基于提高全站儀導(dǎo)線測量精度技術(shù)措施的探討

基于提高全站儀導(dǎo)線測量精度技術(shù)措施的探討盧燚

四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院四川瀘州646000

1利用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量中的優(yōu)點(diǎn)和注意事項(xiàng)

1.1全站儀測量特點(diǎn)

第一，在進(jìn)行導(dǎo)線測量時(shí)，其核心原理是通過對棱鏡的照射并依照全站儀內(nèi)部的處理設(shè)備來收集和處理相關(guān)數(shù)據(jù)并完成計(jì)算，同時(shí)會(huì)保存測量過程中的各類技術(shù)參數(shù)。第二，利用全站儀設(shè)備自身所攜帶的接口與擴(kuò)展功能，不僅能夠有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸同時(shí)還能夠與其他設(shè)備進(jìn)行有效的聯(lián)系，使得測量數(shù)據(jù)以及測量過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量流程。第三，通過全站儀進(jìn)行測量過程，利用其內(nèi)部所具備的雙軸補(bǔ)償系統(tǒng)能夠有效地通過自身的糾正機(jī)制降低在測量過程中橫向和縱向兩軸的誤差水平。

1.2全站儀測量優(yōu)勢

第一，全站儀其自身機(jī)制能夠保證在測量的過程中能延長導(dǎo)線邊長，這樣做的目的是為了能夠有效的降低檢測點(diǎn)的數(shù)量，同時(shí)能提升檢測精度，使得檢測點(diǎn)的精度與方位角的影響導(dǎo)致的誤差增加問題得到有效的控制。第二，全站儀內(nèi)部所具備的是整軸誤差調(diào)校器以及橫軸縱軸補(bǔ)償器是有效降低誤差的自動(dòng)修正設(shè)備，能夠有效提升測量精度。第三，通過使用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量，能夠有效降低參與測量過程中的資源投入，并且具備較好的自動(dòng)修正補(bǔ)償功能，提升測量精度且測量過程較短，相比較傳統(tǒng)測量過程中所使用的經(jīng)緯儀，全站儀能夠有效通過可視設(shè)備對測量過程進(jìn)行掌握并記錄詳細(xì)的測量資料，這對于誤差控制有著非常重要的提升作用[1]。

2利用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量的全部過程

2.1準(zhǔn)備工作

在利用全站儀開展導(dǎo)線測量的過程中，除了需要全站儀之外，還需要兩臺棱鏡以及覘標(biāo)，同時(shí)要保證覘標(biāo)擁有水準(zhǔn)管，在進(jìn)行測量時(shí)需要觀察員以及數(shù)據(jù)記錄員和試點(diǎn)照明人員各一名，測量過程開始之前的準(zhǔn)備工作首先應(yīng)當(dāng)要求相關(guān)工作人員在測量現(xiàn)場進(jìn)行起始點(diǎn)定位工作，如測量點(diǎn)位出現(xiàn)變化則需要重新尋找并確定點(diǎn)位，重新確定點(diǎn)位之前，首先應(yīng)當(dāng)對前一次的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)計(jì)算是保證測量起始數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提條件。同時(shí)開展測量工作之前，還應(yīng)當(dāng)對測量儀器進(jìn)行檢測保證企業(yè)工作狀態(tài)正常，要對測量儀器的誤差值進(jìn)行測試保證其誤差值處于正常水平，對測量儀器的供電或電池狀態(tài)進(jìn)行檢查。

2.2測量過程中的注意事項(xiàng)

