全站儀控制測量心得

全站儀控制測量心得

我們是地處四川盆地周邊地區(qū)的山區(qū)縣，長期以來以水電工程控制測量一直采用光學(xué)經(jīng)緯儀加水平儀，工作起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作難度大，計(jì)算操作復(fù)雜。前年我們搞了一個(gè)小水電站，該電站有2km的隧洞，由于考慮其控制測量復(fù)雜，工作難度大，將該控制測量工作轉(zhuǎn)給施工方去做，原以為要一個(gè)周完成的工作（該電站地處山區(qū)，山高、坡陡、林密），誰知他們兩天就完成了。檢查他們提供的成果，發(fā)現(xiàn)他們使用全站一次進(jìn)行高程和平面控制測量。查教材知道這種高程控制測量叫三角高程，由于一直以來使用經(jīng)緯儀測距精度不高，三角高程計(jì)算出來的精度不高，幾乎被我們遺忘了。通過網(wǎng)絡(luò)查詢、網(wǎng)友請教、資料收集，發(fā)現(xiàn)由于光電測距儀的使用，三角高程控制測量已廣泛用于工程實(shí)際。去年我們單位購了一臺科力達(dá)公司的KTS-442全站儀，這為我們能實(shí)踐三角高程控制測量提供條件。剛好今年年初單位接手了一項(xiàng)一次測量三個(gè)小水電站的任務(wù)。我說服同事們，決定采用全站儀進(jìn)行這次電站的控制測量。我在網(wǎng)上廣泛收集了相關(guān)的手冊、教材和規(guī)程規(guī)范，按五等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定限差設(shè)計(jì)了測量方案和綜合測量記錄薄。實(shí)際運(yùn)用時(shí)，除受氣候影響，每個(gè)電站3.5km左右的測線，一般兩天一個(gè)，高效完成了控制測量任務(wù)。

測量時(shí)，我們采用直返覘法進(jìn)行觀測，既可消除拆光影響，又可檢驗(yàn)測量精度。同時(shí)將全站儀氣象改正設(shè)為零，用氣壓表和溫度計(jì)實(shí)測氣象條件修正。操作中，我們遇上了一些實(shí)際問題，有些是規(guī)范上有要求的，但未實(shí)際體驗(yàn)，未領(lǐng)會其要義；另一些是規(guī)程規(guī)范和資料未曾提到的但實(shí)踐中又出現(xiàn)的問題，在這里一并提出，與大家一起探討：

一、儀器測量前必須嚴(yán)格校驗(yàn)盤讀數(shù)指標(biāo)差，特別是豎盤讀數(shù)指標(biāo)差的校驗(yàn)。有規(guī)范要求儀器使用時(shí)第一、二、三天每天校驗(yàn)，以后一個(gè)周一次。使用中發(fā)現(xiàn)，我們使用的儀器必須每天校驗(yàn)，只要發(fā)現(xiàn)豎角盤左，盤右讀數(shù)指標(biāo)差偏差過大，就要校儀器，一般都有效。不知是我們這臺儀器有問題，還是這個(gè)型號儀器的通病。還好豎盤校零方便，打開儀器內(nèi)置菜單，對準(zhǔn)目標(biāo)按儀器提示操作就行。

二、嚴(yán)格控制安置儀器的地方：路上的非原生石板、石塊、雜草叢生的地方、雨后的耕作土等。實(shí)踐中，只要儀器安置在這些地方，人員走動(dòng)、吹風(fēng)、垂球的擺動(dòng)，都會造成豎角10秒左右的抖動(dòng)。即使無這些外界因素，操作人員的心跳也會造成儀器讀數(shù)2秒的跳動(dòng)。使用中一旦發(fā)現(xiàn)儀器豎角有兩秒跳動(dòng)，儀器三角架一定沒安實(shí)。這是使用光學(xué)經(jīng)緯儀無法體驗(yàn)到的現(xiàn)象。同時(shí)要求讀數(shù)時(shí)，其余人員遠(yuǎn)離儀器，不得隨意走動(dòng)，并取下對中垂球。三、視線對地滿足規(guī)范要求：《水利工程測量規(guī)范設(shè)計(jì)階段》要求視線對地不小于1.5m。在有一個(gè)電站中，控制測量需要引用下一級電站的控制點(diǎn)，在使用這個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，直覘前方約5米處，視線側(cè)邊對山壁只有0.4的距離，結(jié)果290余米的測站距離，直返覘視距誤差達(dá)0.089m（我們有一站最遠(yuǎn)視距1116米，直返覘視距誤差0.057m），測幾次都不能達(dá)到要求，只好重選前視距，290米的一站就耽誤半天。

