电子水准仪单程双测的一种方法

摘 要：文章通过在电子水准仪线路测量中，将左右线线路依序观测，数据存储在同一个线路文件中，然后通过内业编程将数据拆分成左右线路两个文件而实现水准单程双测。希望通过文章的分析，能够对相关工作提供参考。

关键词：电子水准仪；线路测量；单程双测

1 概述

电子水准仪以读数客观，精度高，速度快，效率高而为越来越多的工程项目所采用。目前徕卡的DNA03和天宝的DINI03水准仪的线路测量程序能按选定的观测顺序进行测量，对超限的部分提示观测者进行处理。如何用一条线路的线路测量完成单程双测，发挥电子水准仪的应用优势是文章要探讨的。

2 庄河Ⅲ场海上风电场陆上三等水准示意图

图1中，不计追测路线，水准线路中点与点间路线长（双线四线只计一个单程）约175.6km，其中双线（四线的折成两个双线，也只计一个单程进行讨论）有约145.7km，亦即按单程双线测量，可少走145.7km，如果单程双测的线路2每站平均按增加80秒，单程观测一站用时300秒计算，单程平均100米计算，则省时145.7÷0.1×（300-80）÷3600≈89（小时），若1个组日有效工作时间为7小时，节省时间约13个组日，按这个计算方法，在不计追测的情况下，整个项目水准测量（均按单程测量计），需要352.3÷0.1×300÷3600÷7≈42，节省组日为13÷42×100%=31%，接近1/3，所以单程双测在这个项目中很有必要。

3 单程双测观测方法

在电子水准仪的线路观测中，仪器中后视点名的确定有两种途径，途径一是开始测量时直接输入点号（为智能化区别固定点〈所有水准点、待定点、间歇点统称，下同〉与转点，固定点点号采用非整数，转点点号用整数），途径二是由前视转变而来。

在同一站中，前视观测前时，点号是可以修改的。而单程双测中，右线路（以下简称线路1）观测完毕时，仪器提示要观测下一站的后视，但若要观测左线路（以下简称线路2）而不切换线路的话，线路2的后视点点号是无法改变的，只有忽略仪器点号按单程双测进行作业。当线路1前视为固定点时，修改仪器点号为非整数，其它转点点号一律采用整数，修改前视（转点）点号的规则与测站序号同。需要保持左右线路站数一一对应。

图2 仪器中对应点号

4 单程双测如何控制前后视距差累积

电子水准仪的线路测量会提示前后视距差累积（以下简称距差累积）是否超限，而采用左右两个线路放在一个线路测量中，距差累积就成了两个线路距差累积的合并，合并距差累积不超限，但拆开后就可能会超限，使用中如何避免产生这个问题呢？

假定前后视距差（以下简称距差）、距差累积限差分别为δ（δ>0）、ε（ε>0），Dmi为距差（m、i分别是线路号和每条线路各自的站号），∑D12为两条线路距差累积和，∑Dm为线路m的距差累积，则有：

|Dmi|≤δ （1）

任意的|∑D12|≤ε （2）

任意的|∑Dm|≤ε （3）

其中：

m=1、2（线路号）

i=1、2、・・・、n（每条线路各自测站号）

∑D12=D11+D21+D12+D22+・・・+D1n+D2n

∑D1=D11+D12+・・・+D1n

∑D2=D21+D22+・・・+D2n

式（1）、式（2）的限差是测量时由仪器来控制的（超限会立即报警），满足式3限差的充分条件是：每个Dmi既满足式1，每对Dmi正负号相同的条件下，可满足式（1）～式（3）均成立。即满足：

若D1i

5 数据拆分编程思路

（1）观测数据拆分：每4个观测数据一组（2个后视，2个前视），即4*k（k=1，2，・・・），k为奇数时为线路1的观测数据，k为偶数时为线路2的观测数据，非观测数据舍弃。（2）点名的重新确定：从图2可知，线路2的点号全是数字，上固定点点号都表示在线路1中，将上述原始数据拆分，线路2点号与线路1同。（3）补充非观测数据，生成各自仪器格式数据。（4）为防止数据出错，增加同站检核和左右线路检核。

6 编程语言

本次采用VS2010（Visual C++）进行编程。

7 编程步骤及验证

（1）启动VS2010，文件-新建-项目-MFC应用程序，给定名称：leveldivide。（2）应用程序类型：基于对话框，MFC标准，在静态库中使用MFC，不要使用Unicode库。（3）其它参数默认。（4）编辑对话框。（5）设定各控件ID号。（6）设定变量。（7）编辑消息处理函数。（8）调试（以JD48至C14一段将仪器数据读入，同时两个线路的数据拆分，按相应仪器数据格式写在两个文件里。单程双测共58对数据进行调试）。

图3 程序运行界面

其中第14站接测C13，第30站接测K-20时，水准仪重开新线路，所以现场两次累距差清零，否则结果更好。

从表1、表2可以得出结论，这种单程双测方法可行。

8 结束语

目前大多数电子水准仪的精度都很高，如DNA03及DINI03高差读数最小显示0.01mm，每千米标准差为0.3mm，采用电子水准仪进行单程双测，通过外业控制距差和内业数据拆分处理，可完全满足单程双测规范精度要求。

参考文献

[1]中国国家标准化管理委员会，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T 12898-2009.国家三、四等水准测量规范[S].北京：中国标准出版社，2009：6-10.

[2]吴克胜，雷胜文.天宝DINI03电子水准仪数据格式转换[J].安徽建筑，2011（6）：183-185.

[3]刘业林.Leica DNA03水准仪的一种数据处理方法及应用实例[J].湖南水利水电，2009（6）：31-33.