淺談電子經(jīng)緯儀在產(chǎn)建工程監(jiān)理中的應(yīng)用

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王浩 西安長(zhǎng)慶科技勘察研究院 陜西710021曹萍 西安長(zhǎng)慶工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 陜西710021

第一章距離測(cè)量

距離測(cè)量是最基本的一種測(cè)量，一般用鋼尺來(lái)完成，但是為什么我要提出用電子經(jīng)緯儀測(cè)量呢？這主要是因?yàn)樵诤艽笠徊糠謭?chǎng)地測(cè)量中，場(chǎng)地距離、高差都比較大，附屬物、地物較多，用鋼尺測(cè)量可能是不現(xiàn)實(shí)的。在沒(méi)有全站儀、測(cè)距儀的條件下，有必要用經(jīng)緯儀來(lái)完成測(cè)量，其實(shí)用經(jīng)緯儀來(lái)測(cè)量距離本身也是比較傳統(tǒng)的一種測(cè)量距離的方法，但是本文提到的用電子經(jīng)緯儀測(cè)距，主要是通過(guò)傳統(tǒng)方式輔以垂直角測(cè)量來(lái)消除因?yàn)榈匦我鸬难龈┙禽^大，導(dǎo)致的系統(tǒng)誤差過(guò)大的問(wèn)題。

一、理想狀態(tài)下的距離測(cè)量

圖1所示為最基本的測(cè)距操作，在經(jīng)緯儀對(duì)中整平后，調(diào)整垂直角為水平，在DT100中為豎盤(pán)讀書(shū)90°，上下測(cè)距絲在目標(biāo)塔尺上讀得數(shù)據(jù)之差（b）與目標(biāo)到儀器對(duì)中點(diǎn)之間的水平距離（L）就構(gòu)成了一個(gè)三角關(guān)系，b/L的比值是經(jīng)緯儀本身給定的，這個(gè)值一般為1/100，此時(shí)上下測(cè)距絲與儀器的夾角α值為2arctg(1/200)=0.57295°

二、仰角過(guò)大時(shí)的距離測(cè)量

圖2所示為仰角超過(guò)α/2時(shí)的距離測(cè)量。β為仰角值，B為標(biāo)尺與觀測(cè)點(diǎn)O水平位置處的假想點(diǎn)。

在△h1BO中，∠h1OB＝β+α/2

在△h1h2O中

在△h2BO中

Bo即為此時(shí)的水平距離

三、俯角過(guò)大時(shí)的距離測(cè)量

如圖3所示，為俯角超過(guò)α2時(shí)的距離測(cè)量

在△h1h2O中

在△Bh1O中

Bo即為此時(shí)的水平距離

第二章標(biāo)高測(cè)量

一、理想狀態(tài)

圖1所示為最基本的標(biāo)高測(cè)量示意圖，此時(shí)經(jīng)緯儀對(duì)中整平后，鏡筒水平，瞄準(zhǔn)標(biāo)尺，中絲讀數(shù)為A，其減去此時(shí)的鏡高h(yuǎn)0即為目標(biāo)與儀器架設(shè)點(diǎn)標(biāo)高的差值H，即：

H=A－h(huán)0

二、垂直角向上時(shí)

如圖1所示

AB=L×tgβ

三、垂直角向下時(shí)

如圖3所示

AB=L×tgβ（此時(shí)β為負(fù)值）

四、觀測(cè)數(shù)據(jù)不全時(shí)

（一）圖2情況

有時(shí)只記錄了h1h2，沒(méi)有記錄中絲讀數(shù)，我們也可以用數(shù)學(xué)方法將其換算出來(lái)。

1.h1A

在△h1AO中

在△h1h2O中

由以上兩式有

（二）圖3情況

先求出H2O

綜上所述，可得到如下公式：

此公式中β仰角取正值，俯角取負(fù)值，即可推廣到所有情況。

我們可以證明①②兩式的大小：

第三章 Excel表格在測(cè)量中的應(yīng)用

測(cè)量形成的數(shù)據(jù)往往比較多，應(yīng)用到的公式也比較多，有必要在處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)用Excel表格來(lái)提高處理效率。

下表是一個(gè)我常用的編輯表格，用它來(lái)求坐標(biāo)，標(biāo)高非常方便

A 水平角B 垂直角C垂直換算角D E h1 h2 F A G α H 鏡高I 距離J 標(biāo)高K施工A坐標(biāo)L施工B坐標(biāo)M設(shè)計(jì)A坐標(biāo)N設(shè)計(jì)B坐標(biāo)

表中各項(xiàng)的換算公式如下：

通過(guò)本文的介紹，您已經(jīng)大概了解了我在這方面的一些做法，但是我想告訴您，以上做法只是本人的一點(diǎn)粗淺體會(huì)，其實(shí)談不上理論，為什么沒(méi)有別人寫(xiě)呢，我個(gè)人認(rèn)為這里面有一個(gè)很重要的原因，就是這種方法的精度受到很大程度的制約，包括對(duì)中、整平、讀數(shù)、立尺、鏡高測(cè)量的精度都受操作人員技術(shù)水平的影響。但如果經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的鍛煉，在操作水平相對(duì)有保證的前提下，還是會(huì)有一定程度的精度保證的。就我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，在100m左右的距離測(cè)量誤差可以控制到30cm左右。在10m高差的地形中，標(biāo)高誤差在3cm左右，這個(gè)水平距全站儀相去甚遠(yuǎn)，但在某些精度不高的測(cè)量中，還是有一定存在價(jià)值的。

僅以此文與同業(yè)者探討，不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

[1]陳學(xué)平.實(shí)用工程測(cè)量.中國(guó)建材工業(yè)出版社.