徕卡TCA机载大坝变形监测软件的开发与应用-

1、测网 在工作基点A和B上分别安置徕卡TCA1800 全站仪,每个测站分2组采用全圆方向观测法进行 观测(包括水平方向、垂直角及平距,每组6个测 回、8个方向(含归零方向。同一组观测目标中:最 大天顶距为126°32,最小天顶距为96°14,垂直角 相差为30°18;最大边长为182 m,最小边长为 22 m,边长比为18·11。表1为现场观测限差。 表1现场观测限差 项目限差 水平 方向 观测 2次照准目标读数差3 半测回归零差5 一测回归内2C互差12 测回差5 垂直角 观测 2次照准目标读数差3 一测回中各方向指标差互差8 测回差5 边长 观测 半测

2、回中各次读数差1 mm 一时段内测回差(气象改正后 2 mm 2007年1月6月对16期共64个测站(1个 工作基点上分2组的水平方向、垂直角及平距同时 观测。结果表明,该变形监测软件观测速度略高于 一般观测速度。本工程中,每组6个测回、8个方向 (含归零方向顺利的情况下,约30 min完成。 表2为使用该机载软件的单次实测结果,表明 各测回间的方向重复精度较高(TCA1800全站仪标 55·大坝监测仪器及自动化·郭子珍,等徕卡TCA机载大坝变形监测软件的开发与应用称测角精度为1。应避免在中午前后进行观测。 表2水平角实测结果 组别方向重复精度观测时段重测测回数 JY1 0

3、·69709:5710:26 0 JY2 0·47110:3411:04 0 JZ1 1·04513:0913:43 0·5 JZ2 0·78315:2315:55 0 注:观测日期为2007年1月27日,天气晴朗,有风,中午前后 个别目标成像不够清晰,空气略有抖动。 表3为2006年1月7月人工观测(采用自动 目标识别(ATR与2007年1月6月该变形监测 软件观测的16期64个测站的水平方向测站平差数 据,表明该变形监测软件在观测精度上相当于技术 娴熟的人工观测。 表3按测站平差得到的6测回中数水平方向 观测偶然中误差 ×0.01

4、 观测 方式现场64个测站平差偶然中误差离散度 人工 观测 (采用 ATR 25,39,21,26,35,23,19,32,16,26,30,24, 34,31,44,31,21,20,37,28,31,35,18,28, 28,22,18,29,18,19,39,30,36,13,23,22, 19,20,32,24,43,28,16,26,35,25,15,30, 24,22,32,37,34,19,17,31,29,29,28,34, 29,13,34,31 27·95 7·34 机载 大坝 变形 监测 软件 21,11,23,27,18,29,42,31,30,31

5、,24,21, 28,21,19,24,22,17,40,22,24,26,41,30, 26,28,17,26,27,14,31,31,26,25,38,29, 23,18,19,30,38,36,35,25,29,17,40,18, 47,17,21,30,27,29,32,36,15,20,36,27, 23,19,26,37 27·90 7·25 注:偶然中误差及离散度由64个测站平差数据按中误差计算 公式计算得到。 5结论 实践应用表明,使用徕卡TCA机载大坝监测 软件具有以下特点: 1操作简单,自动化程度高,对现场观测人员的 技术要求低; 2无须人工记薄,实现了

6、外业数据采集与内业 数据处理一体化, 消除了人为因素导致的错误,劳动 强度降低; 3观测精度仅与外界环境和仪器状态有关,消 除了人为因素带来的观测误差,观测精度相当于技 术娴熟的人工观测(采用ATR。 考虑到程序本身情况以及仪器内存容量、记录 资料的累赘等因素,目前在超限后的重测模式及超 限观测数据的取舍方面还有不完善的地方,今后将 逐步改进,使之更加人性化和智能化。 参考文献 1邓标,黄腾,陈建华,等.智能全站仪ATR实测三维精度 分析.水电自动化与大坝监测,2006,30(6:57-60. 2卫建东,徐忠阳,李清彪,等.TCA2003测量机器人在南 水大坝监测网测量中的应用.水电自动化与大

7、坝监测, 2005,29(1:70-73. 3喻兴旺,程鸣坚,徐忠阳,等.TCA2003全站仪在港口湾 水库大坝变形监测中的应用.水电自动化与大坝监测, 2003,27(5:48-50. 4许承权,邹进贵,倪涵,等.全站仪机载导线测量程序开 发研究.测绘信息与工程,2003,28(6:11-13. 5 DL/T 51782003混凝土坝安全监测技术规范.北京: 中国电力出版社,2003. 6 GB/T 179422000国家三角测量规范.北京:中国标 准出版社,2000. 7梅文胜,张正禄,黄全义.测量机器人在变形监测中的应 用研究.大坝与安全,2002(5:33-35. 郭子珍(1979,男

8、,硕士,工程师,主要从事全站仪/ GPS机载软件的开发。E-mail: hnzizhen Development and Application of Leica TCA Total Station-based Dam Deformation Monitoring System GUO Zizhen1,PU Jiuwu2 (1. Leica GeoSystems (Shanghai Co Ltd, Shanghai 201203, China (2. Zhejiang Wuxijiang Hydropower Plant, Quzhou 324000, China Abstract:The G

9、eoBasic, an onboard SDK of Leica TCA series total station, is introduced. A dam deformation monitoring application is designed and realized based on Leica TCA1000 series total station. With this application, all tolerances can be checked and resolved automatically. The practice indicates that the wo

10、rk efficiency can be improved markedly, and the accuracy of observed values is higher reliable than that of manual observation. Key words:dam deformation monitoring; TCA total station; onboard application; GeoBasic 不需要接触测点，从而避免了传统监测方法的缺点，同时具有、快速、省力、数据处理自动化程度高等优点。 ·建立高精度的基准点，采用实时差分式的测量方案，可以最大限度地消除或减弱多种误差因素，从而大幅度地提高测量结果的精度。 ·简化了气象等附加设备，为系统在计算机的控制下实现全自动、高可靠的变形监测，创造了有利条件。 ·在无人值守的情况下，可以实现全天24小时连续地自动监测，节约了大量的人力。