激光测距仪加水平角度测量仪的土方量计算
激光测距仪加水平角度测量仪的土方量计算
作者:曾磊;王研;秦晓刚
在沙漠大型场站的建设中,往往牵涉到场地平整、填挖土方、移填回筑等土方量的计算,以往这种计算是通过专业软件在测量图上来获取数据,通过专业软件来计算土方量,这就要求测量图首先要有很高的精度,和站场内的地形、地貌能够很好的吻合。如果基础资料本身误差很大,不论何种方法计算的数据都存在很大的缺陷,和现场实际的土方量出入很大。随着建设要求的提高,在沙漠场地建设中,有时需要通过激光测距仪计算不同阶段的土方量来实时获取整个场地内的土方变换,进而安排和调整施工机械和施工人员,使资源和人力得到有效的利用。
由于施工图阶段的测量图测绘好以后,具有现实性,无法提供场地内不同阶段地形变化,所以也就无法计算已挖或已填的土方量,给场地平整的后续管理带来了制约,如果通过实时提供常规的测量图纸来满足需求,势必会造成测绘资源的极大浪费,非常不经济,而且人力物力也满足不了。这就需要寻求一种可靠、简单易行、成本较低、快速便捷的测量方法来满足实际的需要。
目前地形测量中较多采用的仪器有全站仪和GPSRTK两种,两种测绘仪器各有特点,全站仪测绘需要通过观测仪器和棱镜之间的距离和角度来转化为地物的三维坐标,这就需要棱镜采集的数据点真实有效,而随着场地的平整开挖,沙丘往往形成10m~20m高的斜面,人无法在作业面上进行数据采集,而这关键数据点采集的质量直接影响土方量计算的准确性,近年来无棱镜激光测绘可以在一定程度上弥补数据采集的困难,但往往受到激光距离有效区间的限制,而频繁的设站势必会造成工作量的增大。
RTK测量不会受到通视的影响,具有方便快捷、定位精度高、不受气候影响等特点,但RTK进行作业时需要一套基准站和流动站来配合作业,而且仪器成本较高,人工采集地形点易受到场地地形限制,同样不能较好地反映原始地貌。
为了能方便快捷地反映出地形变化引起的土方量,在实际生产中我们在作业时引进了激光测距仪加Mapstar水平角度测量仪组成的仪器来现场采集数据,仪器具有的优点有:1)不用棱镜,激光测距可达到500m左右,完全满足单站测量的要求;2)体积小、重量轻,由于仪器采用的是铝合金的三角支架,加上激光测距仪整套设备重量只有2kg左右;3)作业成本较低。由于使用无棱镜,只要单人就可以使用,单人单机可以连续工作20h左右,大大提高了作业效率。
通过对几个同等规模站场沙丘(200m×150m)的测量发现:多次分段观测方便快捷、省时省力,每次观测比原来节约一半时间,其测量的精度相对于全站仪和RTK来讲较低,但对于土方量的计算来说完全满足要求,配合中文体积计算及成图软件可以方便快捷的进行出图,可从不同角度绘制沙丘立体图形,从而计算出实时土方量。每次测量的结果存入软件的数据库,可以制作成报表。
在工期较紧、人员紧缺或者全站仪无棱镜测量不能支持的情况下,采用测距仪加水平角度测量仪的测量形式可以满足沙漠中建站时沙丘土方量变化的测量要求,实时、快捷的计算出土方量的变化趋势。
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