全站仪导线测量中闭合差超限的成因分析及应对措施

　　摘要：本文对使用全站仪进行导线测量成果超限的原因进行分析，针对性地提出确保测量精度的应对措施，为快速准确的完成导线测量工作起到指导作用。
　　关键词:闭合差，超限，成因，措施
　　
　　1引言
　　电子全站仪是近年普遍使用的一种新型测量仪器，它同时具备了光学经纬仪和电子测距仪的功能，能够方便快捷地进行高精度的距离和角度测量工作，在工程测量、放线中得到了广泛的应用。在实际作业中，如果依据的控制点成果精度低，同时又不大注意仪器的使用方法、内业计算缺少对一些参数值的改正计算，使实测结果常得不到工程要求测量等级的精度要求，其结果是“轻则返工，重则延误工期”，对工程造成经济损失。能够熟练的使用仪器，将失误及误差降到最低，快速准确的完成导线测量工作，是我们所要追求的目标。现就以上问题结合工程实际对导线测量中闭合差超限的成因进行分析并找出应对措施，对以后的导线测量工作起到一定的指导作用。
　　2问题的提出
　　对于渠道工程测量工作，根据设计要求，按照《水利水电工程测量规范》（SL52-93）第2.2.7规定：“三、四、五等平面控制网，可用相应等级的导线网代替。”实测技术方案设计四等导线，方位角闭合差不超过，导线全长闭合差不超过1/35000。如果在资料收集时，没有重视控制资料的坐标系统不一致，搞不清坐标系统间的换算关系；在观测时，观测员对仪器存在的“三轴误差”（包含视准轴误差、水平轴倾斜误差和垂直轴倾斜误差）和仪器制造、校准、磨损等原因产生的机械结构误差（包含读盘和测微尺分划误差、照准部和度盘偏心误差、光学测微器行差，照准部旋转、微动螺旋旋转和光学测微器隙动差）不够重视，简化规范中规定的仪器操作，造成水平角测回超限；在测距时忽略了高差及温度、大气压的测量，最终导线平差成果出现“导线全长相对闭合差不超过限差，导线坐标点X增量总是超限”的现象，不能达到工程设计要求。
　　3成果超限的原因分析
　　3.1测量前准备工作不充分
　　导线坐标点X增量超限，除了测量操作不规范原因外，其主要根源之一是没有注意到业主所提供的控制资料的坐标系统有两个，没有收集、整理不同系统间的换算关系，测量前准备工作不够充分。
　　3.2全站仪及仪器配件的检定不到位
　　全站仪在施工项目进场前虽然在检定有效期范围，但经过长期使用、运输过程的颠簸等，竖盘的指标差、水平读盘视准轴误差值可能已发生变化。如果在这种情况下使用该仪器，在进行水平角和竖直角测量时，每次只读一个读盘位置，测半个测回，2C值就会偏大，如未能及时发现这种现象，就会致使测角测距产生系统误差，造成水平角测回超限，两点间改正后的平距超限。
　　忽略对全站仪、棱镜等光学对点器的检验、校正。尤其是棱镜对点器的对中，误差明显；棱镜支架基座的螺丝、脚尖铁插螺丝松动，易使气泡偏离。
　　3.3对准目标偏心
　　对准目标偏心，分为三种情况：
　　（1）由于战线长、耗时长，如果急于获取观测成果，有时会不顾观测条件，如晴天中午前地面水蒸气蒸发强烈，成像模糊，跳动剧烈，造成照准误差大，测距精度低等。
　　（2）观测导线的水平角时，导线点被树枝、农作物、房屋等挡住视线，架设棱镜不通视。用花杆做照准目标，不易照准对中。花杆架立手扶不用三脚架支立，水平气泡不能保持居中，花杆不能达到竖直，产生照准目标偏心。导线点间距离越近，偏心越大。
　　（3）观测时由于观测条件不佳，如阵风、有移动的车辆、行人挡住视线，对准目标等待时间过长，仪器的水平气泡发生偏移，产生照准偏心。如不及时校正，重测该测回，容易使此站水平角测回超限。
　　3.4不熟识规范
　　（1）对规范所规定的限差记忆不清，在测量过程中超限测值不能及时发现，造成部分成果作废，影响最终闭合差成果精度。
　　（2）对规范规定的计算规则了解不详细。直接使用测量的斜距，未经气象及常数的修正得水平距。《水利水电工程测量规范》（SL52-93）第2.5.4（1）规定：“经气象、加常数，乘常数改正后的斜距，才能化为水平距离。”
　　4确保测量结果精度的措施
　　4.1注重资料的收集和整理工作
　　收集资料时要注意以下几点：
　　（1）根据控制测量资料成果表弄清其依据规范、高程系统、施测等级和成果精度评定等；如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致，则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。
　　（2）根据合同文件、业主（监理）文件，找出测量专业相关的技术要求和规范。如本《水利水电工程测量规范》（SL52-93）、《国家三、四等水准测量规范》等。
　　（3）了解施测范围内原有控制点的位置、现状，决定有无利用价值。
　　（4）调查测区内的交通状况，以便制定合理的导线路线，方便在埋设标志桩时运输混凝土及标志桩。
　　4.2做好仪器仪表的检定工作
　　仪器在进场使用前应重新检定，即使在检定有效期内也不例外。对于仪器配套使用的全站仪、棱镜基座等，不能忽略其光学对点器的校验，仪器腿架的基座、铁插螺丝均要紧固。
　　4.3尽量避免外界干扰
　　观测应在成像清晰，目标稳定的条件下进行。不宜在晴天的日出、日落和中午前后温差变化大、雾天、雨天、大风等条件观测。
　　4.4准确的选择、设置目标点
　　选点时注意选择地势较平坦、视野开阔的地形条件，相邻点间通视良好；导线点应分布均匀，导线各边的边长应大致相等，以减少因望远镜调焦而带来的误差；所选点位处要土质坚实，埋置标志时标志点十字刻画要清晰，标志点可使用混凝土固定，以防沉降；同时埋设醒目的保护装置，避免车辆、机械的碰撞，防止移位。
　　4.5消除读数误差
　　使用三联脚架法进行水平角观测，以提高导线水平角观测工效，减弱仪器对中误差和目标偏心对测角精度的影响，以提高方位角的推算精度；全站仪要在相对180°的2个读数装置上读取水平角和垂直角，以消除度盘的偏心差；观测员、棱镜架设人员、记录员全程不变；
　　4.6规范作业
　　按照规范要求操作步骤操作，端正态度，纠正以往的惯性操作。如在进行水平角、竖直角观测时应严格按照表2执行，顺时针方向旋转照准部1～2周后，精确照准零方向标志，并进行水平度盘、测微器读数（照准两次，各读数一次）；
　　导线测量的主要技术要求，应符合表1规定；水平角按方向观测法进行观测，各项限差要符合表2规定；当观测不符合要求时，应进行重测，并应遵守重测的有关规定。
　　表1光电测距附和（闭合）导线技术要求
　　
　　
　　加气象改正、加常数、乘常数改正后的斜距，才能斜改平运算。加常数、乘常数参见仪器检定证书上的校验值；大气改正值参见全站仪说明书中的计算公式。
　　5结束语
　　在全站仪导线测量时，注意以上所叙述的一些问题、严格按照规范要求作业，并及时采取应对措施，不但能加快工作进度，而且能获得精度较高的测量成果。
　　
　　参考文献
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