陡、林密），誰知他們兩天就完成了。檢查他們提供的成果，發(fā)現(xiàn)他們使用全站一次進(jìn)行高程和平面控制測(cè)量。查教材知道這種高程控制測(cè)量叫三角高程，由于一直以來使用經(jīng)緯儀測(cè)距精度不高，三角高程計(jì)算出來的精度不高，幾乎被我們遺忘了。通過網(wǎng)絡(luò)查詢、網(wǎng)友請(qǐng)教、資料收集，發(fā)現(xiàn)由于光電測(cè)距儀的使用，三角高程控制測(cè)量已廣泛用于工程實(shí)際。去年我們單位購(gòu)了一臺(tái)科力達(dá)公司的KTS-442全站儀，這為我們能實(shí)踐三角高程控制測(cè)量提供條件。剛好今年年初單位接手了一項(xiàng)一次測(cè)量三個(gè)小水電站的任務(wù)。我說服同事們，決定采用全站儀進(jìn)行這次電站的控制測(cè)量。我在網(wǎng)上廣泛收集了相關(guān)的手冊(cè)、教材和規(guī)程規(guī)范，按五等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定限差設(shè)計(jì)了測(cè)量方案和綜合測(cè)量記錄薄。實(shí)際運(yùn)用時(shí)，除受氣候影響，每個(gè)電站3.5km左右的測(cè)線，一般兩天一個(gè)，高效完成了控制測(cè)量任務(wù)。

測(cè)量時(shí)，我們采用直返覘法進(jìn)行觀測(cè)，既可消除拆光影響，又可檢驗(yàn)測(cè)量精度。同時(shí)將全站儀氣象改正設(shè)為零，用氣壓表和溫度計(jì)實(shí)測(cè)氣象條件修正。操作中，我們遇上了一些實(shí)際問題，有些是規(guī)范上有要求的，但未實(shí)際體驗(yàn)，未領(lǐng)會(huì)其要義；另一些是規(guī)程規(guī)范和資料未曾提到的但實(shí)踐中又出現(xiàn)的問題，在這里一并提出，與大家一起探討：

一、儀器測(cè)量前必須嚴(yán)格校驗(yàn)盤讀數(shù)指標(biāo)差，特別是豎盤讀數(shù)指標(biāo)差的校驗(yàn)。有規(guī)范要求儀器使用時(shí)第一、二、三天每天校驗(yàn)，以后一個(gè)周一次。使用中發(fā)現(xiàn)，我們使用的儀器必須每天校驗(yàn)，只要發(fā)現(xiàn)豎角盤左，盤右讀數(shù)指標(biāo)差偏差過大，就要校儀器，一般都有效。不知是我們這臺(tái)儀器有問題，還是這個(gè)型號(hào)儀器的通病。還好豎盤校零方便，打開儀器內(nèi)置菜單，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)按儀器提示操作就行。

二、嚴(yán)格控制安置儀器的地方：路上的非原生石板、石塊、雜草叢生的地方、雨后的耕作土等。實(shí)踐中，只要儀器安置在這些地方，人員走動(dòng)、吹風(fēng)、垂球的擺動(dòng)，都會(huì)造成豎角10秒左右的抖動(dòng)。即使無這些外界因素，操作人員的心跳也會(huì)造成儀器讀數(shù)2秒的跳動(dòng)。使用中一旦發(fā)現(xiàn)儀器豎角有兩秒跳動(dòng)，儀器三角架一定沒安實(shí)。這是使用光學(xué)經(jīng)緯儀無法體驗(yàn)到的現(xiàn)象。同時(shí)要求讀數(shù)時(shí)，其余人員遠(yuǎn)離儀器，不得隨意走動(dòng)，并取下對(duì)中垂球。三、視線對(duì)地滿足規(guī)范要求：《水利工程測(cè)量規(guī)范設(shè)計(jì)階段》要求視線對(duì)地不小于1.5m。在有一個(gè)電站中，控制測(cè)量需要引用下一級(jí)電站的控制點(diǎn)，在使用這個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，直覘前方約5米處，視線側(cè)邊對(duì)山壁只有0.4的距離，結(jié)果290余米的測(cè)站距離，直返覘視距誤差達(dá)0.089m（我們有一站最遠(yuǎn)視距1116米，直返覘視距誤差0.057m），測(cè)幾次都不能達(dá)到要求，只好重選前視距，290米的一站就耽誤半天。

