全站仪在水文测验中的应用

全站仪在水文测验中的应用

高 鹏

商洛水文水资源勘测中心  陕西 商洛  726000

摘要：要想对全站仪在水文测验中的运用进行更好的分析，就需要工作人员深入到实践中去，并对全站仪的具体运用方法进行总结，并在实际操作中进行科学的分析，透过本研究之深入剖析，以期提升对全站仪使用之理解，进而协助水文测验之工作水准。

关键词：全站仪；水文测验；应用

在水文测验领域,全站仪的应用也是相当广泛的。全站仪作为一项综合性的测量工具,其具备了检测精确、操纵简单的特性,从而大大地节省了测验成本。因此，要想提升水文测验的工作质量，就必须注重提升全站仪的应用水平，对其进行具体的实践分析如下。

一、全站仪的基本组成

全站型电子测距仪，也可以叫做全站仪，它是由电子测距、电子测角、数据存储等组成，汇聚起来，组成一个立体的测量系统，它可以实现对测量结果的自动显示，并可以与外部的变换设备进行实时的互联变换，功能多种多样。全站仪测量可实现测量数据的电子化、集成化。第一部份：包含了一些特殊的电子资料测定装置，例如：电子角度测定系统，资料储存系统，电子距离测定系统，自动校正装置等；第二部分：包含了工艺控制所需的设备，例如各工序所需的特殊的测量设备，操作设备等。在第二部分中，可以完成与外部装置的通信和转换，并可以通过过程控制装置与外部装置进行实时联络，从而产生与单片机有关的操作指令[[1]]。

二、全站仪在水文测验中的应用

（一）水尺及大断面测量

1.测量前准备

（1）对中。将三脚架的一只脚放好，双手握住另两只脚缓缓移动，使激光对中点对准已知点位置。（2）整平。确保仪器圆水平泡的水平，首先调节三脚架的长短使圆水准泡大致居中，再调节脚螺旋来进行微小的调节。调节脚螺旋使管水准对中，旋转仪器90°，再次调平管水准。如果激光对中点不在准确的中心位置，可以释放仪器基座固定螺钉，慢慢移动仪器，使对中点对准已知点中心，对中后，可以将基座上的固定螺钉拧紧，确保观测仪水平，然后开始测量。

2.测量步骤

（1）选择作业。作业操作的主要流程如下：选择主菜单中的作业管理选项，选择作业模式，在执行清单选取时，勾选工作资料夹，单击回车确定。（2）作业更名。在主选单中按一下作业管理，按一下作业改名，一般以测量当日的日期作为新改名，改完后返回主选单。

3.进入测站设置选项，在主选项中点击测量，先选定观测坐标系，设置测站，然后在设定后视点，接着选取高程开始观测。接着，在ZP中输入目标物体的高度，然后再计算出目标物的高程。

4.在坐标法下，返回到“度量”菜单，在“度量”菜单中设置一个目标高度，然后输入一个初始点的编号，再由系统自动产生其余的编号。在三棱镜前，按下观测键，可直接记录并储存所测得的数据，测量结束后，将棱镜移至下一待测位置，重复操作。

5.建站设置，当对断面完成了水准测量以后，有可能要很长的一段距离时间才能抵达另一条测量断面，这时就必须移动全站仪测量，而对于这一步也可通过建站观测的方法来完成测量，比较常见的建站方法如下:(1)后视角建站。进入设置测站主选项，先输入全站仪所在的观测站、架设地点位置，再选择合适刻度尺，将已知的点位填满，然后选择后视图，将物镜对准北方，之后，在HA-R条上键入0，再返回主页面上，可以直接跳转到小测试菜单，测试就结束了。（2）后视点建站。在设定观测站时，可以在给定坐标的基础上，输入相应的坐标，再用盒式量规对其进行测量。测完并填好仪器至天线高度的位置，选定后视点并输入，确认坐标位置。然后在后面的视角中调整棱镜，对仪器进行准确地校准。然后，按观察按钮，以标准的方法读出观察值。选定仪表的目标值，在选定目标值后，点击“确定”按钮，菜单会自动回到测量页面。这个步骤完成了测站的创建和测量工作。这是水尺测量的操作流程，更适合于大断面测量，将观察点记录的电子资料做好保存，并将数据绘制的结果表存档[[2]]。

