探讨全站仪在水文缆道率定上的应用

孙立君

摘 要：在应用水文缆道进行测流的过程中，测量结果的精确性是至关重要的，而想要确保测量精度，就必须保证测距和测深的准确性，这两个数值主要是借助计数器进行显示。为此，我国的《水文缆道测验规范》中对计数器的率定给出了明确规定。以往的计数器率定基本采用的都是经纬仪，自全站仪问世以来，其以自身各方面的优越性逐渐取代了经纬仪。基于此点，本文就全站仪在水文缆道率定上的应用进行浅谈。

关键词：水文缆道 全站仪 校正

中图分类号：TU289 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（a）-0-01

水文缆道属于水文测验设备的一种，它是由岸上进行操控，来完成对江河流量以及泥沙等的测验工作。与传统设施相比，水文缆道具有定位精度高、测验人员无需下水等优点，进一步提高了测验工作的安全性，同时也为机电一体化和计算机控制提供了便利条件，社会效益和经济效益十分明显。

水文缆道的率定是设备使用过程中较为重要的环节之一，以往主要采用的是经纬仪交会法，该方法不仅需要布设基线，而且测量过程也比较复杂。随着全站仪在水文领域的应用，使水文缆道率定变得简单、方便。借此，本文就全站仪在水文缆道率顶上的应用展开探讨。

1 全站仪简介

全站仪是全站型电子速测仪的简称，其主要是由微电脑处理器、光电测距仪和经纬仪组成。在具体应用中，测量所得的结果能够自动显示在电脑屏幕上，并且能够与其它设备进行信息交互，是一种科技含量较高的测量仪器。全站仪的应用使外业勘测自动化变为可能，计算差错也随之大幅度减少，外业勘测效率显著提高。

1.1 工作原理

全站仪的具体工作原理如下：电子测距仪负责测距、经纬仪负责测角、补偿装置负责修正、处理器负责数据处理。从应用的角度可将全站仪分为两个部分，一部分是数据采集设备，主要包括测角系统、测距系统、数据存储系统和补偿装置；另一部分则是测量控制设备，这部分设备主要用于实现数据采集设备的功能，包括一些外围设备、微处理器等等。

1.2 全站仪的特点

全站仪能够与计算机配合使用，工作效率较之经纬仪要高很多，其主要特点如下：其一，作业面高差限制相对较小，水准测量能够达到四等精度；其二，粗略放样半径能够达到2 km以上，覆盖范围较广，特别是在采用坐标放样时，其优越性更加明显，角差和边长都能够在屏幕上自动显示出来，非常便于操作；其三，不需要使用钢尺进行量距，并且测距速度非常快；其四，内业计算简单、方便。全站仪唯一的缺点是受人为因素和地形影响较大，为此，在实际应用中应对此加以注意，这样有利于提高测量精度。

2 全站仪在水文缆道率定中的具体应用

就水文缆道而言，对其进行率定的最终目的是为了寻求计数器读数与实际测量值这两者之间的关系，而比测的目的则是为了检验记录值与实际测量值之间的误差。然而，基于某些原因的影响，使得实际测量工作中，经常会忽略这项工作，这样一来，便使得实际测量流量成果出现偏差。为了有效地确保水文资料的测验精确度，水文缆道的计数器应当经常性进行率定，这就要求率定方法越简便越好。但是，在以往的率定工作中，主要都是应用经纬仪进行，在使用该仪器进行率定时需要布设基线，从而使得测量过程过于复杂。为了进一步解决这一问题，下面本文提出应用全站仪对水文缆道进行率定。

2.1 全站仪在测距计数器率定中的应用

在使用水文缆道的水文观测站当中，通常都是采用计数器对垂线的起点距进行测定，具体方法如下：首先将运载行车常用的铅鱼行驶至断面的不同位置上，然后通过安装在测站内的计数器对循环索放出的实际长度进行测量和记录。然而，由于循环索的实际长度代表的是某一段的曲线长度，从而使得该长度与水平方向的起点距存在一定的差异。为此，由计数器测量所得的实际数值并不能直接作为起点距进行使用。而借助全站仪进行比测率定便可以有效地解决这一问题。具体方法是在使用计数器进行数值测量记录的同时，利用全站仪对该垂线的起点距进行同步测定，然后再与计数器建立关系，按照全站仪率定所得数据资料，建立循环索长度与垂线起点距这两者之间关联曲线，这样便可以将计数器所得的实际长度转换成为垂线起点距。通过全站仪的应用有效地解决了计数器测量垂线起点距的误差问题，经过大量的实践证明，该方法可行性较高。

2.2 在垂线起点距测量中的应用

全站仪拥有一项专用测量功能，即对边测量，这种测量功能可以间接对两点间的高差和距离进行测量。对边测量通常适用于以下两种情况，一是待测两点间存在障碍而无法通视，二是待测两点间不便或不能安置测量仪器。由于对边测量具备设站灵活、操作方法简便、测量精度高等优点，所以在实际测量工作中拥有广阔的应用前景。全站仪对边测量功能的使用方法是将仪器架在任意已知点或未知点上，架好仪器对中整平后，便可以开启仪器进入对边测量功能菜单，选择折线测量项，连续瞄准第一点和第二点棱镜进行观测，待观测完毕后，则可在主屏幕上获取两点间的距离和高差。按照此步骤，可以依次测量出缆车行进过程中各条测深垂线间的间距，而后以计数器的计数与实测值为依据建立起数学关系，最后进行缆道起点距率定。在实际测量中，应当将全站仪架设在水文缆道所在堤防处，该处必须能够直接观测到棱镜的任意点，棱镜应当设置在主索道车架处，这样便可以测量出测深垂线的高差、间距以及起点距。

参考文献

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