论文总字数：17903字

摘 要

尽管现代测绘为追求效率，多采用RTK动态放样，然而全站仪集测角、测距、计算于一体的高自动化程度仍然发挥着不可替代的作用。传统施工放样中的后方交会法需要向三个已知点观测得到两个水平夹角和边长，根据所得角度、边长和三个已知点坐标来计算未知点的坐标，如果遇到点位不通视或交会危险圆的情况，将会严重影响工作进度。电子测距仪问世后，全站仪的自由设站，即边角后交，得到了广泛的应用，可只选取两个已知点测量边长及角度，快速计算出待定点的坐标来完成测量工作。本文通过介绍交会测量的原理，比较自由设站与后方交会的点位精度，通过实例分析自由设站法在工程施工中的应用。

关键词：全站仪 后方交会 自由设站

The application of freely set station method

Abstract

Although modern surveying and mapping in the pursuit of efficiency, we adopt RTK to the measurement. Total station, integrating Angle, distance measurement, calculation of high degree of automation is still play an irreplaceable role. Resection of traditional construction lofting method need to get the two to three known points observation horizontal Angle and side length, according to the Angle, length and three known points coordinates to calculate the coordinates of unknown points, if there are some points not according or the to condition of dangerous circle, it will seriously affect the work progress. With the emergence of electronic rangefinder, free standing of station has been widely used, can only choose two known points measuring length and Angle, quickly calculate the stay point coordinates to complete measurements. In this article, we introduce the principle of intersection measurement, comparison with the free point precision accuracy of resection, through the case analysis of the application of free station.

Key Words: total station; resection; free station

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1课题研究的意义 1

1.2 全站仪用于平面测量的优点 1

1.2.1 全站仪的特点 1

1.2.2 全站仪的应用 2

第二章 交会测量 3

2.1 后方交会 3

2.1.1 平面直角坐标正、反算 3

2.1.2 前方交会公式推证 4

2.1.3 后方交会公式推证 6

2.2 测边交会 9

2.3 自由设站 9

2.3.1 方向误差方程式推证 10

2.3.2 边长误差方程式推证 11

第三章 自由设站最优交会角度实践探讨 14

3.1 实践准备 14

3.1.1 实践思路 14

3.1.2 测区条件 14

3.1.3 测量仪器 14

3.2 数据采集 16

3.2.1 后方交会水平角观测记录 16

3.2.2 全站仪自由设站操作 19

3.3 数据处理 20

3.3.1 交会点理论值计算 20

3.3.2 实践总结 20

第四章 自由设站法应用实例-某基坑水平位移监测 22

4.1 工程概况 22

4.2 基坑监测 22

4.2.1 桩顶水平位移监测技术难点分析 22

4.2.2 基坑监测点的布设 22

4.2.3 监测作业方法 23

4.2.4 提高检测精度的措施 23

4.3 监测成果分析 23

4.3.1 基坑桩顶水平位移整体变形情况分析 23

4.3.2 桩顶水平位移变形规律分析 24

4.3.3 方案总结 25

结语 26

参考文献 27

致谢 28

第一章 引言

1.1课题研究的意义

随着全站仪在测量工作中的广泛应用, 测绘人员应充分挖掘全站仪精确、高效的特点, 灵活处理测量中出现的各种问题。如在工程施工中, 由于施工过程中车辆等移动设备、临时堆积材料等阻挡视线, 常常不能从控制点直接测定所需要的点位, 即通称的点位间相互不通视，而全站仪自由设站法可以方便、快速地测定临时控制点坐标, 再从临时控制点测定各种点位, 因此在实际工作可大幅度提高效率。并且可以通过增加测回数来提高临时控制点的精度, 又由于临时控制点离细部点比较近, 可有效提高细部点的测量精度，因此, 只要临时控制点采用多个测回测定, 自由设站法放样细部点的精度完全可以满足要求, 甚至可以比直接放样更高。^[10]所以对照传统的角度后方交会，对自由设站测设方法进行精度方面的研究，还是非常有实际方面的意义。

1.2 全站仪用于平面测量的优点

全站仪自推广以来很快在测绘领域得到了普及。虽然制造全站仪的厂家很多, 精度不一, 但其特点都是一致的, 即集测角、测距于一体, 同时自动化程度越来越高, 瞄准目标, 即可得到该点坐标, 这也是全站仪用于控制测量、碎部测量最常用的工作模式, 也是全野外数字成图的最主要的方法; 另外全站仪也是许多大型工程施工放样的主要工具之一。但在实际应用中,由于地形复杂或者施工进度的影响, 需随时增设测站, 一般情况下我们可以用支导线、前方交会、后方交会等传统方法施测, 但这些方法都存在这样或那样的缺点。例如传统后交法, 要至少瞄准3 个方向才可确定该点的坐标, 而且有遇到危险圆的可能。这时可采用现在许多全站仪后有的功能: 自由设站法, 也叫边角后交法, 即将全站仪架设在未知点上, 瞄准两已知点测量其角度及边长, 确定未知点坐标的方法。^[12]

1.2.1 全站仪的特点

(1) 整体式的测量功能。全站仪能够同时进行角度测量和距离测量。

(2) 程序模式功能。仪器内存储了各种程序模式，能进行三维坐标测量、导线测量、后方交会测量、放样测量、悬高测量、对边测量、面积测量、角度重复测量等等。

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