（二）决堤口宽度及洪水水位高程测量

1.引测高程。用全站仪的棱镜模式测量向仪器观测点高程，在任何一可观测到水准点处和待测点处棱镜的位置上，设置全站仪。利用对边测量功能，先从水准点上的棱镜开始观测，接着再从待测点的棱镜观测，并根据测量原理，求出待测点的高程。

2.建站后，将全站仪移动到观测点，在中间的平地上，然后设定测点的位置，设定 ZO的位置，设定仪器的高度等。在完成一系列动作之后，还可以设定高度、后视镜等。当你设置好每个人的高度后，你可以将它设置为0，然后将它设置为无镜。在全部设置结束后，点击测量，以“Z”位观察到的相应值为测得的最高水位。观察的过程，左右两个盘都要观察，观察到决堤口的宽度，先观测一边，后对边[，观测出来的数值即为决堤口宽度[3]]。

三、测量时应注意的几个问题

（一）仪器观测人员

在测试过程中，观察者要注意对仪器的保护，避免与其他物体发生碰撞，从而导致测试结果的错误。要做好与持杆人的联系，指导其放杆点的位置，不得偏离断面线，起始距要有十米。在测试过程中，要注意仪器的参数设置。在测试时，请勿触摸水平螺杆，测试完毕后，应检查后视视线方向有无偏移，若偏移超过下限，则重新测试。

（二）持杆人员

在测量时，手持棱镜杆的人员要注意对棱镜的保护，避免镜片沾水或落入水中而对测量产生不利的影响。在施工过程中，要加强与测量人员的沟通，并注意控制断面上的高程变化。将棱镜杆放置在正确的位置上，将杆扶正，以防止产生测量误差。

四、与常规测量方法对比分析

传统测量方法需要安装水平仪，并安排人员持水准尺；大断面的起始点距离水边采用皮尺量度，在水中段的起始点距离由索道的断面索来控制，水深由测深杆量测；水面剖面变化多端，堤防陡峭，造成移站次数多，测量记录内容复杂，需要专人记录。传统的测量方式成本高，而且步骤也十分的繁琐，很难准确地把握到剖面的方位，很可能会出现巨大的误差。而使用全站仪在大断面上进行测量，其最直接的优点就是自动化技术得到了更加显著的发展，它不会受到河底陡峭变化等地理环境的影响，更不会需要搬站。它拥有自动记录、自动存储、自动计算和通讯的能力，可以完美的解决任何一个测量点的问题。既可降低人工损耗，又可提高检测精度，提高检测效率。在测量结束后，通过相应的软件，对大范围的剖面数据进行分析，从而得到剖面图。通过对全站仪的分析与对比，得出了如下结论：（1）全站仪方法可以更好地控制剖面的变幅，且具有更多的灵活性和便捷性，特别是在剖面局部变幅较大的情况下[[4]]。（2）在对起点距的控制方面，传统的测法使用了皮尺和索道循环索来进行控制。因为截面比较大，钢丝绳产生拉力，编码器和滑轮之间产生滑动摩擦力，因为循环钢丝绳和水平方向是成一定角度的，会导致起始距离的误差，与全站仪法进行对比，两岸横断面桩基起始距离仍有较大偏差。

结语

测量中所涉及到的工作都比较复杂，全站仪测量系统作为一个比较先进的设备，可以取代普通水准仪，该设备将能够完成普通水准仪所能完成的任务，在具体的测量中，把光感应速度测量的基本原理应用于该设备中，将能够帮助提高测量的精度，从而使得现代的测量项目能够更为顺畅的开展。在水文测量中，严格遵守规定，是保证最终测定成果的重要因素。因此，对全站仪的水文测量工作，必须引起相关工作人员的高度重视，并对其实施有效的综合管理。在科学的管理下，提高水文测量的标准和精度，使现代化测量工作可以更加顺利地进行。

参考文献：

[1]王立新. 全站仪在水文测验中的应用[J]. 科学技术创新,2019(11):14-15.

[2]李绍坤. 全站仪在水文测验中的应用[J]. 河南水利与南水北调,2018,47(9):29-30.

[3]郭英俊. 全站仪在水文测验中的应用[J]. 科学与财富,2021,13(2):159.

[4]孙林旭. 全站仪在水文站水尺测量中的应用分析[J]. 大科技,2021(12):158-159.

作者简介：

高鹏，1990.7.19，男，汉族，陕西商洛人，大学本科。主要研究方向：水文勘测。

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