電子水準儀單程雙測的一種方法

摘 要：文章通過在電子水準儀線路測量中，將左右線線路依序觀測，數(shù)據(jù)存儲在同一個線路文件中，然后通過內業(yè)編程將數(shù)據(jù)拆分成左右線路兩個文件而實現(xiàn)水準單程雙測。希望通過文章的分析，能夠對相關工作提供參考。

關鍵詞：電子水準儀；線路測量；單程雙測

1 概述

電子水準儀以讀數(shù)客觀，精度高，速度快，效率高而為越來越多的工程項目所采用。目前徠卡的DNA03和天寶的DINI03水準儀的線路測量程序能按選定的觀測順序進行測量，對超限的部分提示觀測者進行處理。如何用一條線路的線路測量完成單程雙測，發(fā)揮電子水準儀的應用優(yōu)勢是文章要探討的。

2 莊河Ⅲ場海上風電場陸上三等水準示意圖

圖1中，不計追測路線，水準線路中點與點間路線長（雙線四線只計一個單程）約175.6km，其中雙線（四線的折成兩個雙線，也只計一個單程進行討論）有約145.7km，亦即按單程雙線測量，可少走145.7km，如果單程雙測的線路2每站平均按增加80秒，單程觀測一站用時300秒計算，單程平均100米計算，則省時145.7÷0.1×（300-80）÷3600≈89（小時），若1個組日有效工作時間為7小時，節(jié)省時間約13個組日，按這個計算方法，在不計追測的情況下，整個項目水準測量（均按單程測量計），需要352.3÷0.1×300÷3600÷7≈42，節(jié)省組日為13÷42×100%=31%，接近1/3，所以單程雙測在這個項目中很有必要。

3 單程雙測觀測方法

在電子水準儀的線路觀測中，儀器中后視點名的確定有兩種途徑，途徑一是開始測量時直接輸入點號（為智能化區(qū)別固定點〈所有水準點、待定點、間歇點統(tǒng)稱，下同〉與轉點，固定點點號采用非整數(shù)，轉點點號用整數(shù)），途徑二是由前視轉變而來。

在同一站中，前視觀測前時，點號是可以修改的。而單程雙測中，右線路（以下簡稱線路1）觀測完畢時，儀器提示要觀測下一站的后視，但若要觀測左線路（以下簡稱線路2）而不切換線路的話，線路2的后視點點號是無法改變的，只有忽略儀器點號按單程雙測進行作業(yè)。當線路1前視為固定點時，修改儀器點號為非整數(shù)，其它轉點點號一律采用整數(shù)，修改前視（轉點）點號的規(guī)則與測站序號同。需要保持左右線路站數(shù)一一對應。

圖2 儀器中對應點號

4 單程雙測如何控制前后視距差累積

電子水準儀的線路測量會提示前后視距差累積（以下簡稱距差累積）是否超限，而采用左右兩個線路放在一個線路測量中，距差累積就成了兩個線路距差累積的合并，合并距差累積不超限，但拆開后就可能會超限，使用中如何避免產生這個問題呢？

假定前后視距差（以下簡稱距差）、距差累積限差分別為δ（δ>0）、ε（ε>0），△Dmi為距差（m、i分別是線路號和每條線路各自的站號），∑△D12為兩條線路距差累積和，∑△Dm為線路m的距差累積，則有：

|△Dmi|≤δ （1）

任意的|∑△D12|≤ε （2）

任意的|∑△Dm|≤ε （3）

其中：

m=1、2（線路號）

i=1、2、···、n（每條線路各自測站號）

∑△D12=△D11+△D21+△D12+△D22+···+△D1n+△D2n

∑△D1=△D11+△D12+···+△D1n

∑△D2=△D21+△D22+···+△D2n

式（1）、式（2）的限差是測量時由儀器來控制的（超限會立即報警），滿足式3限差的充分條件是：每個△Dmi既滿足式1，每對△Dmi正負號相同的條件下，可滿足式（1）～式（3）均成立。即滿足：

若△D1i<0，則△D2i<0，否則△D2i>0；|△D1i|≤ε，且|△D2i|≤ε。

5 數(shù)據(jù)拆分編程思路

（1）觀測數(shù)據(jù)拆分：每4個觀測數(shù)據(jù)一組（2個后視，2個前視），即4*k（k=1，2，···），k為奇數(shù)時為線路1的觀測數(shù)據(jù)，k為偶數(shù)時為線路2的觀測數(shù)據(jù)，非觀測數(shù)據(jù)舍棄。（2）點名的重新確定：從圖2可知，線路2的點號全是數(shù)字，上固定點點號都表示在線路1中，將上述原始數(shù)據(jù)拆分，線路2點號與線路1同。（3）補充非觀測數(shù)據(jù)，生成各自儀器格式數(shù)據(jù)。（4）為防止數(shù)據(jù)出錯，增加同站檢核和左右線路檢核。

6 編程語言

本次采用VS2010（Visual C++）進行編程。

7 編程步驟及驗證

（1）啟動VS2010，文件-新建-項目-MFC應用程序，給定名稱：leveldivide。（2）應用程序類型：基于對話框，MFC標準，在靜態(tài)庫中使用MFC，不要使用Unicode庫。（3）其它參數(shù)默認。（4）編輯對話框。（5）設定各控件ID號。（6）設定變量。（7）編輯消息處理函數(shù)。（8）調試（以JD48至C14一段將儀器數(shù)據(jù)讀入，同時兩個線路的數(shù)據(jù)拆分，按相應儀器數(shù)據(jù)格式寫在兩個文件里。單程雙測共58對數(shù)據(jù)進行調試）。

圖3 程序運行界面

其中第14站接測C13，第30站接測K-20時，水準儀重開新線路，所以現(xiàn)場兩次累距差清零，否則結果更好。

從表1、表2可以得出結論，這種單程雙測方法可行。

8 結束語

目前大多數(shù)電子水準儀的精度都很高，如DNA03及DINI03高差讀數(shù)最小顯示0.01mm，每千米標準差為0.3mm，采用電子水準儀進行單程雙測，通過外業(yè)控制距差和內業(yè)數(shù)據(jù)拆分處理，可完全滿足單程雙測規(guī)范精度要求。

參考文獻

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