全站儀在道路工程斷面測量中的應用研究

■席寒軍

（湖南省地質測繪院湖南衡陽421001）

全站儀在道路工程斷面測量中的應用研究

■席寒軍

（湖南省地質測繪院湖南衡陽421001）

一般情況下，全站儀的合理應用是通過從多個角度、距離等來進行測量，其主要組成結構有光學、機械和電子元件等，在完成所有測量任務上發揮著重要作用。通常全站儀的實際應用，需要與計算機和相關設備相連，才能確保測量數據和測量結果的準確性與科學性。本文就全站儀在道路工程斷面測量中的實際應用進行全面分析，提出全站儀在道路工程斷面測量中應用需注意的問題，以保障測量結果的可靠性和真實性。

全站儀道路工程斷面測量應用

在我國市場經濟快速發展新形勢下，交通領域的發展速度變得越來越快，給道路工程施工提出了更高要求。因此，全站儀設備的推廣與應用，是提高道路工程施工質量的重要保障之一，在保證道路工程斷面測量的準確性上有著重要影響。

1 全站儀在道路工程斷面測量中的應用方法

目前，全站儀設備的核心部分是CPU，通過依靠微機、控制器和存儲器等，道路工程斷面的測量任務可以有效完成，對于實現各種測量數據的及時處理有著極大作用。在實踐過程中，全站儀在道路工程斷面測量中的應用方法主要包括如下幾個方面：

1.1 控制測量方面

在實際進行道路工程斷面的測量時，需要先進行控制測量，一般平面控制點的鋪設必須沿著線路，并使用電磁波來測距導線，或者是用GPS來測量。同時，水準點也要沿著線路鋪設，確保其與平面控制點的位置相同，才能確保控制點三維坐標的準確測量。其中，控制點的等級通常是由長度、工程性質等來確定的。

1.2 數據采集方面

在進行道路工程斷面測量數據的采集時，需要將所有數據存放在全站儀的一個文件中，并采用極坐標法從沿線的起始端開始測量，才能保證斷面測量數據的完整性。一般情況下，采取道路縱斷面、橫斷面特征點的數據，需要按照一定順序進行，才能將測量所得的數據作為坐標數據確定的參考文件。在實際進行道路工程斷面的測量時，需要將各個橫斷面的中線樁編號記錄下，其格式是：一點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；二點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；三點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；N點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標。在結束完所有的測量以后，需要將坐標數據文件從全站儀上下載下來，以生成某個公司的坐標數據文件，其格式是：一點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；二點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；三點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；N點的點名、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標。

通常情況下，全站儀在道路工程斷面測量中的應用，可以通過人工或電腦自動生成兩種方式進行坐標數據文件的編輯，從而生成另外一個簡碼數據文件，其格式是：總點數；點號、M1、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；點號、1、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；點號、Mi、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標；點號、i、Y的坐標、X的坐標、Z的坐標。上述內容中的M1、M2、和Mi等涉及的數字是道路中線樁沿起始方向的編號，并且，是從0號樁開始編號的。

1.3 數據處理方面

在編寫好簡碼數據文件以后，數據的處理一般是通過CASS7、0來完成的。在實際進行操作時，應先將“工程應用”這個菜單打開，在下拉菜單中選定“生成里程文件”這個子菜單；然后在子菜單中選定“由坐標文件生成”這個選項，并從對話框里選出“由坐標文件生成里程文件”這個選項，以從這個對話框中選出“簡碼數據文件名”，從而確保簡碼數據文件的合理性；最后在“斷面里程數據文件名”這個選項中選定里程文件保存的路徑、里程數據文件名等。所以，在實際進行縱橫斷面的自動生成時，將“工程應用”這個菜單打開，并在下拉菜單中選出“斷面法圖方計算”這個項目，然后選擇子菜單中的“道路斷面”這個選項，以在“斷面設計參數”這個對話框中，選出已經寫好的里程文件。如果想要對道路工程的橫斷面進行設計，可以選擇“橫斷面設計文建”這個選項，在確定以后會出現“繪制縱斷面圖”這個對話框，以設置橫斷面的橫向、縱向比例等多個參數，從而在屏幕繪圖區設計這個位置上自動生成縱斷面圖。

2 全站儀在道路工程斷面測量中應用需注意的問題

目前，全站儀在道路工程中的應用已經變得越來越普遍，在提高各種測量結果的準確性和可靠性等方面有著極大作用。根據全站儀的應用情況來看，其在道路工程斷面測量中應用需注意的問題有如下幾個方面：

2.1 合理確定橫斷面的方向

在進行道路工程斷面的測量時，通過全站儀來采集縱橫斷面特征點三維坐標數據，需要合理確定橫斷面的方向。通常情況下，道路工程斷面測量在精度方面的要求不是很高，可以通過方向架來確定方向，如在直線段進行測量，可以在中樁上放置方向架，并讓方向架的一個方向與準路線的前方相對，或者是后方的某一個中樁，以將另一個方面作為橫斷面測量的方向。例如：進行圓曲線形狀的道路工程斷面測量，可以將能轉向的定向桿A安裝在方向架上，以在方向架被放置在某個點（如B）的基礎上，用C桿瞄準焦點D，即這個圓曲線的切線方向，并且，與其保持垂直的桿E，其方向是指向圓心的，從而將其看作是過B點的橫斷面方向。在道路工程橫斷面比較寬或地面起伏較大的情況下，橫斷面上的變坡點、中樁上的方向架等通常很難被發現或看清楚，因此，采用全站儀中的極坐標放樣法來進行測量，可以使橫斷面上的兩點保持一定距離，以便在某個點上定位的進行另一個點的定向，從而確保道路工程斷面測量的準確性。

2.2 將站設在已知三維坐標點上

在已有的三維坐標點上設立測站的時候，需要瞄準這個點來進行定向，并在檢核高差、距離等的基礎上完成定向。如果發現有第三個三維控制點，則需要測量出其三維坐標，從而在與已有坐標值進行對比和滿足限差條件以后，確保碎部點的有效采集。

2.3 測站點的科學增設

如果出現斷面距離現有控制點無法清除看見或距離太遠的情況，則需要注重測站點的科學增設，通過全站儀來進行測距導線，才能確保測量結果的合理性。在實際進行測站點的科學增設時，需要注意的是其三維坐標的精度有著一定差異性，其中，高程精度通常要低一些。通常情況下，測站點的增設，需要充分利用附近的中樁點，以便檢核測站的合理性。在實踐過程中，通過全站儀后方交會方法來進行平面位置的檢驗，并使用光電測距三角高程的方式測量，以檢驗高程點，從而在其合格后進行使用，以便對其進行及時修改。

3 結束語

綜上所述，全站儀在我國道路工程斷面測量中的應用，可以大大提高測量效率和速度，并使測量工作更加輕松、精確，對于保障測量結果的準確性和可靠性等有著重要影響。因此，在我國交通領域快速發展的情況下，充分利用全站儀有利于提高道路工程斷面測量的標準度，是減少誤差、提高道路工程施工質量的重要途徑。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-283-1

席寒軍（），測量工程師，研究方向為土地整理項目和道路建設的縱橫斷面放樣及地型圖測量及清華三維在測量中的應用。