全站仪在水文大断面测量中的应用

□梁维富 □翟晶晶(周口水文水资源勘测局)

1 全站仪功能模式

目前河南省水文系统配备的大都是中海达ZTS-120全站仪，采用DIST距离记录测量模式，无论哪一种类型的全站仪都有距离测量模式，大断面只要平距、高差两个数据。平距相当于水文测量大断面中的起点距。全站仪还有一种测量模式可以测量大断面，就是三维测量模式，中海达全站仪中对应的是CORD（坐标记录），这种模式测量需要配合GPS测量出控制点的坐标，根据已知控制点的高程数据，间接地获得大断面测量数据，测量结束连接计算机取出数据展绘在cass应用软件中，提取大断面测量数据，看不见摸不着，测量有问题当时并不知道。没有DIST（距离记录）模式直接，也便于校对检查。

2 全站仪高程传递计算方法

全站仪与水准仪一样都是采用仪器站的高程去计算各间视点的高程。首先求出仪器站的高程=已知水准点的高程+棱镜高-仪器高-高差（这里需要注意了，高差为负时实际就是加上高差，高差为正时实际就是减去高差），其次求各间视点的高程=仪器站高程+仪器高-棱镜高+高差（这个高差就是平时水文测量中的高差，是负时减去，是正时加上）。

3 大断面测量方法步骤

新设站的大断面测量：首先用水准仪采用三等测量测出断面0.00桩、终点桩的高程，测量往返两个测回四个单程，平均值作为0.00桩、终点桩的采用高程。测量方法：A.仪器架在0.00桩上，照准后方即所测平距记为起点距的负XX.Xm、记录仪器高、棱镜高，高差正常记录；照准前方即所测平距为起点距的正XX.Xm，高差正常记录，以后每一个间视点棱镜高不变的情况下不需要记录。由于受地形影响仪器看不到的地方可打转点，高程的计算采用：仪器站高程+仪器高-棱镜高+高差。B.架在断面线上的任一点，首先推算出仪器点的高程，方法是照准已知点，测量出高差，仪器站的高程=已知水准点的高程+棱镜高-仪器高-高差。这时仪器测量的平距不是真正意义上的起点距，测量时正常记录回到室内首先计算出每一间视点的间距，从0.00桩开始加上间距再求出起点距。C.成果检验：当测至终点桩时随时计算出高程与已知高程进行对比，闭合差应符合30mm，L为测量路线长度，单位为km，不足1km按1km计算，也就是说正常情况下允许闭合差为30mm，一般情况下不会超过30mm。D.误差控制：全站仪对于视距的要求是视距长度超过500m误差可能会超限，视距越短精度越高。如果超限检查棱镜高是否正确（有时棱镜杆3m以上时有误差），打转点缩短视距长度。测量时照准终点桩跑尺人员放的间视点控制在一条线上以减少起点距误差，见表1。

表1 大断面测量原始记载表

允许闭合差△h允=±30=±30（mm）＝±0.03（m）；

L:路线长度，单位km，L＜1km时，按1km计算。

实测闭合差Δh实＝37.69-37.68=0.04×10-1（m）＜△h允；测量成果符合要求。

4 成果分析

以棉集站的大断面测量为例，棉集站的大断面要用水准仪测量需要转15站，每站大约5min，整个断面测下来需要75min；用全站仪测量转了3站，每站10min，整个断面测量下来只需30min，用时较水准仪缩短3/5，效率提高1.50倍，且计算简单、明了、快捷，方便校对。用水准仪测量一组需要4人（1人看镜、1人记录、2人立尺），用全站仪测只需2人（1人看镜记录、1人立尺），效率明显提高。棉集中断面见图2。

5 结语

大断面测量的误差新规范规定比原来放宽了，过去水文系统常用的大断面测量误差是±30，L是实际视距长度，有多少米算多少米，也就是说1km以内的误差放宽了。周口水文水资源勘测局通过中小河流14个站的42处大断面测量，成果显示完全满足水文普通测量规范要求，全站仪测量大断面方法可以在全省推广。

图2 棉集中断面示意图