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摘要院目前，全站儀三角高程測(cè)量代替水準(zhǔn)測(cè)量已經(jīng)得到非常廣的應(yīng)用，但是，傳統(tǒng)的三角高程測(cè)量投入資源多，計(jì)算量大，效率低，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度的要求。隨著高精度智能全站儀的面世，以及機(jī)載軟件的成功研發(fā)，現(xiàn)代的三角高程測(cè)量具有劃時(shí)代的進(jìn)步，不僅需要的資源少、速度快、節(jié)省時(shí)間，而且效率高，精度能夠保證。本文將以仁新高速公路 13標(biāo)為例，闡述高精度智能全站儀結(jié)合徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件在山區(qū)高程控制測(cè)量中的應(yīng)用。

0引言

在高程控制測(cè)量中，一般首先采用的是水準(zhǔn)測(cè)量，但對(duì)于山區(qū)地形，水準(zhǔn)測(cè)量限制非常大，全站儀三角高程測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)比較明顯，它不受地形起伏的限制，具有效率高、實(shí)施靈活等優(yōu)點(diǎn)，已有實(shí)踐證明：三角高程測(cè)量能達(dá)到三、四等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求；特殊情況下，有時(shí)還能夠達(dá)到一、二等水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求。傳統(tǒng)的三角高程測(cè)量投入人員多，且需要手動(dòng)記錄，內(nèi)業(yè)計(jì)算工作量比較大；而高精度智能全站儀結(jié)合徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件的應(yīng)用，是三角高程測(cè)量的一次進(jìn)步，是軟硬件改進(jìn)的結(jié)晶，它具有自動(dòng)測(cè)量及自動(dòng)記錄的功能，內(nèi)業(yè)既可以自動(dòng)生成電子表格，也可以自動(dòng)生成支持多種軟件的平差格式文件，效率非常高，精度也能保證，從而能夠減少測(cè)量人員，節(jié)省時(shí)間。

1三角高程測(cè)量原理

三角高程測(cè)量是根據(jù)由測(cè)站向照準(zhǔn)點(diǎn)所觀測(cè)的斜距和豎直角，通過(guò)三角公式計(jì)算兩點(diǎn)間的高差。如圖 1所示。

計(jì)算公式如下：

hAB=S·sin琢+i-v+f 或 hAB=D·tan琢+i-v+f
HB=HA+hAB
式中：S—AB 兩點(diǎn)間的斜距；D—AB 兩點(diǎn)間的平距；
i—儀器高；v—目標(biāo)高；f—球氣差改正數(shù)；f=c-r=球差-氣
差=D2/2R-D2·k/2R=（1-k）·D2/2R（k 為大氣折光系數(shù)，取值
范圍約在 0.09-0.16 之間。）

2徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件淵中國(guó)版冤

2.1徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件的基本功能徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件是建立高等級(jí)三角網(wǎng)、導(dǎo)線（網(wǎng)）以及大型構(gòu)筑物和建筑物形變監(jiān)測(cè)網(wǎng)時(shí)的主要觀測(cè)手段，這些觀測(cè)具有觀測(cè)目標(biāo)多、測(cè)回?cái)?shù)多、精度要求高等特點(diǎn)。

也是專(zhuān)門(mén)針對(duì)用戶設(shè)計(jì)的機(jī)載軟件，提供了高效、便捷的

自動(dòng)化測(cè)量，大大提高了工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)滿足了內(nèi)、外業(yè)數(shù)據(jù)一體化、規(guī)范化的作業(yè)要求，充分顯示了該機(jī)載軟件的先進(jìn)性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性，完善的后處理程序，能夠進(jìn)行各種網(wǎng)形的數(shù)據(jù)平差處理。

2.2 徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件的主要特點(diǎn)
      ①操作簡(jiǎn)單，觀測(cè)過(guò)程規(guī)范。②限差設(shè)置靈活。③具有手動(dòng)學(xué)習(xí)、自動(dòng)觀測(cè)、自動(dòng)記錄。④后處理完善、規(guī)范，能夠?qū)С鰳?biāo)準(zhǔn)的觀測(cè)手簿，并能夠?qū)С鲋С侄喾N軟件的平差格式文件。

2.3數(shù)據(jù)后處理

外業(yè)觀測(cè)完畢后，利用電腦上安裝的徠卡 三維變形監(jiān)測(cè)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理，打開(kāi)軟件，首先新建作業(yè)，把觀測(cè)數(shù)據(jù)  *.obs和棱鏡高文件  *.lep導(dǎo)入至軟

