徕卡全站仪在园路放线中的新应用

单竹君 王天飞 吴玉德＊

（延边大学，吉林 延吉 133000）

0 前言

目前,园路施工放线，最常用的是传统方格法，平板仪联合法。费时费力，而且难以解决特殊情况下的临时加桩问题。中边桩放样主要解决带有圆曲线放线难度[1]，数据参数包括弧线两端点的坐标、弧长、半径的确定，应用此法进行园路放线保证精度同时提高工作效率。

1 徕卡全站仪简介

全站仪集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体[2]。全站仪放线只要能与棱镜通视不受地形限制，即使在复杂的地形条件下，只要保证仪器安置稳固，便可以进行工作。国内国外全站仪的品牌种类众多，徕卡全站仪无论在精度还是操作方面均为佼佼者，其无限位制动、微动系统和激光对中功能就很人性化，测角精度为 2〃，测距精度为：2mm+2ppm。

2 徕卡全站仪中边桩放样方法基本原理

图1 软件总体结构图

通过将已知数据（控制点和平面定线数据）用软件上传或者手动输入到全站仪，程序自动计算分析，用户可以用各种方式灵活的调用这些数据，而且平面定线输入之后，可以方便的检核输入的数据是否有误。放线时，该方法可以根据用户输入的里程、偏向角、偏距自动调用预先存储的已知数据，从而计算出待放样点对应于当前测站的放样元素，并实时显示归化元素，指导棱镜员的移动。在放样中线的同时可以实现线路的横断面测量；横断面测量是自动计算当前测站对应的里程及线路在该里程处的法线方向，用户也可以输入指定的里程，程序可实时显示出当前测量点与指定里程横断面之间的向对位置关系。

3 徕卡全站仪在园路放线中的应用

3.1 测区概况

图2 滨水景观园路施工图

图2 即为本次试验场地，位于龙井市一处小游园，北 纬 N42°46′24.40″东 经 E129°24′14.88″， 共 3293m2，游园北临凤凰城，东面是著名的海兰江，南临一条铁路，西面是202国道，取名为滨水景观。施工图中P为架站点，Q为后视点，A,B,C,D,E,F为主园路中桩控制点，绿色的点号为场地现有的建筑。

3.2 准备工作

3.2.1 仪器工具

TS02徕卡全站仪一台，棱镜两个，三角架，对中杆，花杆，以及常规放线工具外还要准备相应数量标定放样点竹签和定量白灰，进行现场施工放线。

3.2.2 数据提取

根据电子版滨水景观施工图，在CAD上加载宏（CoodSheet.dvb）提取控制点坐标数据 （包括测站点和后视点）和每一段圆曲线的半径和弧长，作为已知控制点参数，里程是弧长累计和，不足一千米不用写桩号，一般园路不涉及桩号。根据控制点数据，即可确定中桩的位置和走向，再通过偏移量和桩间距控制边线控制点。平面坐标系采用独立坐标系统[3]。

3.2.3 数据上传

数据的上传操作流程如图3所示。上传有两种方式：（1）用TS0X应用程序数据传输下载软件按格式输入到软件上，保存为.hln格式的文件上传全站仪。（2）进入主点法，直接用全站仪输入控制点数据。这里可以查看上传的主点数据，主点数据只能增加和删除不可编辑。

3.3 中边桩放样方法测量过程

（1）结合游园现场，利用游园附近原有房屋，选择其中一条墙体延长线上一点P（距离墙角6m）作为架站点安置全站仪，在适宜位置找到后视点Q安置对中杆，完成准备工作后，进行中边桩放样测量，操作流程如图4所示。

图3 数据上传流程图

图4 全站仪操作流程

（2）道路中桩放样

【道路放样】→按 F2→【道路放样-放样测量】→按F1后就可以进行中桩放样。瞄准棱镜后，按下F1即测量键，则显示出当前棱镜位置与所要放样点之间的距离关系，指挥棱镜员前后左右移动，准确找到目标点，插入事先标注好的竹签。依次重复进行，直到完成全部放线任务。

（3）道路边桩放样

在【中边桩放样】第二个操作界面中，通过设置桩间距和偏移量来控制边桩的位置和走向，偏移量；以滨水景观为例：主路宽为两米，以前进方向左方向为负，偏移量为-1，表示为放样左（边）桩，否则表示放样右（边）桩桩间距。放样时的里程增量，从小桩号向大桩号放样时该值为正。以滨水景观为例，选取2m桩间距，比较适合园路长度。设置完成后，程序自动分析、调用所需数据，从而计算出待放样点对应于当前测站的放样元素。指挥司镜员前后左右移动，准确找到目标点，插入事先准备好的竹签。依次重复进行，直到完成全部放线任务。

3.4 中边桩放样优缺点

（1）中边桩放样方法与传统放样方法相比 a.比方格网放线法数据处理能力强，不需要人为计算b.在处理复杂地形比平板仪联合法应用条件更加广泛。同时，在正常放样时，填挖方或者进料难免会破坏放样成果，用中边桩放样时，可以用保存的数据及时复原。

（2）中边桩放样方法比坐标放线操作更加灵活，它可以计算园路放样测量工作，自动识别线路主点，以滨水景观为例，由五个圆曲线组成六十多米的园路只需要提取六个控制点便可完成道路放样，不需要提取过多的控制点来控制圆弧走向。

（3）但这个方法不识别两个相连并且同方向的全曲线，只能在两段圆曲线中间加一小段直线。

3.5 中边桩放样的精度与效率分析

3.5.1 中边桩放样精度分析

为了分析龙井市滨水景观园路放线精度，从全部数百个点中，抽取24个点自动计算出的边桩点进行比较。最大误差为0.061，表明中边桩放样方法完全可以满足园路工程放样的精度要求。

3.5.2 中边桩放样与传统放样效率的对比

滨水景观占地面积3293m2，园路长76.5m。两个人用传统方法放线需要2天时间，而两个人用全站仪中边桩放样只需4个小时就能完成相同的工作量。

4 结语

园林工程中园林施工放线是不可或缺的，对于完成整个园林工程的质量与速度有着重要的影响，所以采用中边桩放样方法进行施工放样，充分利用全站仪优势，提高数据采集速度和质量，从而提高工作效率，中边桩放样方法可以减少作业人员和内业工序，而且还可以降低外业工作强度，缩短外业工作时间，因此，它是一种效率和精度都非常高的施工放样方法。