全站仪在高速公路高程控制测量中的应用

闵学光

（朝阳县自然资源局，辽宁 朝阳 122629）

1 控制测量中的应用

1.1 使用全站仪进行高速公路中线的恢复

中心线的测量在整个公路测量中占据重要位置，只有在恢复了中心线之后，后续施工才能有序进行。随着高速公路的逐步发展，对测量精度的要求越来越高，全站仪被广泛用作中线测量中的高精度测量设备。在应用过程中，使用全站仪扩展极坐标法可以有效促进测量效率和质量。只要在测量过程中输入待定的中心线点，全站仪便会根据极坐标法的原理，进行自动计算。全站仪使用坐标和点后测量站坐标等数据，可以自动计算中间点各个方面的差异 （例如距离偏差，角度偏差等），并提供中间点。

1.2 测量平面位置及角度测量

通常，将全站仪放置在本文中标记为点A的一个点上，然后将其与要测量的点B对齐，然后将棱镜放置在控制点的B点处，并通过全站仪测量点B点坐标。如果测量坐标与测量结果中给定坐标之间的误差超出误差范围 （只要在允许范围内的数据），就必须重新构建并测量测站。如果在误差范围内，则可以将该点视为要测量的点的位置，并且为了确保要测量的点的稳定性，应将木桩放置在该位置并标记，以便为后续工作打下良好的基础。

1.3 高程测量

公路高程测量对于整个公路的建设非常重要，它不仅可以计算填海和基坑的深度，还可以观察和计算公路的沉降。为了给公路建设提供准确的数据，有必要在公路测量过程中使用全站仪进行高程测量。在一般情况下，水准测量是一种较为常见的测量方法，但是该方法会受地形条件的影响，尤其是在起伏较大的地区。全站仪不受地形影响，操作人员只需要保证两点之间的可见性即可开始测量。在实际测量过程中，可以使用三角高程测量原理。将棱镜安装在带刻度的对中杆上后，将整个测站对准棱镜，然后按距离测量按钮，进而测量高度差，此方法可以测量任何点的高度并为公路测量提供基础。

1.4 四等三角高程观测

当前我国高速公路高程测量中对仪器的精准度要求较高，所采用的电磁波测距仪器主要是日本的拓普康CTS-332N。此仪器在测量过程中可以采用对向观测中的丝法观测四测绘测定，此种测绘技术能够实现更高的精确度，并且对垂直角度的指标差的比较值小于5°，垂直角测回的比较值小于5°，在测量过程中仪器可以根据实际情况调整，在植被覆盖较多的山区时，仪器可以进行有效的调整，保持加常数和气压温度与环境相符。此仪器高度与棱镜的高度在测量过程中可以精确到毫米，在测量过程中，设备会进行反复的调整测定，最终数据则是根据这些重复的数据计算出的一个平均数。在使用四等三角高程进行观测时，对于设备的使用需要按照相关的标准进行，保证相关参数达到了设备的对应要求之后则可以进行下一站的观测，否则很容易产生数据误差，给项目的进度产生一定的影响。

2 全站仪在项目控制测量应用情况

2.1 项目具体情况

以某施工项目为例，高速公路线路全长为110.106km。此路段的环境复杂，主要以丘陵和山地为主，并且植被覆盖率极高，因此在施工过程中透视条件较差。丘陵和山地为主会导致路线的起伏较大，各种复杂地形都会遇上，其中一些沟壑等使得施工难度增大。

2.2 任务情况

根据施工场地的地形，现场实际施工的进度，来进行系统测绘。从整个项目的施工情况来看，在整个测量过程中沿着一级导线的路线形成了一个四等电磁波测距三角高程网状图，此任务设计有效的贯穿了整个工程路线，可以给每一段路程的施工提供精确数据。

3 控制措施分析

由于全站仪所具有的优势十分明显，因此在高速公路高程控制测量中得到了广泛应用，但是随着使用度的提升，一些问题也逐渐显现出来，以下具体的控制措施。

3.1 测量数据取值精确到毫米

在测量过程中，为了保证处理结果的精确性更高，在进行取值时需要精确到毫米。此外导线点作为高程测量的转折点，在进行测量时，需要根据实际情况采取对向观测，并且要排除其他的干扰因素，例如气候等，保证测量的数值更符合当前环境，能够为后续的施工提供更多的参考。

3.2 重视地球曲率、气温和气压的影响

在高速公路建设施工项目中，对山地或丘陵的两点距离进行测量时，受到多方面因素的影响，其中地球曲率、气温和气压有着明显的影响。所以在测量过程中需要注重对地球曲率的应用，根据地方的不同采用相应的地球曲率，从而提高数值精确性。

3.3 重视对仪器高度和反射镜高度的反复测量

在进行仪器高度和反射镜高度的测量时，需要采取多次测量，根据测量之后的结果确定高度，如果数值接近，则可以保证实地测量数据的准确性。如果数值相差较大，则需要对仪器进行调节，再次开展测量工作，才能够得到需要的数据，在测量过程中，为了提高精确性，需要采用专用的测尺进行测量。

3.4 注意测量次数和时机

在测量的过程中，由于环境等因素给测量数据带来影响，一次的测量结果很难做到精准有效，一般都会选择多次测量。在测量时还需要选择合适的时机，由于测量结果会由于测量时间的延长，导致呈像清晰度变低，因此需要重视测量的实际情况，抓住大气垂直折光习数变化较小的时机，得到更精准的数据。

4 结语

当前国内高速公路建设项目不断增多，工程的施工质量也受到重视。因此在对地形复杂、分散的高速公路项目展开测量工作时，需要尽可能地提升测量精确度。