所屬欄目:電子技術論文 發布日期:2011-06-07 08:03 熱度:
測量學是一門研究如何確定地面、地下和空間目標的相互位置的科學,研究對象主要是地球,其具體任務有三:一是確定地球的形狀和大小,二是將地球表面的形態及其它信息測繪成圖,三是進行經濟建設和國防建設所必需的測繪工作。除了要進行理論學習之外,更要在實踐中能靈活運用各種測量方法來解決實際生產中的測量工作。根據學習的理論知識與幾年來從事復雜山區工程測量工作中獲得的實踐經驗相結合,分析總結了在復雜山區進行地形測量的技術和方法。
1.儀器的選取
目前市場上的測量工具多種多樣,針對性也很強,有適合建筑工地測量的水準儀,適合水深測量的超聲波水深儀,適合距離測量的測距儀,適合面積測量的手持GPS,適合地形測量的全站儀,適合坐標測量的靜態和動態GPS等等。對于復雜山區的地形測量,最主要的測量儀器就是全站儀,即全站型電子速測儀(ElectronicTotalStation)。是一種集光、機、電為一體的高技術測量儀器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測量功能于一體的測繪儀器系統。因其一次安置儀器就可完成該測站上全部測量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監測領域。下面就全站儀的原理及復雜山區測量,具體分析一下。
2.儀器的原理
全站儀是一種新型測角儀器,與光學經緯儀比較全站儀將光學度盤換為光電掃描度盤,將人工光學測微讀數代之以自動記錄和顯示讀數,使測角操作簡單化,且可避免讀數誤差的產生。全站儀的自動記錄、儲存、計算功能,以及數據通訊功能,進一步提高了測量作業的自動化程度。
全站儀與光學經緯儀區別在于度盤讀數及顯示系統,全站儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數裝置是分別采用兩個相同的光柵度盤(或編碼盤)和讀數傳感器進行角度測量的。根據測角精度可分為0.5″,1″,2″,3″,5″,10″等幾個等級。
3.天氣與氣候對于復雜山區的地形測量的影響
在復雜山區進行地形測量時,天氣和氣候尤為重要,具體需要注意以下幾點:
3.1氣壓與溫度
在高精度的測量工作中,氣壓、溫度的變化往往影響到測量結果的精確性,市場上最常用的全站儀外置有溫度、氣壓傳感器,可以實時監測到溫度、氣壓的變化并調準測量結果,自動進行氣象改正,所以我們在測量工作中,只要輸入正確的當地氣壓與溫度即可。
3.2風力
在實際測量過程中,要注意風力對儀器的影響,尤其是在復雜山區測量,風力較大,這會使儀器不穩定,棱鏡立的不穩,影響測量精度。所以我們在測量時要注意當天的風力,如果由于風力太大而使儀器產生晃動,應盡量避免。
3.3季節
一般來說,復雜山區的地形測量在春秋兩季最主要的影響就是風和雨,如果是在夏天測量,應注意避免炎熱的天氣對自己身體的影響,防止中暑,并要減少強烈的陽光對眼睛的刺激。冬天應該注意溫度太低對儀器的影響,不過在北方冬季由于山區植被已經干枯,測量最大的好處就是通視較好,但仍需注意身體,做好保暖措施,防止凍傷。
4.測量站點的選定
測站點的位置正確與否對測圖的質量影響極大。因此,開測前必需對開測點的位置進行嚴格的檢查。針對全站儀而言,站點應選在地形較高,通視較好且不被樹木擋住視線的地方,用肉眼觀察所測量的范圍應該視野寬廣,盡量減少轉站,避免工程測量中的手動誤差。
5.棱鏡的使用
從表面上看,測量工作中最重要的就是儀器觀測人員,其實不然,在復雜山區測量中,棱鏡的正確使用,不僅可以使觀測人員省力,也會使自己省去很多時間和沒必要的坐標點。一個優良的測量隊伍,使用棱鏡人員要對整個測量范圍非常了解,要知道應該測哪些點,因為觀測人員對所測量的范圍并不能觀察的細致,所以需要棱鏡使用人員給予回應,才能正確、完整地測量好地形圖。其次棱鏡使用人員應該把棱鏡立在通視較好的地方,用肉眼要看見儀器觀測人員,如果觀測人員看不見自己,應該晃動棱鏡或者做適當的動作來引起觀測人員的注意。
6.測量工作中應注意的要素
6.1儀器本身的系統誤差
儀器本身的系統誤差對于使用者而言是無法克服的,我們能做到的就是平時工作中對儀器進行及時維護和檢校,保證儀器在限差內準確測量即可。
6.2儀器升沉的誤差
儀器升沉的誤差也是不可避免的,所以我們在選點的時候應盡量選在土質結實或者巖石的地方,盡量平坦,減少震動。但大部分全站儀在防震性能上都比較高,另外全站儀具有的自動雙軸補償系統也是可以避免儀器升沉的。
6.3外界因素
外界因素很多,全站儀的防水防潮等級也可以滿足測量精度要求,并具有大氣的折光改正以及地球曲率改正等功能,我們在測量中對于這些誤差可以忽略不計,但我們要注意光線問題,要避免陽光對觀測人員觀察棱鏡的影響,不要逆光觀測。
6.4整平誤差
整平誤差也是用戶無法克服的,所以我們要選購正規廠家生產的全站儀和棱鏡,平時經常檢校即可。儀器的整平要在立好儀器之后,用腳把儀器腳架踩實,再進行水平氣泡和豎直氣泡的對中整平。棱鏡的整平對使用人員的技術要求就高一些,在立棱鏡時需要盡量手穩,減少晃動,使對中桿的水平氣泡盡量在允許誤差范圍內。
6.5正確使用儀器
由于全站儀為電子產品,無需人工觀測記錄,大大減少了人為觀測誤差,在使用前一定要先仔細閱讀說明書,確保正確使用儀器,以免在實際測量中擔誤時間或錯誤測量。
綜上所述,復雜山區的地形測量是一項艱苦的工作,需要測量人員有較強的體力與耐力,在測量過程中要認真做好每一步驟,使誤差降到最小。測量學的發展,將直接對改善人們的生活環境,提高人們的生活質量起重要作用。
文章標題:淺析在復雜山區利用全站儀進行地形測量的技術和方法
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