全站儀在水文大斷面測量中的應用

□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配備的大都是中海達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、高差兩個數據。平距相當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，中海達全站儀中對應的是CORD（坐標記錄），這種模式測量需要配合GPS測量出控制點的坐標，根據已知控制點的高程數據，間接地獲得大斷面測量數據，測量結束連接計算機取出數據展繪在cass應用軟件中，提取大斷面測量數據，看不見摸不著，測量有問題當時并不知道。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=已知水準點的高程+棱鏡高-儀器高-高差（這里需要注意了，高差為負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，是負時減去，是正時加上）。

3 大斷面測量方法步驟

新設站的大斷面測量：首先用水準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，照準后方即所測平距記為起點距的負XX.Xm、記錄儀器高、棱鏡高，高差正常記錄；照準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，方法是照準已知點，測量出高差，儀器站的高程=已知水準點的高程+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：當測至終點樁時隨時計算出高程與已知高程進行對比，閉合差應符合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），打轉點縮短視距長度。測量時照準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儀測量需要轉15站，每站大約5min，整個斷面測下來需要75min；用全站儀測量轉了3站，每站10min，整個斷面測量下來只需30min，用時較水準儀縮短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 結語

大斷面測量的誤差新規范規定比原來放寬了，過去水文系統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