件，依次進(jìn)行斜距傾斜改正、高差計(jì)算，導(dǎo)出相應(yīng)報(bào)表和格式文件，導(dǎo)出的電子手簿如表 1所示。

表 1 軟件導(dǎo)出的電子手簿淵d343 站外業(yè)觀測(cè)手簿冤

3 工程實(shí)例

3.1工程概況

仁新高速公路

LJ13標(biāo)起于廣佛寺大橋  0#臺(tái)端，止于銀峰山出口，起點(diǎn)里程 K127+494，終點(diǎn)里程 K132+180，正線線路長(zhǎng) 4.484 公里，工程含 4.484 公里正線、沐川南互通及 4.18 公里連接線。主要工程有銀峰山隧道一座，該隧道右線長(zhǎng) 1923m、左線長(zhǎng) 1911m；特、大、中橋梁共計(jì) 21 座，涵洞 15 座。項(xiàng)目位于四川盆地西南緣向云貴高原的過(guò)渡上，峰巒起伏，溝谷縱橫，地形陡峻，植被茂密，受巖性和構(gòu)造控制，形成陡緩相間連續(xù)變化地形。項(xiàng)目?jī)?nèi)地形高點(diǎn)高程約為800m，相對(duì)最低點(diǎn)的觀音堂高程約 490m，相對(duì)高差約為310m，屬構(gòu)造剝蝕侵蝕低山地貌。隧道所傍斜坡較陡，坡度約 40毅耀60毅，斜坡坡表植被茂密，沿沐介路處斜坡局部基巖裸露。
3.2 測(cè)量方法
由于本項(xiàng)目位于山區(qū)，水準(zhǔn)測(cè)量難度非常大，所以采用三角高程測(cè)量對(duì)向觀測(cè)的方法進(jìn)行高程控制測(cè)量。
3.3 測(cè)量?jī)x器
測(cè)量采用的儀器為高精度智能全站儀，目前市面上高精度智能全站儀有多種品牌（徠卡、索佳、拓普康、天寶等），本次選用的是徠卡 TS60：測(cè)角精度 0.5義，測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)精
度 1mm+1ppm，它具有自動(dòng)搜索、識(shí)別、觀測(cè)、記錄和計(jì)算等功能。儀器加裝徠卡三維變形監(jiān)測(cè)軟件，具有自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)記錄，節(jié)省時(shí)間、減少人員。

由表 2 可以看出：自動(dòng)觀測(cè)、自動(dòng)記錄，需要的測(cè)量人員少，節(jié)省時(shí)間。如果方向數(shù)和測(cè)回?cái)?shù)增加，則更有優(yōu)勢(shì)。、

表 2 自動(dòng)觀測(cè)與人工觀測(cè)每站測(cè)量消耗資源對(duì)比表

3.4 測(cè)量結(jié)果
本次測(cè)量設(shè)計(jì)高程點(diǎn) 4 個(gè)，加密高程點(diǎn) 8 個(gè)，測(cè)量線路 7.95 公里，共測(cè)量了 24 段對(duì)向觀測(cè)，對(duì)向觀測(cè)高差互差最大為 13.8mm，小于限差 29.5mm，滿足光電測(cè)距三角高程測(cè)量四等的規(guī)范要求，具體數(shù)字見(jiàn)表 3。

表 3 三角高程測(cè)量外業(yè)觀測(cè)高差及距離統(tǒng)計(jì)表 

4 結(jié)束語(yǔ)
全站儀三角高程測(cè)量不受觀測(cè)地形的限制、測(cè)站數(shù)少、能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高作業(yè)速度、具有較強(qiáng)的靈活性與實(shí)用性，尤其是在丘陵地帶或山區(qū)的測(cè)量中有較大的優(yōu)越性。高精度智能全站儀的出現(xiàn)，更能體現(xiàn)出三角高程測(cè)量的優(yōu)勢(shì)。高精度智能全站儀結(jié)合徠卡多測(cè)回測(cè)角軟件在本測(cè)區(qū)高程控制測(cè)量的應(yīng)用，不僅節(jié)省了大量的時(shí)間，減少了人員的投入，而且速度快、效率高、精度高，為項(xiàng)目間接創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，可以進(jìn)行推廣。