一、全站仪站点准备

在进行全站仪站点建立时,首先应根据实际需求确定所需测量的区域大小和精度要求。然后准备相应的仪器设备,如全站仪、 tripod、棱镜等。根据测量断面的大小与数量,合理安排人员配置。通常一组测量需要三至四名成员,其中观测记录一名,立棱一角一至两人。若断面长度较大,可增加立角人数。

二、直线地段站点建立

1.直线地段站点建立较为简单,可直接将全站仪架设在视野开阔处。利用已有的两个坐标点,采用后方交会方法测量出置镜点的平面坐标及高程。使用CSIO-58P计算器的测量程序,将站点和后视点的大地坐标转换成施工坐标。以线路前进方向为X轴,垂直线路方向为Y轴,建立坐标系。将转换后的坐标输入到全站仪的坐标测量程序中,里程输入到X坐标中,距中线距离输入到Y坐标中,高程输入到Z坐标中。

2.使用极坐标或直角坐标进行定向后,测量出立棱镜人员所在位置的里程,按断面里程调整至所需要站点。测量出里程、距中线的距离和高程(如图所示)。

一般情况下,线路左侧的距离为负,右侧为正。记录人员进行记录(记录方式可采用手写或电子手簿)。

三、曲线地段站点建立

1.对于曲线地段的站点建立,传统的方法是先放样出需要测量的曲线断面的中心点,然后每个断面设站进行测量,或用人目测定向、钢尺拉距离进行测量。但这种方法速度慢、精度低,需要的测量人员也较多。

2.与传统方法相比,采用任意点置镜进行曲线地段站点建立,不用放样所测断面的中心点,也不需要每个断面设站。只要通视情况下,所有断面都能进行测量,减少了外业测量工作量,提高了测量精度。

3.具体操作步骤如下:将全站仪架设在视野开阔处,并与相邻两控制点、B通视(如图所示)。采用自由设站点后方交叉会的方法,测量出站点的大地三维坐标(X、Y、Z)。利用CSIO-58P计算器中的曲线计算程序,将测站点和后视点的大地坐标进行转换,转换成以所需测量断面的切点(x,y)为坐标原点,切线线路前进方向为X轴正向建立的坐标系。

4.通过测站和所需要测量的断面中心大地坐标计算两点距离S和方位角(公式1-1),计算出切线方向的大地坐标的方位角U,通过两方位角计算出夹角,再根据距离求出转换后的测站点坐标(公式1-)。

5.将程序输入计算器,把测站和后视点坐标同时进行转换。转换后的断面建立方法与直线地段的方法相同。

四、测量数据处理

1.如果使用手写记录,可用EXCEL软件将数据录入计算机;若电子手簿记录,可转换成EXCEL格式。由于现场测量横断面的顺序可能不是从一方向开始,需对测量数据进行排序。

2.在EXCEL软件中使用升序或降序对数据进行排序,使距中线的距离从左至右或从右至左排列,以便绘制断面图。

3.将输入到EXCEL中的横断面测量数据设置公式C1=1"、"B1,即在距离和高程中间加一个逗号。然后选择一个设置好的断面进行复制,打开软件toCD,使用直线工具,从起点开始,将EXCEL复制的数据粘贴,自动生成地面线。

4.根据设计断面的位置和高程,将设计横断面绘制在断面图上,完成断面图的绘制工作。

五、断面面积与挖填方量计算

1.断面面积的计算有两种方法。第一种是将绘制好的断面图按挖填方用不同颜色进行填充,在属性中查询面积(如图所示)。第二种是使用查询工具,捕捉断面的变化点,形成闭合环,显示周长和面积。

2.挖填方量的计算采用EXCEL软件进行,一般采用平均面积法。取相邻两断面对面的平均面积,与断面间的水平距离相乘,得到两断面间的挖填方量。依此类推,再用求和公式计算出区段间的挖填方总数量(如图)。