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1、徕卡测量新技术在施工测量中的应用摘要:简述了测绘新技术在施工测量中的应用关键词:施工测量 精度 超站仪 手持GPS施工测量中施工控制网为施工放样提供控制基础,而按施工要求采用各种不同的施工方法,将设计图纸上的建筑物在现场标定出来(又称定线放样),为实地施工做依据。在此基础上,还要进行一些竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。1.施工测量的精度要求工程施工测量的精度应使各个建筑物的平面位置和高程严格满足设计要求。一般来说,施工放样的精度往往是随着工程性质、建筑物材料和结构、施工方法等因素而改变。建筑物的放样是根据施工控制网来进行的,其精度要求可根据测设对象的定位精度及施工现场的面积大小,参照有
2、关测量规范加以规定。由于各类工程的性质、生产工艺差异,对测量定位精度的要求也不同,因此,我国许多行业主管部门都制订了相应的行业测量规范,如水利水电工程施工测量规范、新建铁路工程测量规范、工程测量规范等。针对具体工程的各项精度要求,参照执行相关规范,如果没有具体规定则有设计、测量、施工以及相关的技术员共同协商决定,即先要在测量、施工、之间进行误差分配,然后才可得出测量工作应循的具体精度。2.新技术在施工测量中的应用上世纪80年代以来出现许多先进的地面测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。如:精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪等等一系列的先进仪器,为工程测量向现代化、
3、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件,改变了传统的工程控制网布设、地形测量、道路测量和施工测量的作业方法。而如今徕卡测量系统秉承近200年的历史再次给我们测绘行业带来了一次跨时代的测绘飞跃,下面就简单介绍徕卡全站仪、超站仪带给我们的便捷。2.1全站仪的应用全站仪是指在一个测站上能同时完成角度和距离测量,并且立即可以计算、显示出待定点的坐标和高程。由于全站仪一次观测即可自动获得水平角、竖直角和斜距三种基本观测数据,而且机内还具有较强的计算功能,测量时,仪器可以自动完成平距、高差、坐标增量的计算并显示在液晶屏上。配合电子记录手薄,可以实现自动记录、存储、输出测量成果、使测量工作大为简化。2.1.
4、1三维坐标测量如图1所示,A和B是已知点,在A点上设站并输入其坐标及仪器高和棱镜高后,后视B点并输入坐标,完成定线后,瞄准P点进行观测,仪器即可显示P点的三维坐标。图 1 三维坐标测量2.1.2后方交会测量(自由设站)如图2所示,全站仪安置在一个待测点上,观测两个以上已知点的角度和距离,并分别输入各已知点的三维坐标和仪器高、棱镜高,全站仪即可计算出测站点的坐标。图2后方交会测量2.1.3对边测量如图3所示,在任意位置设站,分别瞄准两个目标棱镜并观测其角度与距离,全站仪即可计算出两目标点之间的平距、斜距、高差和坡度;若全站仪在已知点上设站并且正确设置了后视、则还可计算出两目标点构成的边的方位角。
5、图3 对边测量2.1.4悬高测量如图4所示,要测量某些不能设置棱镜的目标高度时,可在目标的正上方或正下方安置棱镜,并输入棱镜高h1,瞄准棱镜并观测后,再瞄准被测目标,全站仪即可显示被测目标的高度H。图4悬高测量2.2 徕卡第三代V iva GNSS RTK技术应用为了便于施工的管理和维护,施工测量数字化和信息化成为了重要的技术手段;随着全球定位系统(GPS)技术的快速发展, RTK测量技术应用于数字化测量管理当中,因其精度高、实时性和高效性强,成为最先进的技术设备和最经济的技术方法,在很大程度上提高了工作质量和效率。2.2.1 RTK测量的特点相对于传统测量学及GPS常规测量,RTK 测量主要
6、有以下特点1、定位精度高RTK测量标称精度可达到为:1cm + 1ppm(平面),2cm + 1ppm(高程)2、快速提供三维坐标RTK通过实时处理能在2s内即可测得三维坐标3、作用距离远作业半径能达到15km,从理论上一次管道测量作业线路长度可以达到30km,适合长输管道野外测量作业线路较长的实际特点。如采用1+2配置,即一台基站,两台移动站,两个测量小组可以同时施测,适应了长输管道多机组同时作业的施工生产组织模式。4、操作简便、一体化便携式RTK技术的自动化程度高,观测人员主要是摆好基准站,然后进行流动站工作,而其它观测工作如卫星的捕获、跟踪观测等均由仪器自动完成。重量只有3.3kg,减轻