四、嚴(yán)禁視線上有障礙物：我們在測核桃樹至高灘直覘時(shí)，視距230m，在視線150余米處有一片竹葉在視線上晃動(dòng)，對準(zhǔn)棱鏡后，調(diào)整焦距可見竹葉，焦距對準(zhǔn)棱鏡時(shí)竹葉不可見。讀數(shù)時(shí)正鏡的幾次視距讀數(shù)差為0.85m左右，其它情況下，視距讀數(shù)距都為零。派人清理后，讀數(shù)值才保持不變。

五、雨后天晴不宜觀測：冬天里，山區(qū)雨后天晴的天氣，霧氣濃、空氣擾動(dòng)大，不宜進(jìn)行測量操作。我們在一個(gè)雨后天晴的上午進(jìn)行返覘觀測，棱鏡在山陰下，儀器在太陽下，逆光觀測，霧氣又濃，望遠(yuǎn)鏡里根本找不到目標(biāo)。直到上午11點(diǎn)半，陽光照到棱鏡上后，才能進(jìn)行觀測，但目標(biāo)在鏡筒仍抖動(dòng)不也。嚴(yán)重影響測量精度。

六、為加快測量速度，控制測量盡量采用三角架擺棱鏡，這樣只搬棱鏡，不搬腳架，減少擺鏡時(shí)間和擺站的誤差。我們測量時(shí)用了三個(gè)三角架，有兩個(gè)鋁合金的，很輕，但鋁合金腳架在水泥地上有不穩(wěn)的感覺。如有四個(gè)三角架配合使用，三個(gè)使用，一個(gè)走前視，這樣速度會更快。

七、光學(xué)對中器使用注意事項(xiàng)：全站儀和棱鏡連接器都有光學(xué)對中器，很好使用。但使用中一定要按：調(diào)平對中再調(diào)平再對中的順序使用。因?yàn)楣鈱χ衅髟诨�座不平時(shí)，視線是斜的，這時(shí)對中，調(diào)平后又不對中了，有時(shí)要?jiǎng)幽_架，影響測量工作進(jìn)度。在實(shí)踐中，有個(gè)新同志擺后視棱，儀器搬走后沒動(dòng)腳架，應(yīng)該快，發(fā)現(xiàn)半天都沒擺好，還動(dòng)腳架。經(jīng)詢問，發(fā)現(xiàn)他沒按此順序操作。全站儀配有垂球，擺腳架時(shí)將其掛上，在三角座基本水平時(shí)，讓垂球基本對中，固定腳架后，架儀器調(diào)平后用光學(xué)對中器精確對中，這樣操作起來很快。棱鏡標(biāo)配里無垂球，建議前視鏡站另配垂球，加快擺站速度。后視是搬到測站，腳架先固定了的，不存在這個(gè)問題。

八、視距測回?cái)?shù)：規(guī)范要求視距測量時(shí)測四測回，每測回讀數(shù)四次的平均度，再把三測回的數(shù)平均作為視距測量數(shù)。但在實(shí)踐中只要視線上無干擾物，視距任意次讀數(shù)都不會變，不知規(guī)范這樣要求的要義。

