浅析全站仪无棱镜测量技术在道路断面测量中的应用.pdf

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1、交通建设■阿目麓窿2013年4月【文章编号]1673-0038(2013)10—0276-03浅析全站仪无棱镜测量技术在道路断面测量中的应用李志建(中交第三航务工程局有限公司厦门分公司厦门361006)摘要：本文根据全站仪无棱镜测量技术在道路断面测量中的应用情况，对无棱镜测量工作效率、测量精度以及适用条件进行分析，以供同行参考。关键词：无棱镜测量技术；断面测量；精度分析1工程概况某国道复线工程分为原有道路改造和道路改线(新线)两部分，应施工合同要求需对原有道路和改线新增道路进行纵横断面测量，为土石方工

2、程量复核和道路施工临时排水设计提供基础数据。本次测量总里程为5km，分为原有道路2km和改线道路(新线)3km。原有道路为双向4车道，宽度约18m，道路两侧以居民地居多，该路段车流量较大，且车速较快。道路改线为山区高边坡都是石质边坡，坡度超过60。且变化无规律，受条件限制，测量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计算的不合理偏差。给测量工作带来了一定的困难，对测量方法的选取应避开以上因素的干扰，确保外业测量人员的人身安全及提

3、高工作效率，对此我们采用全站仪无棱镜测量。2纵横断面测量方法2．1纵断面测量方法鉴于该道路车流量较大且车速较快，首选道路断面测量工作方法是在实地沿道路一侧用GPSRTK放出道路的里程，从K0+000桩号开始，每隔20m标上一个横断面桩r偏桩’，)号，在道路地形变化较大的地方增加横断面桩号。用全站仪从控制点引测坐标及高程到断面“偏桩”，后通过横断面数据整理出各中桩里程和高程并成图，便得到道路纵断面图。2．2横断面测量方法横断面测量通常有二种方法，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

4、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，这种方法要求测量人员必须到达断面上各特征点。由于道路车流量较大且车速较快，本次测量将“中桩外移”设“偏桩”，对于道路中心点，测量人员不便到达，不安全，单纯采用以上方法将浪费大量的时间，没有工作效率：第二种方法是实地丈量结合全站仪测量，在道路两侧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。对于道路中心点，将采用全站仪的无棱镜测量功能将其采集，优点是省时省力，我们采用此法。因此，我们选用拓普康GFF-7502无棱镜全站仪进行测量。3无棱镜测

5、量技术的特点3．1分析无棱镜测量技术原理无棱镜测量技术基于相位法原理，发出的激光束极为窄小，·276·可以非常精确地打到目标上，保证高精度的距离测量。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180m)，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

6、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l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

7、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。3．2无棱镜测量技术的特点与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宣使用无棱镜测量。(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

8、、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400m外的地形点，若在200m的地方有树叶挡住视线，将测到的是树叶的坐标、高程。(4)不要将激光束射向似镜表面。(5)施测过程中不要长时间通过目镜观测标的物，以免将眼睛长时间置于激光束中导致受伤。(6)无棱镜测量适用于人员难以到达，反射介质好的地形地物测量，如悬崖、溪谷、车流量大的公路、有剧毒的地物等。2013年