四、嚴(yán)禁視線上有障礙物：我們?cè)跍y(cè)核桃樹至高灘直覘時(shí)，視距230m，在視線150余米處有一片竹葉在視線上晃動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)棱鏡后，調(diào)整焦距可見竹葉，焦距對(duì)準(zhǔn)棱鏡時(shí)竹葉不可見。讀數(shù)時(shí)正鏡的幾次視距讀數(shù)差為0.85m左右，其它情況下，視距讀數(shù)距都為零。派人清理后，讀數(shù)值才保持不變。

五、雨后天晴不宜觀測(cè)：冬天里，山區(qū)雨后天晴的天氣，霧氣濃、空氣擾動(dòng)大，不宜進(jìn)行測(cè)量操作。我們?cè)谝粋�(gè)雨后天晴的上午進(jìn)行返覘觀測(cè)，棱鏡在山陰下，儀器在太陽(yáng)下，逆光觀測(cè)，霧氣又濃，望遠(yuǎn)鏡里根本找不到目標(biāo)。直到上午11點(diǎn)半，陽(yáng)光照到棱鏡上后，才能進(jìn)行觀測(cè)，但目標(biāo)在鏡筒仍抖動(dòng)不也。嚴(yán)重影響測(cè)量精度。

六、為加快測(cè)量速度，控制測(cè)量盡量采用三角架擺棱鏡，這樣只搬棱鏡，不搬腳架，減少擺鏡時(shí)間和擺站的誤差。我們測(cè)量時(shí)用了三個(gè)三角架，有兩個(gè)鋁合金的，很輕，但鋁合金腳架在水泥地上有不穩(wěn)的感覺。如有四個(gè)三角架配合使用，三個(gè)使用，一個(gè)走前視，這樣速度會(huì)更快。

七、光學(xué)對(duì)中器使用注意事項(xiàng)：全站儀和棱鏡連接器都有光學(xué)對(duì)中器，很好使用。但使用中一定要按：調(diào)平對(duì)中再調(diào)平再對(duì)中的順序使用。因?yàn)楣鈱?duì)中器在基座不平時(shí)，視線是斜的，這時(shí)對(duì)中，調(diào)平后又不對(duì)中了，有時(shí)要?jiǎng)幽_架，影響測(cè)量工作進(jìn)度。在實(shí)踐中，有個(gè)新同志擺后視棱，儀器搬走后沒動(dòng)腳架，應(yīng)該快，發(fā)現(xiàn)半天都沒擺好，還動(dòng)腳架。經(jīng)詢問，發(fā)現(xiàn)他沒按此順序操作。全站儀配有垂球，擺腳架時(shí)將其掛上，在三角座基本水平時(shí)，讓垂球基本對(duì)中，固定腳架后，架儀器調(diào)平后用光學(xué)對(duì)中器精確對(duì)中，這樣操作起來很快。棱鏡標(biāo)配里無垂球，建議前視鏡站另配垂球，加快擺站速度。后視是搬到測(cè)站，腳架先固定了的，不存在這個(gè)問題。

八、視距測(cè)回?cái)?shù)：規(guī)范要求視距測(cè)量時(shí)測(cè)四測(cè)回，每測(cè)回讀數(shù)四次的平均度，再把三測(cè)回的數(shù)平均作為視距測(cè)量數(shù)。但在實(shí)踐中只要視線上無干擾物，視距任意次讀數(shù)都不會(huì)變，不知規(guī)范這樣要求的要義。