九、視距直覘和反覘讀數(shù)：在進(jìn)行直返覘法進(jìn)行控制測量時(shí)、五等測量時(shí)規(guī)范要求視距只讀直覘、不讀返覘，但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)利用直返覘讀數(shù)比較可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和誤差來源：如視線障礙、對地距離過小、讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、對測站中心不準(zhǔn)等問題�？梢詼p少人為誤差因素。十、利用豎盤讀數(shù)指標(biāo)差提高測量成果精度。反復(fù)對中后讀數(shù)指標(biāo)差仍不滿足求，就校豎角指標(biāo)差，不管工作前校沒校，一般都有效。通過正反鏡指標(biāo)差的驗(yàn)證，查找誤差原因，使得測量成果的人為失誤因素降為零。提高測量成果準(zhǔn)確率。

十一、儀高、棱鏡高測量不易精確。按規(guī)范上要求：棱中心到基座用游標(biāo)卡尺量下后，作固定值記錄，測量過程中用鋼卷尺量基座以下部分，兩者加起來作鏡高。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)游標(biāo)卡尺只能量到三角基座調(diào)平螺旋的上座。因上座到下座之間有調(diào)平螺旋，調(diào)整后數(shù)字是變化的，每一站不同。所以量儀高（鏡高）時(shí)，從測樁中心量到角架座盤（斜10cm），再到棱鏡三角聯(lián)接器上座（斜5cm），直線按曲線量，不準(zhǔn)確�，F(xiàn)場我們采用鋼卷直接量到棱鏡（儀器中心）反而誤差小些。角架座盤到棱鏡中心的傾角比到棱鏡基座的傾角要小些。但仍然不準(zhǔn)，不知大家有什么高招。

十二、視線傾角不大于15°問題：《三角高程測量規(guī)范》中要求視線傾角不大于15°，我們在實(shí)際操作前認(rèn)為不易達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)傾角多數(shù)在2°左右，所以不足為慮。但《水利工程測量規(guī)范》中用h≤20×s×10^3/T來表示高差限制、不太直觀，不知為什么不換算成角度。

十三、測量結(jié)果要求現(xiàn)場計(jì)算，以檢驗(yàn)測量成果。由于計(jì)算復(fù)雜，我們采用提電腦，用電子表格編寫測量記錄薄現(xiàn)場進(jìn)行計(jì)算。這樣方便、快捷、不易出錯(cuò)，只是手提電腦在強(qiáng)光下不好用。十四、用CAD幾何作圖法計(jì)算各控制點(diǎn)坐標(biāo)。平面控制測量中控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算是最繁鎖的，我用CAD幾何作圖法先作各邊長度和轉(zhuǎn)角，在查詢端點(diǎn)坐標(biāo)。

我不是學(xué)測量專業(yè)的，上學(xué)時(shí)只學(xué)過一門《水利工程測量學(xué)》，測量的很多知識沒涉獵、更未接觸過。這次大量利用網(wǎng)上的知識，完成我的工作，我要感謝網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)友們。我也知道，我的這次工作并不是做得很嚴(yán)謹(jǐn)，很規(guī)范，我把他寫出來，請大家指正。環(huán)境關(guān)系，生活中不能接觸更好的老師，各位網(wǎng)友就是我的老師。二○○六年五月

這位朋友所談全是精髓啊，偶用過的測量儀器可謂五花八門，從上世紀(jì)50年代世界領(lǐng)先水平的工程測量儀器到201*年世界先進(jìn)水平的測量儀器都用過，而卻沒有做出樓主這樣詳細(xì)的分析與研究，我只是簡單的說那個(gè)儀器好用，那個(gè)不好用，對于全站儀我想說的是，國產(chǎn)的全站儀普遍在三角測量時(shí)誤差較大，大家使用時(shí)要注意。

