【摘 要】本文首先论述了导线测量的精度要求，进而论述了全站仪导线测量的实施方案，第三论述了导线平差计算方法，最后论述了全站仪导线测量应注意的事项，以期能提高公路控制测量的精度。
【关键词】全站仪；导线测量；公路工程；应用
众所周知，控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。建立平面控制的传统方法有三角测量和导线测量。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值，再根据起算数据，推算出各边的坐标方位角，经过平差改正，从而求出各导线点的坐标，以此平差后的坐标作为公路工程施工过程中各具体测量工作的放样依据。导线测量作为公路工程测绘工作之一，是工程测量中建立控制点的常用方法，其测绘成果直接影响到路线的定线和高程系统的控制。为此，本文将主要阐述全站仪导线测量在公路工程中的应用，以供参考。
1 导线测量的精度要求
根据现行《公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）》对测量部分相关规定要求，导线测量的精度技术要求见表1。
2 全站仪导线测量的实施方案
在公路工程测绘中，全站仪导线测量的具体思路可为：通过已知导线点A、B，利用全站仪坐标测量和高程测量的方法分别确定道路沿线已经设置好的未知加密点的高程和坐标，最终复合导线点C，再通过导线近似平差计算，验证其测量误差是否符合相关规定确定测量的误差，是否满足规范规定的要求。若满足，则通过导线严密坐标平差法所计算的结果对加密点进行坐标和高程的调整，最后整理资料报业主单位、审计单位和监理单位审核。
2.1 导线点的布设
导线点的设置必须满足路线选线、定线、放样和起（终）点与原有公路接线的需要。导线点应设置在路线施工范围以外、相邻导线点通视又便于支立仪器的伐根上或牢固打入土中的方木桩上，并钉上钢钉和红布，认真护桩和拴桩，用红布做好标记方便利用。根据《公路路线测量技术规范》中的要求，导线点应选在位置通视、视野开阔、交通便利、基础稳定的地方，且两导线点间距为50~ 500m。
2.2 转角测量
导线的转折角用T opconGTS―330N 全站仪（测角精度：±2 "；测距精度：± ( 2mm + 2ppmD) ）按测回法进行观测。
2.3 导线角度采用左、右角归圆法测量
为了提高导线测量精度，导线角度采用左、右角归圆法测量，即测量导线点处左、右角度，当两半测回在满足测角精度要求的情况下，各取其平均值作为所测得的左、右角度。理论上，左、右角平均值之和应等于360°，其误差值不大于测角中误差的2倍。
2.4 边长测量
边长往返丈量的相对中误差一般不得超过1 /5000，在特殊困难地区也不得超过1/4000，且必须进行温度�气压等气象改正，同时还需进行加、乘常数的改正。
3 导线平差计算
外业观测完导线网之后，便是进行内业计算，即进行导线测量数据平差和导线控制点坐标的计算。
3.1 简单的导线平差计算
简单的导线平差是常用的、简单的平差方法，其步骤如下：（1）将实测的导线方位角闭合差进行简易平差，即将角度闭合差平均分配到该导线的各导线角内；（2）按平差后的导线角，计算该段导线的各导线点坐标，求出坐标闭合差；（3）根据该段导线各边的边长，按比例分配坐标闭合差，得到各点调整后的坐标值。
但由于该计算方法权重设定不能结合实际的测量项目确定，存在一定的局限性，导致控制网数据准确度不高。因此，在平常的计算中一般采用严密平差法来计算。
3.2 严密坐标平差计算法
严密坐标平差属于间接平差的一种，以待定点的坐标平差值作为未知数，根据全站仪的实测坐标，将其作为待定点的近似坐标，得到角误差方程式与边误差方程式，再合理地确定其权重，组成方程，通过平差就直接得到了各待定点的坐标平差值。由于高等级平面控制测量对精度的要求较高，全站仪观测的导线采用严密坐标平差法较为合适。
3.2.1 角误差方程为：
V=（n－q）δxi－（m－p）δyi－nδxi-1+mδyi-1+qδxi-1－pδyi-1+lßi
lßi= ai，i-1－a i，i+1－ßi
其中，m=ʃ�△X i，i-1/（D i，i-1）2
n=ʃ�△Y i，i-1/（D i，i-1）2
2.边误差方程为：
VDj=（△X i，i+1/ D i，i+1）δxi－（△Y i，i+1/（D i，i+1））δyi+（△X i，i+1/ D i，i+1）δxi-1+（△Y i，i+1/（D i，i+1）δyi-1+lDj
lDj= D i，i+1－Dj
在应用上述两组误差方程组成方程式时，因边、角的观测精度不等，则其权不等。即使边之间或角度之间若非等精度观测，其权数也是不等的。因此，在测量时，可将边长观测虚拟成方向观测定权，应用全站仪观测的导线，按如下方法确定权：
（1）导线所有的转折角因测量的测回数相等，按等权对待，并设角度观测中误差为单位权中误差，即μ0 = mβ，则p = 1。
（2）导线边的观测，因各边长不等，则各边长观测精度不等，可根据全站仪的标准测距精度求出每条边的测距中误差mD。边长观测相当于在其垂直方向上进行方向观测，则虚拟方向观测的中误差为：mi =mD/D×ʃ�。根据边长观测的权与虚拟方向观测的权相等的原则，按权的定义公式P=μ02/ mi2，即可确定每一条边的权值。
在进行内业计算时，采用严密平差法计算，不但可以提高导线计算精度，还可以根据现场情况灵活布设导线，更好地控制路基桥涵。且随着全站仪的普及应用，配合以间接平差计算程序等计算软件，可以依据工程现场的实际情况，科学分析各种误差的来源和控制方法，科学制定控制网、导线网的布设形式，精确设计有效的观测及放样方法、方案，更加有效地指导施工，提高精度。
4 全站仪导线测量应注意的问题
4.1 对后视的时候一定要注意后视人立的后视点的点号和坐标是否与仪器中输入的点号和坐标一致，以确保能将出错率降至最低。
4.2 在可能的情况下，后视点离架站点的距离越远越好。一般，架站点与后视点的距离不应小于架站至测点之间的距离，以确保测量精度。
4.3 由于全站仪的坐标法核心实质是将由偏角、距离得来的数据经全站仪内部计算模块处理后换算成坐标，因此在测量时不要打倒镜。
4.4 全站仪测高程有一定的局限性，其测高程的误差主要为竖直角观测误差（对高程测量的影响最大）、测距误差、仪器高与棱镜高量测误差。因此，导线测量中测点的高程值只作为参考，不可以用来作水准测量。
4.5 选设导线点时，应有利于控制较长旧路利用段，有利于曲线和长直线测设放样，有利于线路起、终点与原有公路衔接。
4.6 利用现地导线定线时，不须多次试测调整，可一次达到期望效果。
5 结束语
综上所述，随着全站仪在公路工程勘测中的普及应用，它将大大提高公路导线控制网的精度，同时使公路勘测逐渐走向正规化和标准化，为以后更好地使公路测量与大地测量等测量成果互用提供可靠的依据。
参考文献：
[1]辛建丽， 刘军.导线测量在道路施工中的应用[J].温州职业技术学院学报，2011（02）.
[2]吕少华.严密平差法在公路导线测量中的应用[J].黑龙江交通科技，2011（7）.
[3]李春生，杨春龙，赵冰.全站仪在公路导线和中线测量中的应用[J].交通科技，2005（5）.