在具體的測量過程中需要通過三腳架法來開展導(dǎo)線測量工作，測量過程中應(yīng)當(dāng)對測量所使用的棱鏡以及全站儀的型號和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行有效的統(tǒng)一，避免不同類型的設(shè)備參與測量工作，同時(shí)在測量的過程中嚴(yán)禁隨意更換測量設(shè)備，測量過程中應(yīng)當(dāng)保證棱鏡和全站儀即使在更換點(diǎn)位之后其中心仍處于相同垂直線上，這能夠有效降低測量誤差。在進(jìn)行全站儀安裝過程中要保證其穩(wěn)定性，在進(jìn)行點(diǎn)位變換時(shí)盡量避免觸碰一切設(shè)備，移動(dòng)全站儀以及棱鏡的過程中嚴(yán)禁基座產(chǎn)生位移。移動(dòng)點(diǎn)位開始測量之前，首先要對儀器的水準(zhǔn)器進(jìn)行校正，如果水準(zhǔn)器存在較大的偏差就需要對其進(jìn)行整平工作，為了避免棱鏡在參與測量的過程中出現(xiàn)較大誤差，在進(jìn)行棱鏡的變換過程中，要保證棱鏡的前后順序不發(fā)生變化。

2.3測量角度之間的關(guān)系

通過全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量的過程中，參與測量的工作人員應(yīng)當(dāng)保證明確全站儀不同角度參與定向測量的關(guān)系認(rèn)識。例如在測量過程中，常常涉及的方位角，即真北方向與目標(biāo)方向所產(chǎn)生的夾角之間的關(guān)系。在進(jìn)行全站儀E值的設(shè)定過程中，應(yīng)當(dāng)以基線作為基礎(chǔ)，具體的測量過程中嚴(yán)禁對該值進(jìn)行改動(dòng)。具體的測量流程中應(yīng)當(dāng)保證全站儀自重對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，同時(shí)要對全站儀進(jìn)行完善的維護(hù)和保養(yǎng)降低設(shè)備故障，以及老化問題產(chǎn)生的測量誤差。利用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量的過程中，其核心機(jī)制依賴于大地方位角和零方向夾角所產(chǎn)生的數(shù)值，其大地方位角的數(shù)值來自全站儀通過對目標(biāo)方向的數(shù)值進(jìn)行測量而得出最終結(jié)果。具體的測量計(jì)算內(nèi)容中，應(yīng)當(dāng)對大地方位角以及坐標(biāo)方位角之間的關(guān)系進(jìn)行清晰的把握，以便獲得準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果，通過測量過程中所獲得的方向坐標(biāo)值，還能夠有效地對全站儀進(jìn)行精確度驗(yàn)證。

2.4建立有效的控制網(wǎng)

開展建筑施工之前的準(zhǔn)備工作時(shí)，為了能夠有效提升測量精度同時(shí)滿足不同工作作業(yè)面的需要，需要為了設(shè)置點(diǎn)位進(jìn)行測設(shè)并同時(shí)要做好控制網(wǎng)的建立工作。首先要進(jìn)行主軸線測設(shè)，其核心內(nèi)容是通過初始坐標(biāo)以及平面圖的圓心坐標(biāo)來計(jì)算出水池坐標(biāo)以及主軸線端點(diǎn)坐標(biāo)，這是后續(xù)進(jìn)行點(diǎn)位測設(shè)的重要依據(jù)，通過全站儀自身所具備的放樣功能，一起定向點(diǎn)和站點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)合棱鏡坐標(biāo)來完成定向工作，同時(shí)通過各種手段來降低誤差水平，最終通過全站儀完成主軸線4個(gè)坐標(biāo)以及圓心坐標(biāo)。其次要完成其他節(jié)點(diǎn)的測設(shè)工作，這是后續(xù)開展基坑挖掘工作的重要依據(jù)通過測設(shè)工作確定最終節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，使得排污池，進(jìn)出水池和儲(chǔ)泥池的位置得到確定，最終通過全站儀結(jié)合鋼尺完成建筑物位置的確定工作。最后一步是通過將各個(gè)技術(shù)參數(shù)與平面圖進(jìn)行有效的關(guān)聯(lián)通過不同的觀測方法來使得定位精度得到有效的提升[2]。

