有关提高工程测量中放样精度的方法探讨

　　【内容摘要】：随着科学技术日新月异的发展，计算机技术、电子技术、光学和机电技术水平得到大幅度提升，使得越来越多的紧密测量技术和测量仪器在工程测量中广泛应用。本文从放样方法的选择和精密仪器的使用出发，对如何提高工程测量放样精度进行了简要的分析探讨。
　　【关键词】：工程测量，放样方法，精密仪器，精度
　　
　　放样是工程测量中的一项重要工作，它的目的是将所设计的工程建筑物在图上的位置、形状、大小与高程，在实际地方标定出来，以作为施工的依据。本文就如何提高工程测中放样精度的方法进行了简要的探讨。
　　1.选择合适的放样方法
　　在放样前，应根据欲测设点的精度要求、现场的作业条件和仪器设备状况，选择合理的放样方法。在传统的工程放样方法中，必须由测量人员解算出设计图中的放样点或放样线相对于控制网或原有物体的相互关系，求出其相互间的角度、距离和高程等放样数据。然后按照放样数据利用传统光学经纬仪、水准仪、皮尺、钢尺等工具测设出设计点点位和设计高程。这些放样方法往往会受到仪器、观察者以及外部环境等因素的影响而产生各种误差，在很大程度上影响了放样的精度。随着科学技术的发展，各种先进仪器设备的使用，使得测量放样技术也发生了翻天覆地的变化。在现代测量技术中，应用较为广泛的主要有以下两种：
　　1.1全站仪放样技术
　　随着电子测绘技术的出现和发展，电子测绘技术逐渐取代传统的光学测绘技术而在工程放样中得到广泛的应用。全站型电子速测仪简称全站仪，是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。具有速度快、精度高、功能强和自动化程度高等优点。
　　在放样中进行高程测量时，传统的测量方法一般采用水准测量和三角高程测量。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏的限制，工作量大，施测速度较慢。三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用。但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高。麻烦而且增加了误差来源。
　　在异形建筑物测量放样时，如果使用传统的经纬仪加钢尺的放线方法，其难度较方形建筑物要大得多，而且放样效率低，计算量大，准确度也不高。而采用AUTOCAD加全站仪的放样方法具有信息化程度高、准确、效率高等优点。其操作程序为：施测准备、在AUTOCAD中准确找出坐标数据、输入全站仪中、工程定位测量、复核相关尺寸及主要点位坐标、下一阶段测量。
　　1.2RTK技术
　　RTK技术是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标，并达到厘米级的高精度。通过RTK技术能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新曙光，极大地提高了外业作业效率。与其它放样技术相比，RTK技术具有如下优点：
　　（1）RTK作业自动化、集成化程度高，测绘功能强大。
　　（2）降低了作业条件要求。和传统测量相比，RTK技术受通视条件、能见度、气候、季节等因素的影响和限制较小，在地形复杂、地物障碍而造成的难通视地区也能轻松地进行快速的高精度定位作业。
　　（3）定位精度高，数据安全可靠，没有误差积累。不同于全站仪等仪器，全站仪在多次搬站后，都存在误差累积的状况，搬的越多，累积越大，而RTK则没有，只要满足RTK的基本工作条件，在一定的作业半径范围内，RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级。
　　（4）作业效率高。在一般的地形地势下，高质量的RTK设站一次即可测完10km半径左右的测区，大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数，仅需一人操作，在一般的电磁波环境下几秒钟即得一点坐标，作业速度快，劳动强度低，节省了外业费用，提高了测量效率。
　　（5）操作简便、数据处理能力强。
　　近年，在常规RTK技术的基础上又出现了网络RTK技术。网络RTK技术是指在一定区域内建立多个基准站，对该地区构成网状覆盖，并以这些基准站中的一个或多个为基准，计算和发播改正信息，对该地区内的卫星定位用户进行实时改正的定位方式。与常规RTK相比，该技术具有覆盖范围广，定位精度高，可靠性高和可实时提供厘米级定位等优点。
　　RTK技术在道路工程等大批量设计点位的放样工作中具有独特的优势，尤其对道路边桩、征地范围线等的放样。不需沿途布设图根控制点，大大减少了施工控制网的布设密度，这不仅节约了经费和时间，也极大的提高了工作效率。
　　2.应用精密仪器
　　随着科学技术日新月异的发展，计算机技术、电子技术、光学和机电技术水平得到大幅度提升，精密仪器产生使得依靠传统原始测量仪器的古老的测量技术正逐步转向精密测量技术。精密测量仪器在工程测量放样中的应用大大的提高了放样的精度。其中GPS地位系统的建立，为测量提供了一个崭新的测量手段。
　　GPS（GlobalPositioningSystem）即全球定位系统，是由美国建立的一个卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速；另外，利用该系统，用户还能够进行高精度的时间传递和高精度的精密定位。目前，GPS定位技术已经广泛地渗透到经济建设、国防建设和科学技术的许多领域，尤其对经典大地测量学的各个方面产生了极其深刻的影响。在工程测量放样应用中，大量的实践和研究表明，用载波相位观测量进行静态相对定位，在小于50km的基线上，目前达到的典型精度为1ppm，而在100～500km的基线上可达0.1ppm。随着观测技术与数据处理方法的不断优化，在大于l000km的距离上，相对定位精度可达到0.01ppm，其精度是惊人的。
　　3.结语
　　在工程测量放样中，全站仪放样技术、RTK技术和网络RTK技术等精密测量技术的使用，以及GPS定位系统等精密测量仪器的应用，使得放样精度和速度得到了大大的提高。
　　
　　参考文献：
　　[1]阎德玉《现代工程施工的测量放样》[J]《水运工程》2007年第4期
　　[2]陈俊勇《全求导航卫星系统的新进展》[J]《测绘科学》2005年第2期
　　[3]覃昌佩《RTK-GPS在高速公路工程放样的应用》[J]《广西测绘》2004年第2期