全站仪在水文测验中的运用

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年2月第6期   作者:李红明
[导读] 随着电磁波测距技术发展,全站仪的不断普及,三角高程测量在水文测验中应用越来越广泛,其精度可代替三、四等水准测量,值得推广。

        李红明
        云南省水文水资源局玉溪分局 玉溪 653100
        摘要:随着电磁波测距技术发展,全站仪的不断普及,三角高程测量在水文测验中应用越来越广泛,其精度可代替三、四等水准测量,值得推广。传统的水文高程测量为水准测量,精度较高,但受地形等的限制,外业工作量大,施测速度慢。在水文测验中:水尺零点高程、水准点高程、大断面及测站地形测量是经常进行的,现行的《水文测量规范》主要采用水准仪进行测量,同时也规定了全站仪可用于距离和高程测量,本文介绍全站仪的测量精度和测量方法,实现全站仪测量水尺零点高程、水准点高程校测、大断面及水文测站地形测量。
关键词:全站仪;水文测验;三角高程测量;方法运用。
        水文测验是收集水文基本数据的基础,而水尺零点高程、水准点高程则是水文测验中水位数据最为关键的部分,
1、水准点校测
        仪器采用测角精度为2″、测距精度为2+2ppm以上的全站仪,根据《水文测量规范》要求,水准点测量应达到三等水准测量标准。采用全站仪测量方法如下:水平距离和高差观测均采用对向观测3测回测定,3测回往返测量平均值为两点间水平距离和高差值。温度、气压及加常数等各项改正数及数据在测量前录入仪器内使其自动改正。水文站的水准点一般距离为300m~500m,在能通视且竖直角读数不超过30°的情况下,一般设站2次,可完成测量,即在A水准点上设置仪器,测量B水准点,再在B水准点设置仪器,测量A水准点,测量前后均量取仪器高和棱镜高,两次读数不超过2mm,取平均值作为仪器高和棱镜高。如不能通视,则增加一个高程点,3站也可完成测量,高效快捷,精度也能达到三等水准测量要求[1]。
表1    对向观测极限误差与国家三、四等水准限差比较表    单位:mm

表中国家三等水准测量精度限差=,四等水准测量精度限差=,距离L按km计。《水文测量规范》的限差在距离小于1km时,按1km计算。
2、水尺零点高程测量
        水文实际测量中水尺零点高程测量运用较多,水文站常设置多组水尺,水尺设置在河岸上,自岸上向河床下顺序分布,高差变化大,采用水准测量设站多、外业工作量大,因此采用全站仪测量则简单高效。
        方法如下:仪器采用测角精度为2″、测距精度为2+2ppm以上的全站仪,根据《水文测量规范》要求,水尺零点高程测量应达到四等水准测量标准。高程转点水平距离和高差观测均采用对向观测3测回测定,水尺零点高程采用单程观测3测回测定。测量时注意:边长距离不超过500m,竖直角读数不超过30°,测量前后均量取仪器高和棱镜高,两次读数不超过2mm,取平均值作为仪器高和棱镜高。
3、大断面测量
        大断面测量中,主要测量起点距和高程,根据《水文测量规范》要求,大断面高程应达到五等水准测量标准。起点距测量采用全站仪对边测量模式即可,单程2测回,仪器与最远点视线跟断面线水平角夹角应大于30°。高程测量采用单程2测回。
4、其它测量
        在水文站实际运用中,测站地形测量,水文过河缆道垂度测量属等外测量,精度要求不高,采用单程1测回即可。地形测量时,采用免棱镜全站仪,设置测站于视线开阔的高地,可极大减少外业测量时间,达到事半功倍的效果。
5、结论
        常规水文测验中,水准测量是最为常用的方法,但是该方法记录校核和人员配置较多,拿水准点校测来说,一般需要4人,且耗时较多,受地形限制时,往往更费时费力,而用全站仪进行水准点校核,一般2人即可,观测记录1人,放置棱镜1人,节省大量人力和时间。
        全站仪替代水文站水准测量,精度能满足《水文测量规范》要求,且省时省力,极大改善了水文站外业测量的工作量。
参考文献:
[1]  陈虎,郑红晓,李真真.全站仪三角高程测量替代水准测量的精度分析[J].太原科技,2009年第10期.
[2]  [1]尹和军, 梁寅. 全站仪代替山区三四等水准测量可行性分析[J]. 大科技, 2016, 000(011):264-265.
[3]  张自立. 全站仪三角高程测量替代三、四等水准测量[J]. 城市建设与商业网点, 2009, 000(010):259-263.
[4]  汪耀武, 方梅. 全站仪三角高程测量代替三四等水准测量分析研究[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2014(38):1413-1416.
[5]  田峰亮, 祝方才, 曹伟军. 全站仪三角高程测量与四等水准测量的精度比较分析[J]. 湖南工业大学学报, 2011.
[6]  水文测量规范SL58-2014.
作者简介:
李红明,男,工程师,长期从事水文测验,资料整编工作。
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