基于全站儀的道路縱斷面測量研究

王涵 李浩 陳培

摘要：隨著我國建設項目和科學技術的發展，全站儀已經廣泛的應用到我國建設項目之中，而且全站儀能夠完整的完成項目的全測量工作，它具備測量質量高，效率高以及自動化程度高的優勢，給建筑項目的發展帶來了很多的好處。本文以道路縱斷面測量為研究，對其在道路縱斷面的測量方法做了相關說明。以此，希望能夠在一定的程度上提高測量單位在利用全站儀對道路縱斷面測量時的測量水平，進而保障項目道路的水平，提高道路的安全性。

關鍵詞：道路縱斷面;全站儀;測量;研究

一、前言

科學技術的發展，也促進了建設項目的發展，比如說在道路縱斷面利用水準儀器對道路進行測量，至此，我國道路測量也開始向數字化的方向發展。現階段，我國使用的測量儀器有全站儀和 GNSS-RTK，很大的程度上促進了建設項目測量技術的提高，尤其是在室外作業的測量數據獲取。通過RTK設備的使用，不僅操作簡單，而且還很容易獲取控制點的坐標和高程，但從精度上來說，其精確度要比全站儀的精確度要低，其他的測量設備也一樣。因為全站儀的測量精度高、效率快等等優點，現已經在建設項目中有廣泛的應用。所以，本文對于全站儀在道路縱斷面的測量研究是非常有意義的。

二、道路縱斷面測量方法

1、道路縱斷面水準儀測量

應用水準儀測量時，能夠在道路中測量出兩點的高差，但是需要工作人員來做記錄，還需要兩個豎立前尺和后尺的人來輔助，可見應用水準儀進行測量時，至少需要四個人才能夠完成測量工作。而在道路縱斷面測量時，為了保證消除i角出現的誤差，就必須要在被測量的兩點中間架設水準儀，測量獲得數據之后通過相關公式計算來獲得相鄰兩點的高差，最后才能夠繪制出縱斷面圖紙。從水準儀的測量來看，其測量的過程較為繁瑣，在測量過程中容易出現一些誤差，但是其測量精度很高。

2、道路縱斷面GNSS-RTK技術測量

GNSS-RTK測量技術是GNSS和RTK兩種技術的聯合應用，在用RTK進行測量時，必須要在基準站安裝一臺GNSS接收機，才能夠對衛星采取連續觀測的功能。在傳送過程中采取無線傳輸設備將觀測數據及基準站坐標信息傳輸到流動站。RTK技術的所在區域覆蓋著多個GNSS基準站，能夠對用戶的接收機實施改正定位。但是RTK技術穩定性不高，且其精度也較低。應用RTK獲取每個樁點的坐標和相關高程之后，就可以在CASS軟件中來繪制縱斷面圖紙。應用RTK技術測量道路縱斷面，能夠有效減少工作量，也能夠有效提高工作效率。但是會受到天氣影響，導致信號接收不穩定，或者接收不到信號。

3、道路縱斷面全站儀技術測量

隨著科學的發展，科學家將水準儀和經緯儀結合而發明了全站儀，它能夠有效對測量精度、高程以及距離測量，可以滿足測量的多種要求。而且現階段的全站儀技術能夠直接測量道路斷面的數據，不用通過計算。應用水準儀需要對視數要前視和后視，并需要施工人員進行記錄，同時還要不停的更換地點和遷移站點，對于數據的處理就比較繁瑣。但全站儀完全能夠減少水準儀測量出現的問題，它具有高校、自動化程度高的優勢，而且能夠自動保存測量數據。全站儀還能夠對多個樁點進行測量，后期繪圖也非常的方便。所以現階段，對道路縱斷面的測量還是以全站儀應用比較多。如圖所示，施工人員正在對道路進行測量。

三、測量區域測量儀器之間的關系

在對道路進行測量時，需要對測量的地點和所選擇的儀器分析，選擇出合適的測量儀器，這樣才能夠清晰反映道路的具體情況，而且在測量道路選擇時，選擇坡度較大的作為測量樣點。

1、研究區介紹和測量儀器的選擇

在對全站儀在道路坡面的應用分析時，筆者以一段道路為研究區，該段短路的具體情況如下：道路的坡度起伏較多，且剛施工不久，道路中的行人也不多，這也就減少了對測量過程的影響。針對該段道路的具體情況，筆者選擇的測量儀器為中緯ZT20型全站儀，因為它能夠通過Windows界面來對數據觀測，而且還能夠類似于PC操作方法操作測量儀器，簡化了操作的過程。該機器有溫度傳感器，能夠對當天的溫度實時測量，能夠對溫度重復進行測量改正，進而確保了測量的準確性。而且ZT20測量儀器是通過了高進度的角度測試，并且滿足2s儀器的精度要求，所以其測量質量是非常高的，能夠有效的在室外展開測量工作。

2、測量方法與步驟

在選取的道路樣點中，本文截取了一段300m的道路為研究，在這段路采用全站儀進行道路縱斷面的測量。在施工過程中需要兩個工作人員，一個負責豎立棱鏡，而另外一個負責觀測數據。全站儀對于數據的儲存操作方法非常簡單，也非常高效。根據道路的具體情況，在測量過程中本文設置了9個樁點，在道路的邊上設置了3個水準點架設基站，這樣做的目的是為了能夠有效對全部壯點觀測。基平測量是樁點測量的施工前工作，是剪力路線的高程控制，也是日后碎步測量的依據。在對樁點測量時，一般其起始點的坐標都是已經知道的。

3、水準點埋設要求

永久水準點是建設和測量的控制依據。而工作的難易程度完全是由水準點的埋設來決定的，所以必須要重視水準點的埋設，應遵循以下幾個原則。首先必須從長遠的角度考慮水準點的選擇，做好防護措施，防止其被破壞。而且水準點的設計時為了方便引點，進而有效的減少測量的工程量，也必須要符合相關的精度要求和規范。還要考慮通視的問題，盡量使最少的觀測站觀測到多個多個樁點，保證對樁點的精準測量。對于樁點，也就是臨時水準點的埋設要求要足夠清晰，保證樁點的個數要滿足要求，且其標記要足夠清晰。

4、外業測量

外業測量屬于是一個比較關鍵的環節，樁點和轉點測量工作要在水準點埋設完成之后就要開始。在測量過程中，如果工作人員的操作違反相關規范或者受到當地氣候和環境的影響，都會對測量的數據產生影響。因此在室外測量時，要對天氣觀察，盡量選擇在晴天天氣，保障通視的質量，一般時間選擇在早上的九點較為合適。同時，測量之后可以直接采用全站儀測得的坐標點輸入CASS軟件中后就可以獲得道路縱斷面圖。

四、結束語

我國隨著經濟社會發展，建設項目也開始增多，同時對于測量儀器的使用也開始增多，全站儀的應用也是一樣。應用全站儀能夠有效的減少測量的工作量，提高測量的精準度，而且能夠實現自動化，高效促進建設項目的發展。所以本文主要對全站儀在道路縱斷面的應用進行說明，也希望通過本文能夠給予相關企業一些幫助，提高其測量水平，進而保障建設項目的質量。

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