九、視距直覘和反覘讀數(shù)：在進(jìn)行直返覘法進(jìn)行控制測(cè)量時(shí)、五等測(cè)量時(shí)規(guī)范要求視距只讀直覘、不讀返覘，但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)利用直返覘讀數(shù)比較可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和誤差來源：如視線障礙、對(duì)地距離過小、讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、對(duì)測(cè)站中心不準(zhǔn)等問題�？梢詼p少人為誤差因素。十、利用豎盤讀數(shù)指標(biāo)差提高測(cè)量成果精度。反復(fù)對(duì)中后讀數(shù)指標(biāo)差仍不滿足求，就校豎角指標(biāo)差，不管工作前校沒校，一般都有效。通過正反鏡指標(biāo)差的驗(yàn)證，查找誤差原因，使得測(cè)量成果的人為失誤因素降為零。提高測(cè)量成果準(zhǔn)確率。

十一、儀高、棱鏡高測(cè)量不易精確。按規(guī)范上要求：棱中心到基座用游標(biāo)卡尺量下后，作固定值記錄，測(cè)量過程中用鋼卷尺量基座以下部分，兩者加起來作鏡高。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)游標(biāo)卡尺只能量到三角基座調(diào)平螺旋的上座。因上座到下座之間有調(diào)平螺旋，調(diào)整后數(shù)字是變化的，每一站不同。所以量?jī)x高（鏡高）時(shí)，從測(cè)樁中心量到角架座盤（斜10cm），再到棱鏡三角聯(lián)接器上座（斜5cm），直線按曲線量，不準(zhǔn)確。現(xiàn)場(chǎng)我們采用鋼卷直接量到棱鏡（儀器中心）反而誤差小些。角架座盤到棱鏡中心的傾角比到棱鏡基座的傾角要小些。但仍然不準(zhǔn)，不知大家有什么高招。

十二、視線傾角不大于15°問題：《三角高程測(cè)量規(guī)范》中要求視線傾角不大于15°，我們?cè)趯?shí)際操作前認(rèn)為不易達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)傾角多數(shù)在2°左右，所以不足為慮。但《水利工程測(cè)量規(guī)范》中用h≤20×s×10^3/T來表示高差限制、不太直觀，不知為什么不換算成角度。

十三、測(cè)量結(jié)果要求現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算，以檢驗(yàn)測(cè)量成果。由于計(jì)算復(fù)雜，我們采用提電腦，用電子表格編寫測(cè)量記錄薄現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算。這樣方便、快捷、不易出錯(cuò)，只是手提電腦在強(qiáng)光下不好用。十四、用CAD幾何作圖法計(jì)算各控制點(diǎn)坐標(biāo)。平面控制測(cè)量中控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算是最繁鎖的，我用CAD幾何作圖法先作各邊長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)角，在查詢端點(diǎn)坐標(biāo)。

我不是學(xué)測(cè)量專業(yè)的，上學(xué)時(shí)只學(xué)過一門《水利工程測(cè)量學(xué)》，測(cè)量的很多知識(shí)沒涉獵、更未接觸過。這次大量利用網(wǎng)上的知識(shí)，完成我的工作，我要感謝網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)友們。我也知道，我的這次工作并不是做得很嚴(yán)謹(jǐn)，很規(guī)范，我把他寫出來，請(qǐng)大家指正。環(huán)境關(guān)系，生活中不能接觸更好的老師，各位網(wǎng)友就是我的老師。二○○六年五月

這位朋友所談全是精髓啊，偶用過的測(cè)量?jī)x器可謂五花八門，從上世紀(jì)50年代世界領(lǐng)先水平的工程測(cè)量?jī)x器到201*年世界先進(jìn)水平的測(cè)量?jī)x器都用過，而卻沒有做出樓主這樣詳細(xì)的分析與研究，我只是簡(jiǎn)單的說那個(gè)儀器好用，那個(gè)不好用，對(duì)于全站儀我想說的是，國(guó)產(chǎn)的全站儀普遍在三角測(cè)量時(shí)誤差較大，大家使用時(shí)要注意。

此帖由longcf在201*-05-0412:08進(jìn)行編輯...