3利用全站儀進(jìn)行導(dǎo)線測量過程中可能產(chǎn)生的誤差因素

3.1儀器自身問題

3.1.1儀器外部問題。因?yàn)槿緝x屬于精準(zhǔn)的測量儀器所以應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行科學(xué)的管理，否則就可能導(dǎo)致全站儀出現(xiàn)精度誤差變大或損壞的可能，較為常見的全站儀問題包括零配件丟失，校準(zhǔn)部出現(xiàn)問題或顯示屏無法正常顯示，這都會(huì)導(dǎo)致全站儀在測量過程中影響測量過程，使得測量結(jié)果出現(xiàn)較大的偏差。

3.1.2儀器內(nèi)部問題。如果對全站儀的管理缺乏科學(xué)有效的方法，還會(huì)導(dǎo)致全站儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)重要的軸承出現(xiàn)彎曲變形，無法保證全站儀豎軸與橫軸的垂直關(guān)系，這對于測量過程中的誤差控制有著極大的影響，因?yàn)閷儆趦?nèi)部構(gòu)件，所以這些問題在常規(guī)使用全站儀的過程中無法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，只是偏差無法得到有效的校正。

3.2對中誤差帶來的影響

常見的全站儀整平工作容易受到多種外部因素的影響，比如光照影響，環(huán)境影響以及技術(shù)人員與導(dǎo)線測量相關(guān)的專業(yè)水平不足所帶來的影響，這使得全站儀在測量過程中常常出現(xiàn)實(shí)際位置以對中位置存在較大偏差的問題，超過正常范圍的最終偏心差，會(huì)使得最終的測量結(jié)果無法真實(shí)有效的反應(yīng)客觀數(shù)據(jù)。比如，圖示中所列出的a點(diǎn)和B點(diǎn)，即正確的對中位置與前視觀測點(diǎn)位置，以及后視觀測點(diǎn)位置c，在具體的測量過程中，當(dāng)出現(xiàn)∠BAC時(shí)表明對中誤差正確時(shí)的測角，此時(shí)對中位置為a1點(diǎn)，最終的實(shí)際測角為∠BA1C，如果aa1成為對中偏心距，則表明存在明細(xì)誤差，此時(shí)測角誤差為B+C，如果aa1的距離增大，則∠BAC也會(huì)同樣增大，此時(shí)的測角誤差也跟隨增大。

3.3測量誤差帶來的影響

①瞄準(zhǔn)誤差的影響。在具體的礦井內(nèi)部導(dǎo)線測量過程中瞄準(zhǔn)誤差是較為常見的誤差因素，這種誤差產(chǎn)生的原因，是測量時(shí)應(yīng)保證棱鏡標(biāo)注目標(biāo)與具體的實(shí)測目標(biāo)存在位置偏差，所導(dǎo)致的最終觀測值偏差。②測距誤差的影響。在具體的測量過程中受到外部因素如風(fēng)速，粉塵濃度，頻率波動(dòng)以及最終準(zhǔn)確度和儀器誤差的影響所產(chǎn)生的導(dǎo)線測量誤差。

3.4環(huán)境誤差產(chǎn)生的影響

環(huán)境誤差是在具體的測量過程中受到測量環(huán)境所包含的諸如溫度、濕度壓強(qiáng)，以及風(fēng)速等自然環(huán)境因素對測量結(jié)果所產(chǎn)生的影響，考慮到礦井內(nèi)部測量過程所受到的測量周期以及測量范圍所帶來的限制，通常環(huán)境因素對于測量過程所產(chǎn)生的誤差可以忽略[3]。

4精度優(yōu)化對策

4.1降低偏心偏差的方法

4.1.1通過三腳架來開展導(dǎo)線測量的過程中要做好起始點(diǎn)前后視點(diǎn)和觀測點(diǎn)的整平對中工作，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)測量工作中，只需要對不同觀測點(diǎn)位的前后試點(diǎn)以及整平對中工作進(jìn)行定點(diǎn)位移，就能夠完成整個(gè)導(dǎo)線測量工作，只需要在測量過程中保證儀器中心位移過程中處于相同的鉛垂線上，即可有效地提升測量精度。

