無棱鏡全站儀測量技術在長岐灌區(qū)斷面測量中的應用

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1、無棱鏡全站儀測量技術在長岐灌區(qū)斷面測量中的應用摘要：介紹無棱鏡測量技術在廣西防城港市長岐灌區(qū)渠道斷面測量的應用情況，對無棱鏡測量技術工作效率和成果精度以及適用條件進行分析?！　￡P鍵詞：無棱鏡測量技術；斷面測量；精度分析　　1、工程概況　　防城港市長岐灌區(qū)位于廣西最南部，十萬大山南麓。灌區(qū)轄防城港市防城區(qū)和港口區(qū)共9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，總面積1433km2，占防城區(qū)、港口區(qū)總面積51.45%，灌區(qū)總耕地面積17.47km2.目前灌區(qū)總干渠設計流量12m3/s，總長10.08km.左干渠設計流量8.4m3/s，總長66.6km，右干渠設計流量3.6m3/s，總長21.78km.渠系建筑物經(jīng)過二十多年

2、的運行，淤積、滲漏、崩塌較普遍，附屬建筑及設備損壞嚴重，特別是渡槽、斗閘門損壞更為突出。為提高灌區(qū)的灌溉效益，并為企沙工業(yè)園供水，發(fā)展臨海工業(yè)園經(jīng)濟，防城港市政府決定對總長98km總干渠及左右干渠進行防滲加固擴能整治建設。本工程測量任務是對灌區(qū)干渠進行地形測繪，為設計提供帶狀平面地形圖以及縱橫斷面。　　2、縱橫斷面測量工作方法　　優(yōu)選渠道斷面測量工作方法是在實地沿渠道中心軸線用皮尺量出渠道的里程，從0+000樁號開始，每隔20米標上一個橫斷面樁號，有重要水利附屬設施或渠道地形變化較大的地方增加橫斷面樁號。用水準儀從首級控制點引測高程到斷面中樁，由此整理各中樁里程和高程成圖便得到渠道縱

3、斷面圖。然后進行橫斷面測量，通常橫斷面測量有二種方法，第一種是實地丈量法，即從中樁開始向橫斷面兩側用兩把直尺垂直相交量出地性線上各點的間距和高差，整理數(shù)據(jù)繪成橫斷面，這種方法要求施測人員必須到達斷面上各特征點。由于長岐灌區(qū)七十年代中期投入運行以來，長年失修，塌方時有發(fā)生，渠道兩岸邊坡陡峭且沒有規(guī)則，測量每個斷面都要付出很大的代價，單純采用這種方法將浪費大量的人力物力；第二種方法是實地丈量結合全站儀測量，在地勢平坦易于行走的地方采用實地丈量法，其他地方則采用全站儀測量，其優(yōu)點是省時省物力，解決了高邊坡上施測人員無法丈量斷面的問題，我們采用此法。工作中發(fā)現(xiàn)渠道的某些地方，如灌區(qū)總干渠6+

4、500至7+510段，渠道兩邊高邊坡都是石質邊坡，坡度超過60度且變化無規(guī)律，受條件限制，施測人員難以到達邊坡中間特征點上采點，若簡單地用邊坡坡腳點與坡頂點相連，畫出的斷面與實地不符，造成工程測量精度和工程量概算的不合理偏差。為了解決這個問題，我們采用萊卡TPS1200無棱鏡全站儀測量?！　?、無棱鏡測量技術簡介及其適用條件　　3.1無棱鏡測量技術簡介無棱鏡測量技術基于相位法原理，發(fā)出的激光束極為窄小，可以非常精確地打到目標上，保證高精度的距離測量。與有棱鏡測量相比較，其優(yōu)點是只要測點的反射介質符合無棱鏡測量的條件，就不需要在測點上放置棱鏡，即可測量出該點的三維坐標。此項技術在全世界

5、范圍內(nèi)得到了廣泛的應用，它具有良好的技術規(guī)范：高精度（3mm+2ppm），大范圍（使用柯達灰度標準卡，其范圍可達180米[1]），具有可見的紅色激光斑，以及很小的光束直徑。為了達到出色的標準，采用3R級可見激光，并采用相位法無棱鏡測距技術。由于對于國際激光標準來說，3R類的激光器相對來說還是比較新的，它經(jīng)常和3B類的激光器混合起來使用。3R級激光器是比較新的激光器標準，其安全性介于2類激光器和3B類激光器之間，包含更少的安全限制指導。從這個角度說，‘R’用來表示“要求的簡化”。3R類激光器無反射棱鏡測距在應用中能夠將測量的范圍比采用2類激光器提高1倍，對于測量人員提高作業(yè)效率來說是有

6、利的。根據(jù)國際激光安全標準，3R類激光器操作人員應該注意不要使人眼直視激光束。當測量人員在觸發(fā)測量鍵時，激光器才能被激活，測量完成就被關閉。當打開激光指示器時，3R類激光器也能夠被激活。人眼暴露于這樣的激光線中時，自然的一些反應（例如：瞳孔的縮小、斜視、視線的轉移）將或多或少的減少傷害，這樣，人眼由于在無意中處于激光束中較長時間而導致受傷的可能性可以忽略不計了?！　?.2無棱鏡測量技術的適用條件每種測量設備都有自身的特點和適用范圍，通過實踐發(fā)現(xiàn)無棱鏡測量技術適用條件如下：　　（1）適用于通視條件好，反射介質好的地方，在反射介質較暗，吸光性太強，反射條件不好等地方不宜使用無棱鏡測量。　

7、　（2）無棱鏡測量技術適宜測量反射面裸露的測點高程，如巖石，房屋、公路等視線可及的地形、地物點高程?！　。?）無棱鏡測量適用于視線沒有任何障礙的地形地物測量，若中間有障礙物則測量到的是障礙物的坐標、高程。如要測400米外的地形點，若在200米的地方有樹葉擋住視線，將測到的是樹葉的坐標、高程?！　。?）無棱鏡測量要耗費較大的電源，外業(yè)時要準備充足的電源，必要時配置外掛電源?！　。?）注意不要將激光束射向似鏡表面?！　。?）施測過程中不要長時間通過目鏡觀測標的