高速公路横断面测量方法探究

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1、高速公路横断面测量方法探究　　摘要本文简述了使用不同仪器测量横断面的方法及横断测量方法的比较，详细叙述测量断面与理论断面偏离产生的原因及精度分析。关键词横断面；地性线；对边测量；动态GPS（RTK）中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：0、引言随着计算机技术和信息技术的迅猛发展，人类社会已进入信息时代。全站仪、电子水准仪的普及，动态GPS（RTK）的应用，给测量工作带来了质的飞跃，使数据处理走向程序化，数字化。在高速公路设计和施工过程中，对横断测量的数据采集精度和数据处理都有了更高的要求。笔者结合

2、多年的实践应用，在此,谈一谈使用不同仪器测量横断面的方法及精度分析。1、横断测量方法在高速公路设计和施工中，通常采用以下几种方法进行横断面测量。（1）水准仪视距法7此方法一般是把水准仪安置在中桩位置上（也可以安置到横断面任意一点），转动仪器使视准轴与线路中线垂直，确定出该横断面，在这个断面的地形变化处立标尺，读取视距和视线高，记录人员根据观测员的读数，计算出该点到中桩的距离和高差，按规定的记录格式记录。如果使用电子水准仪，记录员要记录好桩号和点号。下载数据后，人工编辑点号及断面结束标志，然后用程序处理。（2）经纬

3、仪视距法把经纬仪安置在中桩位置上（也可以安置到横断面任意一点上），照准前面或后面中桩，把仪器旋转90°或270°确定出该横断面，在这个断面的地形变化处立上标尺，读取视距和垂直角，记录人员根据观测员的读数，计算出该点到中桩的距离和高差，按规定的记录格式记录。使用全站仪，直接测出距离和高差，也可以归到此方法。（3）全站仪对边观测法在全站仪应用程序中有一个对边测量程序，可以计算两个目标点间的距离和高差，有的仪器可以把数据存储在内存里。测量时仪器可以安置在任意位置，立镜时第一个点要立在中桩位置，然后再立断面上其它各点。记

4、录人员根据观测数据，按规定的记录格式记录。有存储功能的仪器下载后的数据使用程序，整理成规定的横断数据格式。（4）全站仪假定坐标法7坐标系的定义：X轴为要测断面点线路中线的切线，方向与路线前进方向相同；Y轴为该点的法线，方向指向前进方向的右侧；原点坐标定义为（桩号，0，任意高程）。根据坐标系的定义我们测出的坐标X值为桩号，Y值为到中线的距离，右侧为正值，左侧为负值。使用全站仪观测时，仪器先安置在中桩上或根据坐标系的定义求出某点的坐标，仪器安置在该点上，设置测站点坐标和定向点坐标，按坐标测量进行观测，存储在仪器内存里

5、。数据下载后用程序处理，整理成规定的横断数据格式。（5）全站仪真坐标法仪器安置在任意位置，设置测站点坐标和定向点坐标（假定坐标）。中线上有一人指挥立棱镜的同志，使棱镜立在要测的断面上。每一站要测三个以上中桩的坐标和高程，并记好桩号和点号的对应关系，还要记录该站测量的起止点号。利用观测的重合点把每一站的观测三维坐标，转换到真坐标系上来，再利用程序把坐标成果整理成规定的横断数据格式。（6）动态GPS测量法有一些动态GPS有测量横断功能，例如中海达，但功能不完善，不能测任意桩号，必须先计算好桩号坐标，然后再测这些桩号的

6、横断。下载的数据与我们的数据格式不一样，需要格式转换，使用程序整理成规定的横断数据格式。还可以按采集坐标的方法测量横断，在断面上，采集地形变化处坐标，再利用程序把坐标成果整理成规定的横断数据格式。（7）利用数模（DEM）测量横断 7利用航测或全野外测量方法建立数字高程模型，在数模上采点直接生成横断数据。2、横断测量方法的比较水准仪视距法适合测量平坦地区；其它方法适合丘陵地、山地、高山地。下面就横断面观测前六种方法，在断面方向的确定、数据的处理、是否进行测站设置、设站的位置等问题上做一下比较：表7：从上面的比较可以

7、看出，前两种方法在数据处理方面较弱，按目前要求，还要把手工记录输入到计算机中，这样费时费力还增加了数据的出错机率。全站仪对边观测法和全站仪真坐标法，设站位置较随意，断面的方向需要人来确定，要保证断面方向需要借助其它工具；有些全站仪对边观测数据不能存储，还需要记录，这也增加了工作量。全站仪假定坐标法每测一个点都能判断是否在断面上，这样能及时校正立镜点位提高测量数据精度，但第一站要设在中桩上，还需要设置测站坐标、定向等。3、横断测量的精度分析横断面测量前六种方法误差有：(1)仪器误差；(2)照准误差；（3）读数误差；

8、（4）仪器对中误差；（5）测量断面与理论断面偏离产生的误差。7前四种原因产生的误差很小，例如：水准仪观测读数可以到0.5cm，垂直角度数误差为30″，距离50m时，高差误差为1cm，因此，前四种原因产生的误差这里不做详细分析。应用前六种方法进行横断面测量的关键是，直线路段横断面方向应与路线中线垂直，曲线路段与测点的切线垂直；由于各种原因横断面方向在直线路段与路线中线不垂直