7、了现场测量人员的劳动强度,提高工作效率。5、测站之间无需通视,是相互独立的观测值,不存在误差积累传播。2.2.2 RTK技术在测量中1、加密控制点的测量为了使待定位的设施(点)位于测量控制点的工作范围内,需要将较稀疏的控制点进行加密,方便测量定位作业的实施。选择其中一个较高精度的控制点作为基准站,用RTK实时动态测量的方法,对需加密的控制点进行坐标的定位,得到该控制点的WGS84坐标和地方坐标,再在加密的控制点所覆盖的作业范围内进行管道设施的测量作业,这样利于作业范围内测量精度和作业效率的提高2、用RTK动态测量三维坐标数据选择一个控制点或加密控制点作为基准站,用RTK坐标测量数据的采集功能按
8、地方坐标系的标准对需要定位的点坐标和精确位置等进行测量,现场可以实时得到该点的三维坐标数据和精度评定水平,在精度允许的情况下开始采集,坐标数据自动存储在电子手簿中。内业时将数据传输到计算机中进行数据库的整理。3、用RTK进行施工放样测量和找寻坐标已知的点根据对设计中心的定位,可以利用RTK随机软件中放样的功能进行点、直线、曲线放样功能,进行施工放样测量。输入设计好的已知坐标作为参考点和目标点,流动站实地所在位置的坐标作为修正点,电子手簿屏幕上的图形显示出实地待定点相对于目标点所偏移的距离,按照指示移动流动站,直到满足所要求的精度,对管道的施工起到精确指导的作用。这是GPS常规设备无能为力的。找
9、寻坐标已知的管线点的方法和上述方法一致4、RTK在图形测量中的应用利用RTK快速定位和实时得到坐标结果的特点,在一定的测量环境中可以进行地形的碎部测量。地形点的测量可以在数据采集的功能下进行,也可以根据现场地形的实际情况进行测量设定,在测量时可以设定按距离进行采集,距离可以人为设定;在匀速运动测量的过程中,可以设定按时间采集,时间间隔也可人为设定。采集完的地形点坐标经过成图处理,生成数字化地形图。地形点的采集可以单人作业,极大地节约了人力和时间。5、利用RTK进行管道GIS数据的采集根据不同GIS平台要求,RTK在数据采集时可以将管道不同的施测点的属性加进去,对应于每个点的三维坐标,再进行一定
10、的数据处理,可以生成适应GIS平台数据格式要求的基础资料数据库,并易于修改和完善。2.3 SmartStation(超站仪)再次定义新的测量技术SmartStation(超站仪)在测量中的超便捷应用测量方式n 测站定位:GNSS RTKn 测站定向:软件支持,互瞄定向等n 目标测量:TPS测角、测距n 数据保存:测站CF卡n 支持LGO后处理代替RTK主要特点n SmartStation任意设站n 无需已知控制点n 轻触一键,在几秒钟内即可得到cm级的点位精度n 如在参考站网中,距参考站的距离可大于50km,仍能保证cm级精度n 如在测量过程中不能从参考站中稳定地获取RTK改正数,可由LGO进
11、行后处理,并更新所有数据定向方法1利用一个已知后视点描述: 测量区域存在已知控制点,这些控制点不方便测量碎部点 SmartStation 设站在. 尽可能设站在最方便测量细部的地方 可以看到一个已知点 这个点用作TPS 定向 测站之间不需要互相通视 测站平面坐标(N、E)和高程(H)由RTK测定定向方法2利用一个未知后视点描述: 在测区内没有已知控制点 SmartStation 设站在. 尽可能设站在最方便测量碎部的地方 测站之间需要通视 SmartStation 测站之间需要定向 测站平面坐标(N、E)和高程(H)由RTK测定测站1不适用于工程施工放样定向方法3利用一个未知公共点描述: 测区
12、没有已知控制点,且测站之间不通视 SmartStation 设站在. 在最方便测量碎部的地方设站 在两个测站上可以看到一个公共点 公共点的坐标可以被计算(COGO-双边交会等),并被用作相关测站的定向 测站平面坐标(N、E)和高程(H)由RTK测定测站1和测站2都不适用于工程施工放样 定向方法4利用一个或多个已知高程点(定向与高程传递)描述: 测区有一个或多个已知控制点 在最方便测量碎部的地方设站 可以看到一个已知点 TPS 定向 至少可以看到一个已知高程点高程传递 测站平面坐标(N、E)由RTK测定;高程(H)由RTK测定,或根据已知高程点计算 此方法特别适用于特定高程基准 无控制点测区的地形测量 任务: 需要进行地形测量; 缘于树木、植被及工程特性等原因, 对碎部测量来说,全站仪 比标准的RTK流动站更适合。 测区无已知控制点 40km外有一个参考站n 传统方法 GPS控制测量; TPS碎部测量; 需要两套设备,两组测量人员n SmartStation 新方法 无需做导线 在需要之处通过RTK建立控制 只需在点上安置仪器一次 仅需要SmartStation 仅需要一组测量人员 在SmartStation中自动重新计算 均匀的高精度测量 测量花费更少的时间