无棱镜全站仪测量技术在长岐灌区断面测量中的应用

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1、无棱镜全站仪测量技术在长岐灌区断面测量中的应用摘要：介绍无棱镜测量技术在广西防城港市长岐灌区渠道断面测量的应用情况，对无棱镜测量技术工作效率和成果精度以及适用条件进行分析。　　关键词：无棱镜测量技术；断面测量；精度分析　　1、工程概况　　防城港市长岐灌区位于广西最南部，十万大山南麓。灌区辖防城港市防城区和港口区共9个乡镇，总面积1433km2，占防城区、港口区总面积51.45%，灌区总耕地面积17.47km2.目前灌区总干渠设计流量12m3/s，总长10.08km.左干渠设计流量8.4m3/s，总长66.6km，右干渠设计流量3.6m3/s，总长

2、21.78km.渠系建筑物经过二十多年的运行，淤积、渗漏、崩塌较普遍，附属建筑及设备损坏严重，特别是渡槽、斗闸门损坏更为突出。为提高灌区的灌溉效益，并为企沙工业园供水，发展临海工业园经济，防城港市政府决定对总长98km总干渠及左右干渠进行防渗加固扩能整治建设。本工程测量任务是对灌区干渠进行地形测绘，为设计提供带状平面地形图以及纵横断面。　　2、纵横断面测量工作方法　　优选渠道断面测量工作方法是在实地沿渠道中心轴线用皮尺量出渠道的里程，从0+000桩号开始，每隔20米标上一个横断面桩号，有重要水利附属设施或渠道地形变化较大的地方增加横断面桩号。用水

3、准仪从首级控制点引测高程到断面中桩，由此整理各中桩里程和高程成图便得到渠道纵断面图。然后进行横断面测量，通常横断面测量有二种方法，第一种是实地丈量法，即从中桩开始向横断面两侧用两把直尺垂直相交量出地性线上各点的间距和高差，整理数据绘成横断面，这种方法要求施测人员必须到达断面上各特征点。由于长岐灌区七十年代中期投入运行以来，长年失修，塌方时有发生，渠道两岸边坡陡峭且没有规则，测量每个断面都要付出很大的代价，单纯采用这种方法将浪费大量的人力物力；第二种方法是实地丈量结合全站仪测量，在地势平坦易于行走的地方采用实地丈量法，其他地方则采用全站仪测量，其优

4、点是省时省物力，解决了高边坡上施测人员无法丈量断面的问题，我们采用此法。工作中发现渠道的某些地方，如灌区总干渠6+500至7+510段，渠道两边高边坡都是石质边坡，坡度超过60度且变化无规律，受条件限制，施测人员难以到达边坡中间特征点上采点，若简单地用边坡坡脚点与坡顶点相连，画出的断面与实地不符，造成工程测量精度和工程量概算的不合理偏差。为了解决这个问题，我们采用莱卡TPS1200无棱镜全站仪测量。　　3、无棱镜测量技术简介及其适用条件　　3.1无棱镜测量技术简介无棱镜测量技术基于相位法原理，发出的激光束极为窄小，可以非常精确地打到目标上，保证高

5、精度的距离测量。与有棱镜测量相比较，其优点是只要测点的反射介质符合无棱镜测量的条件，就不需要在测点上放置棱镜，即可测量出该点的三维坐标。此项技术在全世界范围内得到了广泛的应用，它具有良好的技术规范：高精度（3mm+2ppm），大范围（使用柯达灰度标准卡，其范围可达180米[1]），具有可见的红色激光斑，以及很小的光束直径。为了达到出色的标准，采用3R级可见激光，并采用相位法无棱镜测距技术。由于对于国际激光标准来说，3R类的激光器相对来说还是比较新的，它经常和3B类的激光器混合起来使用。3R级激光器是比较新的激光器标准，其安全性介于2类激光器和3B

6、类激光器之间，包含更少的安全限制指导。从这个角度说，‘R’用来表示“要求的简化”。3R类激光器无反射棱镜测距在应用中能够将测量的范围比采用2类激光器提高1倍，对于测量人员提高作业效率来说是有利的。根据国际激光安全标准，3R类激光器操作人员应该注意不要使人眼直视激光束。当测量人员在触发测量键时，激光器才能被激活，测量完成就被关闭。当打开激光指示器时，3R类激光器也能够被激活。人眼暴露于这样的激光线中时，自然的一些反应（例如：瞳孔的缩小、斜视、视线的转移）将或多或少的减少伤害，这样，人眼由于在无意中处于激光束中较长时间而导致受伤的可能性可以忽略不计了

7、。　　3.2无棱镜测量技术的适用条件每种测量设备都有自身的特点和适用范围，通过实践发现无棱镜测量技术适用条件如下：　　（1）适用于通视条件好，反射介质好的地方，在反射介质较暗，吸光性太强，反射条件不好等地方不宜使用无棱镜测量。　　（2）无棱镜测量技术适宜测量反射面裸露的测点高程，如岩石，房屋、公路等视线可及的地形、地物点高程。　　（3）无棱镜测量适用于视线没有任何障碍的地形地物测量，若中间有障碍物则测量到的是障碍物的坐标、高程。如要测400米外的地形点，若在200米的地方有树叶挡住视线，将测到的是树叶的坐标、高程。　　（4）无棱镜测量要耗费较大的

8、电源，外业时要准备充足的电源，必要时配置外挂电源。　　（5）注意不要将激光束射向似镜表面。　　（6）施测过程中不要长时间通过目镜观测标的