電子水準儀單程雙測的一種方法

摘 要：文章通過在電子水準儀線路測量中，將左右線線路依序觀測，數據存儲在同一個線路文件中，然后通過內業編程將數據拆分成左右線路兩個文件而實現水準單程雙測。希望通過文章的分析，能夠對相關工作提供參考。

關鍵詞：電子水準儀；線路測量；單程雙測

1 概述

電子水準儀以讀數客觀，精度高，速度快，效率高而為越來越多的工程項目所采用。目前徠卡的DNA03和天寶的DINI03水準儀的線路測量程序能按選定的觀測順序進行測量，對超限的部分提示觀測者進行處理。如何用一條線路的線路測量完成單程雙測，發揮電子水準儀的應用優勢是文章要探討的。

2 莊河Ⅲ場海上風電場陸上三等水準示意圖

圖1中，不計追測路線，水準線路中點與點間路線長（雙線四線只計一個單程）約175.6km，其中雙線（四線的折成兩個雙線，也只計一個單程進行討論）有約145.7km，亦即按單程雙線測量，可少走145.7km，如果單程雙測的線路2每站平均按增加80秒，單程觀測一站用時300秒計算，單程平均100米計算，則省時145.7÷0.1×（300-80）÷3600≈89（小時），若1個組日有效工作時間為7小時，節省時間約13個組日，按這個計算方法，在不計追測的情況下，整個項目水準測量（均按單程測量計），需要352.3÷0.1×300÷3600÷7≈42，節省組日為13÷42×100%=31%，接近1/3，所以單程雙測在這個項目中很有必要。

3 單程雙測觀測方法

在電子水準儀的線路觀測中，儀器中后視點名的確定有兩種途徑，途徑一是開始測量時直接輸入點號（為智能化區別固定點〈所有水準點、待定點、間歇點統稱，下同〉與轉點，固定點點號采用非整數，轉點點號用整數），途徑二是由前視轉變而來。

在同一站中，前視觀測前時，點號是可以修改的。而單程雙測中，右線路（以下簡稱線路1）觀測完畢時，儀器提示要觀測下一站的后視，但若要觀測左線路（以下簡稱線路2）而不切換線路的話，線路2的后視點點號是無法改變的，只有忽略儀器點號按單程雙測進行作業。當線路1前視為固定點時，修改儀器點號為非整數，其它轉點點號一律采用整數，修改前視（轉點）點號的規則與測站序號同。需要保持左右線路站數一一對應。

圖2 儀器中對應點號

4 單程雙測如何控制前后視距差累積

電子水準儀的線路測量會提示前后視距差累積（以下簡稱距差累積）是否超限，而采用左右兩個線路放在一個線路測量中，距差累積就成了兩個線路距差累積的合并，合并距差累積不超限，但拆開后就可能會超限，使用中如何避免產生這個問題呢？

假定前后視距差（以下簡稱距差）、距差累積限差分別為δ（δ>0）、ε（ε>0），△Dmi為距差（m、i分別是線路號和每條線路各自的站號），∑△D12為兩條線路距差累積和，∑△Dm為線路m的距差累積，則有：

|△Dmi|≤δ （1）

任意的|∑△D12|≤ε （2）

任意的|∑△Dm|≤ε （3）

其中：

m=1、2（線路號）

i=1、2、···、n（每條線路各自測站號）

∑△D12=△D11+△D21+△D12+△D22+···+△D1n+△D2n

∑△D1=△D11+△D12+···+△D1n

∑△D2=△D21+△D22+···+△D2n

式（1）、式（2）的限差是測量時由儀器來控制的（超限會立即報警），滿足式3限差的充分條件是：每個△Dmi既滿足式1，每對△Dmi正負號相同的條件下，可滿足式（1）～式（3）均成立。即滿足：

若△D1i<0，則△D2i<0，否則△D2i>0；|△D1i|≤ε，且|△D2i|≤ε。

5 數據拆分編程思路

（1）觀測數據拆分：每4個觀測數據一組（2個后視，2個前視），即4*k（k=1，2，···），k為奇數時為線路1的觀測數據，k為偶數時為線路2的觀測數據，非觀測數據舍棄。（2）點名的重新確定：從圖2可知，線路2的點號全是數字，上固定點點號都表示在線路1中，將上述原始數據拆分，線路2點號與線路1同。（3）補充非觀測數據，生成各自儀器格式數據。（4）為防止數據出錯，增加同站檢核和左右線路檢核。

6 編程語言

本次采用VS2010（Visual C++）進行編程。

7 編程步驟及驗證

（1）啟動VS2010，文件-新建-項目-MFC應用程序，給定名稱：leveldivide。（2）應用程序類型：基于對話框，MFC標準，在靜態庫中使用MFC，不要使用Unicode庫。（3）其它參數默認。（4）編輯對話框。（5）設定各控件ID號。（6）設定變量。（7）編輯消息處理函數。（8）調試（以JD48至C14一段將儀器數據讀入，同時兩個線路的數據拆分，按相應儀器數據格式寫在兩個文件里。單程雙測共58對數據進行調試）。

圖3 程序運行界面

其中第14站接測C13，第30站接測K-20時，水準儀重開新線路，所以現場兩次累距差清零，否則結果更好。

從表1、表2可以得出結論，這種單程雙測方法可行。

8 結束語

目前大多數電子水準儀的精度都很高，如DNA03及DINI03高差讀數最小顯示0.01mm，每千米標準差為0.3mm，采用電子水準儀進行單程雙測，通過外業控制距差和內業數據拆分處理，可完全滿足單程雙測規范精度要求。

參考文獻

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