4.1.2利用偏心測量盤與全站儀進(jìn)行有效的結(jié)合。能夠發(fā)揮出該設(shè)備所包含的不低于60mm直徑的測量范圍進(jìn)行測量工作，測量過程中依據(jù)測量盤中所標(biāo)示的刻度范圍來開展測量過程，通過該測量盤的應(yīng)用能夠有效地降低全站儀在測量前的對中工作，只需要依照測量中所標(biāo)示的刻度進(jìn)行粗略對中，同時(shí)能夠有效地降低偏心差對側(cè)角影響。

4.2降低儀器誤差的辦法

4.2.1通過全站導(dǎo)航儀開展導(dǎo)線測量，是為了避免影響測量精度需要對橫軸以及視準(zhǔn)軸的誤差進(jìn)行校正，矯正過程通常表現(xiàn)在要將盤左盤右盤不同位置所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測，保證盤左盤右盤具備相同的大小以及相反的符號，通常會(huì)采取平均值法來降低兩軸對測量精度所產(chǎn)生的影響。

4.2.2具體的全站儀導(dǎo)線測量所涉及的水泡不居中，是導(dǎo)致數(shù)軸以及豎盤產(chǎn)生誤差影響測量結(jié)果的主要原因，因此，良好的整平工作保證水泡居中是得到精確測量結(jié)果的前提條件。

4.3提升測量方法的措施和手段

4.3.1如果測量環(huán)境本身存在較大的氣流，可以通過增加錘球質(zhì)量來降低氣流所產(chǎn)生的干擾，照準(zhǔn)的過程中應(yīng)當(dāng)將目標(biāo)集中于錘球根部的球線中，這能夠有效地提升測量精度降低誤差水平。

4.3.2通過全站儀來進(jìn)行導(dǎo)線測量其導(dǎo)線布設(shè)方式應(yīng)當(dāng)遵循由低向高的順序，并同時(shí)將高低兩種不同導(dǎo)線的目標(biāo)進(jìn)行有效的明確，應(yīng)當(dāng)將低級導(dǎo)線作為巷道掘進(jìn)指導(dǎo)依據(jù)，而高等級導(dǎo)線的主要作用是為了對低等級導(dǎo)線進(jìn)行有效的校正，鋪設(shè)過程通常采用雙交叉導(dǎo)線網(wǎng)，并以此來提升測量精度。

4.3.3導(dǎo)線測量的過程中應(yīng)當(dāng)對測量環(huán)境中可能對測量結(jié)果產(chǎn)生影響的因素進(jìn)行收集，并將這些數(shù)據(jù)與全站儀測量過程進(jìn)行有效的聯(lián)系，通過導(dǎo)入數(shù)據(jù)保證反光鏡與常數(shù)之間存在正確的關(guān)聯(lián)，并利用激光棱鏡模式來進(jìn)行測量，測量過程可以通過對平巷或斜巷多次測量來提升測量精確水平。

4.4其他辦法

4.4.1為了能夠有效提升測量精度需要對參與測量的工作人員進(jìn)行導(dǎo)線測量相關(guān)專業(yè)知識的培訓(xùn)工作，同時(shí)需要以考核制度來鞏固和確認(rèn)培訓(xùn)質(zhì)量，從而能夠有效提升參與測量工作人員整體的專業(yè)水平保證測量精度降低測量誤差。

4.4.2為了能夠保證礦山測量的專業(yè)水平，需要建立科學(xué)完善的測量制度并結(jié)合崗位責(zé)任制來落實(shí)測量制度，日常工作中應(yīng)當(dāng)保證測量儀器的正常維護(hù)和保養(yǎng)，保證測量儀器的精度。同時(shí)在測量過程中，應(yīng)當(dāng)以科學(xué)的方式對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和計(jì)算，保證在進(jìn)行圖紙繪制時(shí)能夠嚴(yán)格執(zhí)行崗位責(zé)任制，最終保證測量結(jié)果的精確性。

5結(jié)束語

不論是在建設(shè)項(xiàng)目中，還是在資源開發(fā)工程中，都離不開測量作業(yè)，而測量成果的精確性與全面性不僅是測量工作質(zhì)量