徠卡全站儀在園路放線中的新應用

單竹君 王天飛 吳玉德＊

（延邊大學，吉林 延吉 133000）

0 前言

目前,園路施工放線，最常用的是傳統方格法，平板儀聯合法。費時費力，而且難以解決特殊情況下的臨時加樁問題。中邊樁放樣主要解決帶有圓曲線放線難度[1]，數據參數包括弧線兩端點的坐標、弧長、半徑的確定，應用此法進行園路放線保證精度同時提高工作效率。

1 徠卡全站儀簡介

全站儀集電子經緯儀、光電測距儀和微電腦處理器于一體[2]。全站儀放線只要能與棱鏡通視不受地形限制，即使在復雜的地形條件下，只要保證儀器安置穩固，便可以進行工作。國內國外全站儀的品牌種類眾多，徠卡全站儀無論在精度還是操作方面均為佼佼者，其無限位制動、微動系統和激光對中功能就很人性化，測角精度為 2〃，測距精度為：2mm+2ppm。

2 徠卡全站儀中邊樁放樣方法基本原理

圖1 軟件總體結構圖

通過將已知數據（控制點和平面定線數據）用軟件上傳或者手動輸入到全站儀，程序自動計算分析，用戶可以用各種方式靈活的調用這些數據，而且平面定線輸入之后，可以方便的檢核輸入的數據是否有誤。放線時，該方法可以根據用戶輸入的里程、偏向角、偏距自動調用預先存儲的已知數據，從而計算出待放樣點對應于當前測站的放樣元素，并實時顯示歸化元素，指導棱鏡員的移動。在放樣中線的同時可以實現線路的橫斷面測量；橫斷面測量是自動計算當前測站對應的里程及線路在該里程處的法線方向，用戶也可以輸入指定的里程，程序可實時顯示出當前測量點與指定里程橫斷面之間的向對位置關系。

3 徠卡全站儀在園路放線中的應用

3.1 測區概況

圖2 濱水景觀園路施工圖

圖2 即為本次試驗場地，位于龍井市一處小游園，北 緯 N42°46′24.40″東 經 E129°24′14.88″， 共 3293m2，游園北臨鳳凰城，東面是著名的海蘭江，南臨一條鐵路，西面是202國道，取名為濱水景觀。施工圖中P為架站點，Q為后視點，A,B,C,D,E,F為主園路中樁控制點，綠色的點號為場地現有的建筑。

3.2 準備工作

3.2.1 儀器工具

TS02徠卡全站儀一臺，棱鏡兩個，三角架，對中桿，花桿，以及常規放線工具外還要準備相應數量標定放樣點竹簽和定量白灰，進行現場施工放線。

3.2.2 數據提取

根據電子版濱水景觀施工圖，在CAD上加載宏（CoodSheet.dvb）提取控制點坐標數據 （包括測站點和后視點）和每一段圓曲線的半徑和弧長，作為已知控制點參數，里程是弧長累計和，不足一千米不用寫樁號，一般園路不涉及樁號。根據控制點數據，即可確定中樁的位置和走向，再通過偏移量和樁間距控制邊線控制點。平面坐標系采用獨立坐標系統[3]。

3.2.3 數據上傳

數據的上傳操作流程如圖3所示。上傳有兩種方式：（1）用TS0X應用程序數據傳輸下載軟件按格式輸入到軟件上，保存為.hln格式的文件上傳全站儀。（2）進入主點法，直接用全站儀輸入控制點數據。這里可以查看上傳的主點數據，主點數據只能增加和刪除不可編輯。

3.3 中邊樁放樣方法測量過程

（1）結合游園現場，利用游園附近原有房屋，選擇其中一條墻體延長線上一點P（距離墻角6m）作為架站點安置全站儀，在適宜位置找到后視點Q安置對中桿，完成準備工作后，進行中邊樁放樣測量，操作流程如圖4所示。

圖3 數據上傳流程圖

圖4 全站儀操作流程

（2）道路中樁放樣

【道路放樣】→按 F2→【道路放樣-放樣測量】→按F1后就可以進行中樁放樣。瞄準棱鏡后，按下F1即測量鍵，則顯示出當前棱鏡位置與所要放樣點之間的距離關系，指揮棱鏡員前后左右移動，準確找到目標點，插入事先標注好的竹簽。依次重復進行，直到完成全部放線任務。

（3）道路邊樁放樣

在【中邊樁放樣】第二個操作界面中，通過設置樁間距和偏移量來控制邊樁的位置和走向，偏移量；以濱水景觀為例：主路寬為兩米，以前進方向左方向為負，偏移量為-1，表示為放樣左（邊）樁，否則表示放樣右（邊）樁樁間距。放樣時的里程增量，從小樁號向大樁號放樣時該值為正。以濱水景觀為例，選取2m樁間距，比較適合園路長度。設置完成后，程序自動分析、調用所需數據，從而計算出待放樣點對應于當前測站的放樣元素。指揮司鏡員前后左右移動，準確找到目標點，插入事先準備好的竹簽。依次重復進行，直到完成全部放線任務。

3.4 中邊樁放樣優缺點

（1）中邊樁放樣方法與傳統放樣方法相比 a.比方格網放線法數據處理能力強，不需要人為計算b.在處理復雜地形比平板儀聯合法應用條件更加廣泛。同時，在正常放樣時，填挖方或者進料難免會破壞放樣成果，用中邊樁放樣時，可以用保存的數據及時復原。

（2）中邊樁放樣方法比坐標放線操作更加靈活，它可以計算園路放樣測量工作，自動識別線路主點，以濱水景觀為例，由五個圓曲線組成六十多米的園路只需要提取六個控制點便可完成道路放樣，不需要提取過多的控制點來控制圓弧走向。

（3）但這個方法不識別兩個相連并且同方向的全曲線，只能在兩段圓曲線中間加一小段直線。

3.5 中邊樁放樣的精度與效率分析

3.5.1 中邊樁放樣精度分析

為了分析龍井市濱水景觀園路放線精度，從全部數百個點中，抽取24個點自動計算出的邊樁點進行比較。最大誤差為0.061，表明中邊樁放樣方法完全可以滿足園路工程放樣的精度要求。

3.5.2 中邊樁放樣與傳統放樣效率的對比

濱水景觀占地面積3293m2，園路長76.5m。兩個人用傳統方法放線需要2天時間，而兩個人用全站儀中邊樁放樣只需4個小時就能完成相同的工作量。

4 結語

園林工程中園林施工放線是不可或缺的，對于完成整個園林工程的質量與速度有著重要的影響，所以采用中邊樁放樣方法進行施工放樣，充分利用全站儀優勢，提高數據采集速度和質量，從而提高工作效率，中邊樁放樣方法可以減少作業人員和內業工序，而且還可以降低外業工作強度，縮短外業工作時間，因此，它是一種效率和精度都非常高的施工放樣方法。