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全站儀控制測量心得

一、儀器測量前必須嚴(yán)格校驗(yàn)盤讀數(shù)指標(biāo)差，特別是豎盤讀數(shù)指標(biāo)差的校驗(yàn)。有規(guī)范要求儀器使用時(shí)第一、二、三天每天校驗(yàn)，以后一個(gè)周一次。使用中發(fā)現(xiàn)，我們使用的儀器必須每天校驗(yàn)，只要發(fā)現(xiàn)豎角盤左，盤右讀數(shù)指標(biāo)差偏差過大，就要校儀器，一般都有效。不知是我們這臺儀器有問題，還是這個(gè)型號儀器的通病。還好豎盤校零方便，打開儀器內(nèi)置菜單，對準(zhǔn)目標(biāo)按儀器提示操作就行。

二、嚴(yán)格控制安置儀器的地方：路上的非原生石板、石塊、雜草叢生的地方、雨后的耕作土等。實(shí)踐中，只要儀器安置在這些地方，人員走動(dòng)、吹風(fēng)、垂球的擺動(dòng)，都會造成豎角10秒左右的抖動(dòng)。即使無這些外界因素，操作人員的心跳也會造成儀器讀數(shù)2秒的跳動(dòng)。使用中一旦發(fā)現(xiàn)儀器豎角有兩秒跳動(dòng)，儀器三角架一定沒安實(shí)。這是使用光學(xué)經(jīng)緯儀無法體驗(yàn)到的現(xiàn)象。同時(shí)要求讀數(shù)時(shí)，其余人員遠(yuǎn)離儀器，不得隨意走動(dòng)，并取下對中垂球。

三、視線對地滿足規(guī)范要求：《水利工程測量規(guī)范設(shè)計(jì)階段》要求視線對地不小于1.5m。在有一個(gè)電站中，控制測量需要引用下一級電站的控制點(diǎn)，在使用這個(gè)控制點(diǎn)時(shí)，直覘前方約5米處，視線側(cè)邊對山壁只有0.4的距離，結(jié)果290余米的測站距離，直返覘視距誤差達(dá)0.089m（我們有一站最遠(yuǎn)視距1116米，直返覘視距誤差0.057m），測幾次都不能達(dá)到要求，只好重選前視距，290米的一站就耽誤半天。四、嚴(yán)禁視線上有障礙物：我們在測核桃樹至高灘直覘時(shí)，視距230m，在視線150余米處有一片竹葉在視線上晃動(dòng)，對準(zhǔn)棱鏡后，調(diào)整焦距可見竹葉，焦距對準(zhǔn)棱鏡時(shí)竹葉不可見。讀數(shù)時(shí)正鏡的幾次視距讀數(shù)差為0.85m左右，其它情況下，視距讀數(shù)距都為零。派人清理后，讀數(shù)值才保持不變。五、雨后天晴不宜觀測：冬天里，山區(qū)雨后天晴的天氣，霧氣濃、空氣擾動(dòng)大，不宜進(jìn)行測量操作。我們在一個(gè)雨后天晴的上午進(jìn)行返覘觀測，棱鏡在山陰下，儀器在太陽下，逆光觀測，霧氣又濃，望遠(yuǎn)鏡里根本找不到目標(biāo)。直到上午11點(diǎn)半，陽光照到棱鏡上后，才能進(jìn)行觀測，但目標(biāo)在鏡筒仍抖動(dòng)不止。嚴(yán)重影響測量精度。

六、為加快測量速度，控制測量盡量采用三角架擺棱鏡，這樣只搬棱鏡，不搬腳架，減少擺鏡時(shí)間和擺站的誤差。我們測量時(shí)用了三個(gè)三角架，有兩個(gè)鋁合金的，很輕，但鋁合金腳架在水泥地上有不穩(wěn)的感覺。如有四個(gè)三角架配合使用，三個(gè)使用，一個(gè)走前視，這樣速度會更快。

