徠卡TCA機(jī)載大壩變形監(jiān)測(cè)軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用-

1、測(cè)網(wǎng) 在工作基點(diǎn)A和B上分別安置徠卡TCA1800 全站儀,每個(gè)測(cè)站分2組采用全圓方向觀測(cè)法進(jìn)行 觀測(cè)(包括水平方向、垂直角及平距,每組6個(gè)測(cè) 回、8個(gè)方向(含歸零方向。同一組觀測(cè)目標(biāo)中:最 大天頂距為126°32,最小天頂距為96°14,垂直角 相差為30°18;最大邊長(zhǎng)為182 m,最小邊長(zhǎng)為 22 m,邊長(zhǎng)比為18·11。表1為現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)限差。 表1現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)限差 項(xiàng)目限差 水平 方向 觀測(cè) 2次照準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)差3 半測(cè)回歸零差5 一測(cè)回歸內(nèi)2C互差12 測(cè)回差5 垂直角 觀測(cè) 2次照準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)差3 一測(cè)回中各方向指標(biāo)差互差8 測(cè)回差5 邊長(zhǎng) 觀測(cè) 半測(cè)

2、回中各次讀數(shù)差1 mm 一時(shí)段內(nèi)測(cè)回差(氣象改正后 2 mm 2007年1月6月對(duì)16期共64個(gè)測(cè)站(1個(gè) 工作基點(diǎn)上分2組的水平方向、垂直角及平距同時(shí) 觀測(cè)。結(jié)果表明,該變形監(jiān)測(cè)軟件觀測(cè)速度略高于 一般觀測(cè)速度。本工程中,每組6個(gè)測(cè)回、8個(gè)方向 (含歸零方向順利的情況下,約30 min完成。 表2為使用該機(jī)載軟件的單次實(shí)測(cè)結(jié)果,表明 各測(cè)回間的方向重復(fù)精度較高(TCA1800全站儀標(biāo) 55·大壩監(jiān)測(cè)儀器及自動(dòng)化·郭子珍,等徠卡TCA機(jī)載大壩變形監(jiān)測(cè)軟件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用稱測(cè)角精度為1。應(yīng)避免在中午前后進(jìn)行觀測(cè)。 表2水平角實(shí)測(cè)結(jié)果 組別方向重復(fù)精度觀測(cè)時(shí)段重測(cè)測(cè)回?cái)?shù) JY1 0

3、·69709:5710:26 0 JY2 0·47110:3411:04 0 JZ1 1·04513:0913:43 0·5 JZ2 0·78315:2315:55 0 注:觀測(cè)日期為2007年1月27日,天氣晴朗,有風(fēng),中午前后 個(gè)別目標(biāo)成像不夠清晰,空氣略有抖動(dòng)。 表3為2006年1月7月人工觀測(cè)(采用自動(dòng) 目標(biāo)識(shí)別(ATR與2007年1月6月該變形監(jiān)測(cè) 軟件觀測(cè)的16期64個(gè)測(cè)站的水平方向測(cè)站平差數(shù) 據(jù),表明該變形監(jiān)測(cè)軟件在觀測(cè)精度上相當(dāng)于技術(shù) 嫻熟的人工觀測(cè)。 表3按測(cè)站平差得到的6測(cè)回中數(shù)水平方向 觀測(cè)偶然中誤差 ×0.01

4、 觀測(cè) 方式現(xiàn)場(chǎng)64個(gè)測(cè)站平差偶然中誤差離散度 人工 觀測(cè) (采用 ATR 25,39,21,26,35,23,19,32,16,26,30,24, 34,31,44,31,21,20,37,28,31,35,18,28, 28,22,18,29,18,19,39,30,36,13,23,22, 19,20,32,24,43,28,16,26,35,25,15,30, 24,22,32,37,34,19,17,31,29,29,28,34, 29,13,34,31 27·95 7·34 機(jī)載 大壩 變形 監(jiān)測(cè) 軟件 21,11,23,27,18,29,42,31,30,31

