利用全站仪进行横断面测量及其精度分析

2011-08-15宋师珍黄洪彬

黑龙江水利科技 2011年5期

宋师珍，黄洪彬

(1.佳木斯市水务局柳树岛管理处，黑龙江佳木斯154002;2.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150086)

1 横断面的测量的方法

全站仪可以测距离、角度、和高差。因此用全站仪来测量横断面的方法是比较多的。在满足精度的前提下，可根据现场情况适合用那种方法。横断面就是某一中桩垂直于路线方向两侧相对于中桩的原地面自然起伏形状，它是计算土石方数据的重要依据。我们要测量的就是中桩两侧，原地面每一个变化点，相对于中桩的高差和平距。那么说到测量高差和平距正好是全站仪的功能所在，所以测量起来也特别方便，而且对于高差较大，地势险峻的地段其优势尤为突出。测量的时候我们可以在中桩处架好仪器，对中整平后瞄准垂直于路线的横断面方向，指挥菱镜在每个变化点处立杆，测量出距离和高差(或直接测量高程)即可。还可以任意一点架仪器，测量出每个变化点的坐标和高程。各种方法的不同之处在于，第一种中桩方法需要在每个中桩架设仪器，这样速度慢，但横断面方向比较准确，后种方法可以在任意点架仪器，灵活度大，工作强度小，但是在横断面方向确定的精度上不如第一种方法。总之，用全站仪测量横断面的方法是比较多的，关键是我们首先要知道测量横断面目的是要得到哪些数据，然后结合仪器的自身功能选择合适的方法。

2 大横断面的测量

大断面测量是水文普通测量的一个重要组成部分，采用全站仪可以自动量测，全站仪测量大横断面的分为转站法和非转站法，并与常规水准测量大断面的方法进行了对比分析，应用实例表明，采用全站仪测量大断面明显优于常规水准测量，在测量成果都能满足精度的情况下，对于改变传统的大断面测量模式、提高工作效率有一定的意义。

3 精度分析

首先，我们知道测量方面不易避免的误差可以分为两个方面，一种是系统误差，另一种是偶然误差。系统误差又叫做规律误差，它是在一定的测量条件下，对同一个被测尺寸进行多次重复测量时，误差值的大小和符号保持不变;或者在条件变化时，按一定规律变化的误差。偶然误差又叫做随机误差，在测量时，即使排除了产生系统误差的因素，进行了精心的观测，仍然会存在一定的误差，是由于偶然的或不确定的因素所造成的每一次测量值的无规则变化。系统误差总是使测量结果偏向一边，或者偏大，或者偏小，因此，多次测量求平均值并不能消除系统误差。偶然误差的存在使每次测量值偏大或偏小是不定的，但它并非毫无规律，它的规律性是在大量观测数据中才表现出来的统计规律，偶然误差表现出3个规律性:①绝对值相等的正的和负的误差出现机会相同;②绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多;③误差不会超出一定的范围。由于各种类型的全站仪精度都比较高，所以仪器影响横断面测量的精度很小。观测者和外界条件是影响横断面测量的主要因素。如果观测者选择了较好的测量方法，并且外界条件都符合条件的情况下，就能测量出较高精度的数据。