七、光學(xué)對中器使用注意事項(xiàng)：全站儀和棱鏡連接器都有光學(xué)對中器，很好使用。但使用中一定要按：調(diào)平對中再調(diào)平再對中的順序使用。因?yàn)楣鈱χ衅髟诨�座不平時(shí)，視線是斜的，這時(shí)對中，調(diào)平后又不對中了，有時(shí)要?jiǎng)幽_架，影響測量工作進(jìn)度。在實(shí)踐中，有個(gè)新同志擺后視棱，儀器搬走后沒動(dòng)腳架，應(yīng)該快，發(fā)現(xiàn)半天都沒擺好，還動(dòng)腳架。經(jīng)詢問，發(fā)現(xiàn)他沒按此順序操作。全站儀配有垂球，擺腳架時(shí)將其掛上，在三角座基本水平時(shí)，讓垂球基本對中，固定腳架后，架儀器調(diào)平后用光學(xué)對中器精確對中，這樣操作起來很快。棱鏡標(biāo)配里無垂球，建議前視鏡站另配垂球，加快擺站速度。后視是搬到測站，腳架先固定了的，不存在這個(gè)問題。

八、視距測回?cái)?shù)：規(guī)范要求視距測量時(shí)測四測回，每測回讀數(shù)四次的平均度，再把三測回的數(shù)平均作為視距測量數(shù)。但在實(shí)踐中只要視線上無干擾物，視距任意次讀數(shù)都不會變，不知規(guī)范這樣要求的要義。九、視距直覘和反覘讀數(shù)：在進(jìn)行直返覘法進(jìn)行控制測量時(shí)、五等測量時(shí)規(guī)范要求視距只讀直覘、不讀返覘，但實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)利用直返覘讀數(shù)比較可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和誤差來源：如視線障礙、對地距離過小、讀數(shù)錯(cuò)誤、記錄錯(cuò)誤、對測站中心不準(zhǔn)等問題�？梢詼p少人為誤差因素。

十、利用豎盤讀數(shù)指標(biāo)差提高測量成果精度。反復(fù)對中后讀數(shù)指標(biāo)差仍不滿足求，就校豎角指標(biāo)差，不管工作前校沒校，一般都有效。通過正反鏡指標(biāo)差的驗(yàn)證，查找誤差原因，使得測量成果的人為失誤因素降為零。提高測量成果準(zhǔn)確率。

十一、儀高、棱鏡高測量不易精確。按規(guī)范上要求：棱中心到基座用游標(biāo)卡尺量下后，作固定值記

錄，測量過程中用鋼卷尺量基座以下部分，兩者加起來作鏡高。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)游標(biāo)卡尺只能量到三角基座調(diào)平螺旋的上座。因上座到下座之間有調(diào)平螺旋，調(diào)整后數(shù)字是變化的，每一站不同。所以量儀高（鏡高）時(shí)，從測樁中心量到角架座盤（斜10cm），再到棱鏡三角聯(lián)接器上座（斜5cm），直線按曲線量，不準(zhǔn)確�，F(xiàn)場我們采用鋼卷直接量到棱鏡（儀器中心）反而誤差小些。角架座盤到棱鏡中心的傾角比到棱鏡基座的傾角要小些。但仍然不準(zhǔn)，不知大家有什么高招。

十二、視線傾角不大于15°問題：《三角高程測量規(guī)范》中要求視線傾角不大于15°，我們在實(shí)際操作前認(rèn)為不易達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)傾角多數(shù)在2°左右，所以不足為慮。但《水利工程測量規(guī)范》中用h≤20×s×10^3/T來表示高差限制、不太直觀，不知為什么不換算成角度。

十三、測量結(jié)果要求現(xiàn)場計(jì)算，以檢驗(yàn)測量成果。由于計(jì)算復(fù)雜，我們采用提電腦，用電子表格編寫測量記錄薄現(xiàn)場進(jìn)行計(jì)算。這樣方便、快捷、不易出錯(cuò)，只是手提電腦在強(qiáng)光下不好用。

十四、用CAD幾何作圖法計(jì)算各控制點(diǎn)坐標(biāo)。平面控制測量中控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算是最繁鎖的，我用CAD幾何作圖法先作各邊長度和轉(zhuǎn)角，在查詢端點(diǎn)坐標(biāo)。

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