5、,24,21, 28,21,19,24,22,17,40,22,24,26,41,30, 26,28,17,26,27,14,31,31,26,25,38,29, 23,18,19,30,38,36,35,25,29,17,40,18, 47,17,21,30,27,29,32,36,15,20,36,27, 23,19,26,37 27·90 7·25 注:偶然中誤差及離散度由64個(gè)測(cè)站平差數(shù)據(jù)按中誤差計(jì)算 公式計(jì)算得到。 5結(jié)論 實(shí)踐應(yīng)用表明,使用徠卡TCA機(jī)載大壩監(jiān)測(cè) 軟件具有以下特點(diǎn): 1操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)人員的 技術(shù)要求低; 2無(wú)須人工記薄,實(shí)現(xiàn)了

6、外業(yè)數(shù)據(jù)采集與內(nèi)業(yè) 數(shù)據(jù)處理一體化, 消除了人為因素導(dǎo)致的錯(cuò)誤,勞動(dòng) 強(qiáng)度降低; 3觀測(cè)精度僅與外界環(huán)境和儀器狀態(tài)有關(guān),消 除了人為因素帶來(lái)的觀測(cè)誤差,觀測(cè)精度相當(dāng)于技 術(shù)嫻熟的人工觀測(cè)(采用ATR。 考慮到程序本身情況以及儀器內(nèi)存容量、記錄 資料的累贅等因素,目前在超限后的重測(cè)模式及超 限觀測(cè)數(shù)據(jù)的取舍方面還有不完善的地方,今后將 逐步改進(jìn),使之更加人性化和智能化。 參考文獻(xiàn) 1鄧標(biāo),黃騰,陳建華,等.智能全站儀ATR實(shí)測(cè)三維精度 分析.水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè),2006,30(6:57-60. 2衛(wèi)建東,徐忠陽(yáng),李清彪,等.TCA2003測(cè)量機(jī)器人在南 水大壩監(jiān)測(cè)網(wǎng)測(cè)量中的應(yīng)用.水電自動(dòng)化與大

7、壩監(jiān)測(cè), 2005,29(1:70-73. 3喻興旺,程鳴堅(jiān),徐忠陽(yáng),等.TCA2003全站儀在港口灣 水庫(kù)大壩變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè), 2003,27(5:48-50. 4許承權(quán),鄒進(jìn)貴,倪涵,等.全站儀機(jī)載導(dǎo)線測(cè)量程序開(kāi) 發(fā)研究.測(cè)繪信息與工程,2003,28(6:11-13. 5 DL/T 51782003混凝土壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范.北京: 中國(guó)電力出版社,2003. 6 GB/T 179422000國(guó)家三角測(cè)量規(guī)范.北京:中國(guó)標(biāo) 準(zhǔn)出版社,2000. 7梅文勝,張正祿,黃全義.測(cè)量機(jī)器人在變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng) 用研究.大壩與安全,2002(5:33-35. 郭子珍(1979,男

8、,碩士,工程師,主要從事全站儀/ GPS機(jī)載軟件的開(kāi)發(fā)。E-mail: hnzizhen Development and Application of Leica TCA Total Station-based Dam Deformation Monitoring System GUO Zizhen1,PU Jiuwu2 (1. Leica GeoSystems (Shanghai Co Ltd, Shanghai 201203, China (2. Zhejiang Wuxijiang Hydropower Plant, Quzhou 324000, China Abstract:The G

9、eoBasic, an onboard SDK of Leica TCA series total station, is introduced. A dam deformation monitoring application is designed and realized based on Leica TCA1000 series total station. With this application, all tolerances can be checked and resolved automatically. The practice indicates that the wo

10、rk efficiency can be improved markedly, and the accuracy of observed values is higher reliable than that of manual observation. Key words:dam deformation monitoring; TCA total station; onboard application; GeoBasic 不需要接觸測(cè)點(diǎn)，從而避免了傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法的缺點(diǎn)，同時(shí)具有、快速、省力、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。 ·建立高精度的基準(zhǔn)點(diǎn)，采用實(shí)時(shí)差分式的測(cè)量方案，可以最大限度地消除或減弱多種誤差因素，從而大幅度地提高測(cè)量結(jié)果的精度。 ·簡(jiǎn)化了氣象等附加設(shè)備，為系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、高可靠的變形監(jiān)測(cè)，創(chuàng)造了有利條件。 ·在無(wú)人值守的情況下，可以實(shí)現(xiàn)全天24小時(shí)連續(xù)地自動(dòng)監(jiān)測(cè)，節(jié)約了大量的人力。