淺談全站型電子速測儀在公路測量中的特殊應用

【摘 要】全站型電子速測儀已成為現代測量的主要儀器之一，其許多特殊功能在工程測量中得到廣泛應用，但在一些特殊情況下全站型電子速測儀的一些功能難以實現，此時利用電子地圖內外業相結合的方法，方便又快捷的實現了特殊情況下測量的需求。本文簡述了全站型電子速測儀在跨水面情況下懸高的測量和圓柱形橋梁墩位的定位測量。

【關鍵詞】懸高測量；橋梁墩位；方位角

全站型電子速測儀集光電測距儀、電子經緯儀和微處理機于一體，不僅能同時測角、測距，而且精度高、速度快，尤其是它提供的一些特殊測量功能如對邊測量（RDM)、懸高測量（REM)、三維導線測量、放樣測量等，給公路測量工作帶來了極大的方便。但要想充分發揮全站型電子速測儀的功能，除了要掌握上述測量功能的基本原理外，還應在此基礎上加以靈活運用。

一、懸高測量的原理

所謂懸高測量，就是測定空中某點距地面的高度。全站型電子速測儀進行懸高測量的工作原理簡單，只需把反射棱鏡設立在欲測目標點的天底（即過目標點的鉛垂線與地面的交點)，輸入反射棱鏡高，然后照準反射棱鏡進行距離測量，再轉動望遠鏡照準目標點，便能實時顯示出目標點至地面的高度。利用全站型電子速測儀提供的該項功能，可方便地用于測定懸空線路的高度。值得注意的是，要想利用懸高測量功能測出目標點的正確高度，必須將反射棱鏡恰好安置在被測目標點的天底，否則測出的結果將是不正確的。

二、特殊情況下懸高測量的應用

然而在新建公路工程中，線路經常穿越池塘、河流、溝渠等水體，此時無法在水面上安置棱鏡，測量跨越水面的凈空就相對變得復雜了，必須采用一些改進的測量方法。在這種情況下首先應在圖上選擇方便架設全站型電子速測儀的A點（見圖 1)，量取公路中線與過路線的交點（即目標的）B至A點的平距DAB以及A點至B點的方位角，A點的平面坐標。然后到工程現場用全站型電子速測儀或RTK的方法放樣A點的具體位置，用水準的方法測量A點的高程HA和水面高程H水。在A點架設全站型電子速測儀，量取儀器高Hi定向后按照A點至B點的方位角來撥角定位B點方向，旋轉鏡頭瞄準過路線定位B點，測得A點至B點的高度角β。則B點至水面的凈空V=DAB×tgβ+HA-H水+Hi。

圖1

三、橋梁墩位的定位測量

在橋梁改建工程中，舊橋墩的墩位尤其重要，因為在舊橋改建設計中新的橋墩經常要躲避舊橋墩。在跨公路立交或跨干溝的舊橋墩位可直接安放小棱鏡測量墩位坐標。當橋梁跨河流時，由于水面上無法安置棱鏡，所以無法直接測量墩位，此時應用一些特殊方法進行測量。首先在橋面上測量橋梁伸縮縫的位置EF（見圖2），在橋臺能放置棱鏡的情況下還應測量橋臺的四個端點位置。在能觀測到橋墩位置的已知點A架設全站型電子速測儀，定向后用全站型電子速測儀的豎絲瞄準橋墩的邊緣（即圓柱體的切線位置），讀取方位角αAB，再瞄準另一個邊緣并讀取方位角αAC，外業工作已完成。內業部分，在圖上繪制伸縮縫EF及A點，根據測得的方位角αAB和αAC，繪制直線AB和AC，做AB和AC的角平分線AD，則AD必然通過圓心O，伸縮縫EF也必然通過圓心O，由此可確定圓心O的位置。由圓心O做切線AB或AC的垂線OM，則圓的半徑為OM，因此可確定橋墩墩位。

圖2

雖然GPS、RTK、VRS等衛星定位技術主導了現代測繪領域，但衛星定位也存在某些局限性，尤其在公路測量中，路兩側行道樹遮擋衛星信號，使得上述測量難以得到固定解。此時全站型電子速測儀仍然以其方便靈活而得到廣泛應用，而且全站型電子速測儀的許多特殊功能是衛星定位無法實現的。

參 考 文 獻

[1]楊俊志．全站型電子速測儀的測量原理及其檢定[M]．北京：測繪出版社，2004：95～143

[2]徠卡TPS800系列全站型電子速測儀使用手冊．

http：//www.geovey.com/UploadFiles/200712910113347.pdf

[3]徐紹銓，張華海，楊志強，王澤民．GPS測量原理及應用[M]．武漢：武漢大學出版社，2001