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全站儀控制測(cè)量心得

一、儀器測(cè)量前必須嚴(yán)格校驗(yàn)盤讀數(shù)指標(biāo)差，特別是豎盤讀數(shù)指標(biāo)差的校驗(yàn)。有規(guī)范要求儀器使用時(shí)第一、二、三天每天校驗(yàn)，以后一個(gè)周一次。使用中發(fā)現(xiàn)，我們使用的儀器必須每天校驗(yàn)，只要發(fā)現(xiàn)豎角盤左，盤右讀數(shù)指標(biāo)差偏差過大，就要校儀器，一般都有效。不知是我們這臺(tái)儀器有問題，還是這個(gè)型號(hào)儀器的通病。還好豎盤校零方便，打開儀器內(nèi)置菜單，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)按儀器提示操作就行。

二、嚴(yán)格控制安置儀器的地方：路上的非原生石板、石塊、雜草叢生的地方、雨后的耕作土等。實(shí)踐中，只要儀器安置在這些地方，人員走動(dòng)、吹風(fēng)、垂球的擺動(dòng)，都會(huì)造成豎角10秒左右的抖動(dòng)。即使無這些外界因素，操作人員的心跳也會(huì)造成儀器讀數(shù)2秒的跳動(dòng)。使用中一旦發(fā)現(xiàn)儀器豎角有兩秒跳動(dòng)，儀器三角架一定沒安實(shí)。這是使用光學(xué)經(jīng)緯儀無法體驗(yàn)到的現(xiàn)象。同時(shí)要求讀數(shù)時(shí)，其余人員遠(yuǎn)離儀器，不得隨意走動(dòng)，并取下對(duì)中垂球。

三、視線對(duì)地滿足規(guī)范要求：《水利工程測(cè)量規(guī)范設(shè)計(jì)階段》要求視線對(duì)地不小于1.5m。在有一個(gè)電站中，控制測(cè)量需要引用下一級(jí)電站的控制點(diǎn)，在使用這個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，直覘前方約5米處，視線側(cè)邊對(duì)山壁只有0.4的距離，結(jié)果290余米的測(cè)站距離，直返覘視距誤差達(dá)0.089m（我們有一站最遠(yuǎn)視距1116米，直返覘視距誤差0.057m），測(cè)幾次都不能達(dá)到要求，只好重選前視距，290米的一站就耽誤半天。四、嚴(yán)禁視線上有障礙物：我們?cè)跍y(cè)核桃樹至高灘直覘時(shí)，視距230m，在視線150余米處有一片竹葉在視線上晃動(dòng)，對(duì)準(zhǔn)棱鏡后，調(diào)整焦距可見竹葉，焦距對(duì)準(zhǔn)棱鏡時(shí)竹葉不可見。讀數(shù)時(shí)正鏡的幾次視距讀數(shù)差為0.85m左右，其它情況下，視距讀數(shù)距都為零。派人清理后，讀數(shù)值才保持不變。五、雨后天晴不宜觀測(cè)：冬天里，山區(qū)雨后天晴的天氣，霧氣濃、空氣擾動(dòng)大，不宜進(jìn)行測(cè)量操作。我們?cè)谝粋�(gè)雨后天晴的上午進(jìn)行返覘觀測(cè)，棱鏡在山陰下，儀器在太陽(yáng)下，逆光觀測(cè)，霧氣又濃，望遠(yuǎn)鏡里根本找不到目標(biāo)。直到上午11點(diǎn)半，陽(yáng)光照到棱鏡上后，才能進(jìn)行觀測(cè)，但目標(biāo)在鏡筒仍抖動(dòng)不止。嚴(yán)重影響測(cè)量精度。

六、為加快測(cè)量速度，控制測(cè)量盡量采用三角架擺棱鏡，這樣只搬棱鏡，不搬腳架，減少擺鏡時(shí)間和擺站的誤差。我們測(cè)量時(shí)用了三個(gè)三角架，有兩個(gè)鋁合金的，很輕，但鋁合金腳架在水泥地上有不穩(wěn)的感覺。如有四個(gè)三角架配合使用，三個(gè)使用，一個(gè)走前視，這樣速度會(huì)更快。

