探討全站儀在水文纜道率定上的應用

孫立君

摘 要：在應用水文纜道進行測流的過程中，測量結果的精確性是至關重要的，而想要確保測量精度，就必須保證測距和測深的準確性，這兩個數值主要是借助計數器進行顯示。為此，我國的《水文纜道測驗規范》中對計數器的率定給出了明確規定。以往的計數器率定基本采用的都是經緯儀，自全站儀問世以來，其以自身各方面的優越性逐漸取代了經緯儀?；诖它c，本文就全站儀在水文纜道率定上的應用進行淺談。

關鍵詞：水文纜道 全站儀 校正

中圖分類號：TU289 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（a）-0-01

水文纜道屬于水文測驗設備的一種，它是由岸上進行操控，來完成對江河流量以及泥沙等的測驗工作。與傳統設施相比，水文纜道具有定位精度高、測驗人員無需下水等優點，進一步提高了測驗工作的安全性，同時也為機電一體化和計算機控制提供了便利條件，社會效益和經濟效益十分明顯。

水文纜道的率定是設備使用過程中較為重要的環節之一，以往主要采用的是經緯儀交會法，該方法不僅需要布設基線，而且測量過程也比較復雜。隨著全站儀在水文領域的應用，使水文纜道率定變得簡單、方便。借此，本文就全站儀在水文纜道率頂上的應用展開探討。

1 全站儀簡介

全站儀是全站型電子速測儀的簡稱，其主要是由微電腦處理器、光電測距儀和經緯儀組成。在具體應用中，測量所得的結果能夠自動顯示在電腦屏幕上，并且能夠與其它設備進行信息交互，是一種科技含量較高的測量儀器。全站儀的應用使外業勘測自動化變為可能，計算差錯也隨之大幅度減少，外業勘測效率顯著提高。

1.1 工作原理

全站儀的具體工作原理如下：電子測距儀負責測距、經緯儀負責測角、補償裝置負責修正、處理器負責數據處理。從應用的角度可將全站儀分為兩個部分，一部分是數據采集設備，主要包括測角系統、測距系統、數據存儲系統和補償裝置；另一部分則是測量控制設備，這部分設備主要用于實現數據采集設備的功能，包括一些外圍設備、微處理器等等。

1.2 全站儀的特點

全站儀能夠與計算機配合使用，工作效率較之經緯儀要高很多，其主要特點如下：其一，作業面高差限制相對較小，水準測量能夠達到四等精度；其二，粗略放樣半徑能夠達到2 km以上，覆蓋范圍較廣，特別是在采用坐標放樣時，其優越性更加明顯，角差和邊長都能夠在屏幕上自動顯示出來，非常便于操作；其三，不需要使用鋼尺進行量距，并且測距速度非?？?；其四，內業計算簡單、方便。全站儀唯一的缺點是受人為因素和地形影響較大，為此，在實際應用中應對此加以注意，這樣有利于提高測量精度。

2 全站儀在水文纜道率定中的具體應用

就水文纜道而言，對其進行率定的最終目的是為了尋求計數器讀數與實際測量值這兩者之間的關系，而比測的目的則是為了檢驗記錄值與實際測量值之間的誤差。然而，基于某些原因的影響，使得實際測量工作中，經常會忽略這項工作，這樣一來，便使得實際測量流量成果出現偏差。為了有效地確保水文資料的測驗精確度，水文纜道的計數器應當經常性進行率定，這就要求率定方法越簡便越好。但是，在以往的率定工作中，主要都是應用經緯儀進行，在使用該儀器進行率定時需要布設基線，從而使得測量過程過于復雜。為了進一步解決這一問題，下面本文提出應用全站儀對水文纜道進行率定。

2.1 全站儀在測距計數器率定中的應用

在使用水文纜道的水文觀測站當中，通常都是采用計數器對垂線的起點距進行測定，具體方法如下：首先將運載行車常用的鉛魚行駛至斷面的不同位置上，然后通過安裝在測站內的計數器對循環索放出的實際長度進行測量和記錄。然而，由于循環索的實際長度代表的是某一段的曲線長度，從而使得該長度與水平方向的起點距存在一定的差異。為此，由計數器測量所得的實際數值并不能直接作為起點距進行使用。而借助全站儀進行比測率定便可以有效地解決這一問題。具體方法是在使用計數器進行數值測量記錄的同時，利用全站儀對該垂線的起點距進行同步測定，然后再與計數器建立關系，按照全站儀率定所得數據資料，建立循環索長度與垂線起點距這兩者之間關聯曲線，這樣便可以將計數器所得的實際長度轉換成為垂線起點距。通過全站儀的應用有效地解決了計數器測量垂線起點距的誤差問題，經過大量的實踐證明，該方法可行性較高。

2.2 在垂線起點距測量中的應用

全站儀擁有一項專用測量功能，即對邊測量，這種測量功能可以間接對兩點間的高差和距離進行測量。對邊測量通常適用于以下兩種情況，一是待測兩點間存在障礙而無法通視，二是待測兩點間不便或不能安置測量儀器。由于對邊測量具備設站靈活、操作方法簡便、測量精度高等優點，所以在實際測量工作中擁有廣闊的應用前景。全站儀對邊測量功能的使用方法是將儀器架在任意已知點或未知點上，架好儀器對中整平后，便可以開啟儀器進入對邊測量功能菜單，選擇折線測量項，連續瞄準第一點和第二點棱鏡進行觀測，待觀測完畢后，則可在主屏幕上獲取兩點間的距離和高差。按照此步驟，可以依次測量出纜車行進過程中各條測深垂線間的間距，而后以計數器的計數與實測值為依據建立起數學關系，最后進行纜道起點距率定。在實際測量中，應當將全站儀架設在水文纜道所在堤防處，該處必須能夠直接觀測到棱鏡的任意點，棱鏡應當設置在主索道車架處，這樣便可以測量出測深垂線的高差、間距以及起點距。

參考文獻

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