李保杰

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450001）

基于全站儀和CASS軟件的河道斷面測繪方法研究

李保杰

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450001）

利用全站儀內(nèi)置的對邊測量程序和CASS軟件的斷面圖繪制方法，探索出斷面測繪的內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)模式，有效地提高斷面測繪的作業(yè)效率。

全站儀；斷面測繪；對邊測量；cass軟件

斷面測量是工程勘測的一項重要的工作內(nèi)容。斷面測量包括縱斷面測量(與中樁測量在概念上是等同的)和橫斷面測量。經(jīng)典的斷面測量方法有經(jīng)緯儀視距法、水準儀測量法和方向架加“抬桿法”。但經(jīng)緯儀視距法由于視距精度不高,存在觀測量多、計算工作量大、高程精度低向往；水準儀測量受地形起伏、視距等因素的制約，有在工作量較大等缺點?，F(xiàn)在生產(chǎn)的各種型號全站儀一般都有內(nèi)置的對邊測量程序。隨著全站儀的普及，充分發(fā)揮全站儀測量的優(yōu)勢，充分利用現(xiàn)有的測量軟件，是提高測繪效率的一個有效途徑。

1 對邊測量的原理

對邊測量稱為間接測量，可用來測量兩點之間的水平距離和高差。對邊測量功能可量測基準點與目標點、目標點與目標點之間的平距、斜距、垂距、坡度百分比。

圖1 對邊測量測點分類

如圖1所示，在測站上安置好全站儀，輸入儀器高、棱鏡高，照準目標1按【測距】鍵，將獲得測站點到目標點1的距離、高差。并將其存儲。轉(zhuǎn)動全站儀的照準部，照準目標2，儀器自動存儲測站點與目標1方向與存儲測站點與目標2方向所夾得水平角α，并獲得測站點與目標2之間的距離和高差。根據(jù)三角形的余弦定理，即可獲得目標1與目標2之間的距離以及目標1與目標2之間的高差。

一般全站儀的對邊測量功能具體分為連續(xù)對邊測量和輻射對邊測量模式。連續(xù)型對邊測量獲得的是本次觀測的目標點與前一個目標點之間的距離和高差，如圖2所示。輻射型對邊測量獲得的是本次觀測的目標點與第一個目標點之間的距離和高差，如圖3所示。

圖2 連續(xù)對邊測量模式

圖3 輻射對邊測量模式

2 CASS軟件在斷面測量中的作業(yè)方法

CASS成圖軟件是廣州南方測繪儀器公司開發(fā)的基于AutoCAD平臺技術(shù)的數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，廣泛的應(yīng)用于地形成圖、地籍成圖、工程測量應(yīng)用三大領(lǐng)域，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進技術(shù)。自從CASS軟件發(fā)行以來，在測繪領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

CASS軟件中繪制斷面圖的方法有根據(jù)已知坐標、根據(jù)里程文件等多種方法。由于全站儀對邊測量獲得的數(shù)據(jù)是斷面點的高程和斷面點到中樁的平距，所以選擇用CASS軟件繪制斷面圖，繪制方法選擇根據(jù)里程文件繪制法。

CASS軟件中里程文件的編寫格式如下：

BEGIN，斷面里程：斷面序號

第一點里程，第一點高程

第二點里程，第二點高程

……

3 對邊測量和CASS軟件斷面圖繪制的聯(lián)合應(yīng)用

在傳統(tǒng)的橫斷面測量中，常規(guī)的儀器方法效率很低。即使借助于電子儀器來同時獲得距離和高差，也需要頻繁的遷站，降低了作業(yè)效率。基于全站儀的輻射型對邊測量來獲得兩個目標點之間的水平距離和高差的功能，聯(lián)合CASS軟件的自動繪制斷面圖功能，在線路橫斷面測量中有著極其優(yōu)越的作用。

3.1 對邊測量在河道斷面測量中的施測應(yīng)用

在以往河道橫斷面測量中，往往涉及到河流兩岸灘地的過河水準測量，難度較大。而用全站儀的對邊測量功能則只需建立一個測站,在河道主流兩側(cè)各放一個鏡頭,就可通過對邊測量功能一次性連續(xù)快速地完成河道橫斷面測量。

如圖4所示，在所測斷面附近找一視野開闊的控制點如C3，設(shè)置測站，輸入測站高和棱鏡高，啟動全站儀的內(nèi)置測量程序輻射型對邊測量，然后照準所需測的第7個斷面中樁Z7，按測距鍵，將中樁Z7作為本斷面的第一個目標點，然后依次照準該斷面左側(cè)各斷面點進行施測，則操作界面中即可獲得各斷面點到該斷面中樁的平距和高差；本斷面左側(cè)各斷面點施測完成后，依次在照準該斷面右側(cè)各斷面點進行施測，則操作界面中又可獲得各斷面點到該斷面中樁的平距和高差。本斷面施測完成后，如果要施測下一個斷面，測站點和斷面點之間又可以通視，儀器不用遷站，只需照準下一個斷面的中樁，并將其作為目標1，然后順次測量本斷面中其它各斷面點。這樣，一次設(shè)站可以施測多個斷面，從而大大提高作業(yè)效率。

圖4 斷面測量的測點示意圖

表1 Cass軟件繪制的土石方數(shù)量計算表

3.2 CASS軟件的數(shù)據(jù)處理及斷面圖的繪制

將運用全站儀對邊測量程序在外業(yè)獲得的斷面測量數(shù)據(jù)編寫為斷面里程文件的數(shù)據(jù)格式。編寫的環(huán)境為記事本。

在記事本下編寫完代碼后，將其保存為“*．hdm”的格式。

然后打開CASS軟件，如果僅僅需要繪制出斷面圖，則點擊菜單【工程應(yīng)用】→【繪斷面圖】→【根據(jù)里程文件】選擇相應(yīng)的里程文件，進行一系列的設(shè)置，則即可繪制出斷面圖。如果還需要計算出土方量，則點擊菜單【工程應(yīng)用】→【斷面法土方計算】，在彈出的下一級菜單中選擇標準斷面的設(shè)計文件，如選擇【任意斷面】。

繪制出的斷面圖土方量計算表1所示。

4 結(jié)語

如上所述，采用全站儀對邊測量的內(nèi)置程序，同時加強對CASS等測量后期數(shù)據(jù)處理軟件的配合使用，實現(xiàn)斷面測量的內(nèi)外業(yè)一體化作業(yè)，既提高了測量效率，又解決了實際問題，將起到事半功倍的效果。

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