七、光學(xué)對(duì)中器使用注意事項(xiàng)：全站儀和棱鏡連接器都有光學(xué)對(duì)中器，很好使用。但使用中一定要按：調(diào)平對(duì)中再調(diào)平再對(duì)中的順序使用。因?yàn)楣鈱?duì)中器在基座不平時(shí)，視線是斜的，這時(shí)對(duì)中，調(diào)平后又不對(duì)中了，有時(shí)要?jiǎng)幽_架，影響測(cè)量工作進(jìn)度。在實(shí)踐中，有個(gè)新同志擺后視棱，儀器搬走后沒動(dòng)腳架，應(yīng)該快，發(fā)現(xiàn)半天都沒擺好，還動(dòng)腳架。經(jīng)詢問，發(fā)現(xiàn)他沒按此順序操作。全站儀配有垂球，擺腳架時(shí)將其掛上，在三角座基本水平時(shí)，讓垂球基本對(duì)中，固定腳架后，架儀器調(diào)平后用光學(xué)對(duì)中器精確對(duì)中，這樣操作起來很快。棱鏡標(biāo)配里無垂球，建議前視鏡站另配垂球，加快擺站速度。后視是搬到測(cè)站，腳架先固定了的，不存在這個(gè)問題。

八、視距測(cè)回?cái)?shù)：規(guī)范要求視距測(cè)量時(shí)測(cè)四測(cè)回，每測(cè)回讀數(shù)四次的平均度，再把三測(cè)回的數(shù)平均作為視距測(cè)量數(shù)。但在實(shí)踐中只要視線上無干擾物，視距任意次讀數(shù)都不會(huì)變，不知規(guī)范這樣要求的要義。九、視距直覘和反覘讀數(shù)：在進(jìn)行直返覘法進(jìn)行控制測(cè)量時(shí)、五等測(cè)量時(shí)規(guī)范要求視距只讀直覘、不讀返覘，但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)利用直返覘讀數(shù)比較可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和誤差來源：如視線障礙、對(duì)地距離過小、讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、對(duì)測(cè)站中心不準(zhǔn)等問題�？梢詼p少人為誤差因素。

十、利用豎盤讀數(shù)指標(biāo)差提高測(cè)量成果精度。反復(fù)對(duì)中后讀數(shù)指標(biāo)差仍不滿足求，就校豎角指標(biāo)差，不管工作前校沒校，一般都有效。通過正反鏡指標(biāo)差的驗(yàn)證，查找誤差原因，使得測(cè)量成果的人為失誤因素降為零。提高測(cè)量成果準(zhǔn)確率。

十一、儀高、棱鏡高測(cè)量不易精確。按規(guī)范上要求：棱中心到基座用游標(biāo)卡尺量下后，作固定值記

錄，測(cè)量過程中用鋼卷尺量基座以下部分，兩者加起來作鏡高。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)游標(biāo)卡尺只能量到三角基座調(diào)平螺旋的上座。因上座到下座之間有調(diào)平螺旋，調(diào)整后數(shù)字是變化的，每一站不同。所以量?jī)x高（鏡高）時(shí)，從測(cè)樁中心量到角架座盤（斜10cm），再到棱鏡三角聯(lián)接器上座（斜5cm），直線按曲線量，不準(zhǔn)確�，F(xiàn)場(chǎng)我們采用鋼卷直接量到棱鏡（儀器中心）反而誤差小些。角架座盤到棱鏡中心的傾角比到棱鏡基座的傾角要小些。但仍然不準(zhǔn)，不知大家有什么高招。

十二、視線傾角不大于15°問題：《三角高程測(cè)量規(guī)范》中要求視線傾角不大于15°，我們?cè)趯?shí)際操作前認(rèn)為不易達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)傾角多數(shù)在2°左右，所以不足為慮。但《水利工程測(cè)量規(guī)范》中用h≤20×s×10^3/T來表示高差限制、不太直觀，不知為什么不換算成角度。

十三、測(cè)量結(jié)果要求現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算，以檢驗(yàn)測(cè)量成果。由于計(jì)算復(fù)雜，我們采用提電腦，用電子表格編寫測(cè)量記錄薄現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算。這樣方便、快捷、不易出錯(cuò)，只是手提電腦在強(qiáng)光下不好用。

十四、用CAD幾何作圖法計(jì)算各控制點(diǎn)坐標(biāo)。平面控制測(cè)量中控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算是最繁鎖的，我用CAD幾何作圖法先作各邊長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)角，在查詢端點(diǎn)坐標(biāo)。

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