徠卡TPS在地鐵隧道凈空測量中的應用

一．如何用徠卡全站儀隧道凈空測量

1.1全站儀隧道凈空測量方式

目前測量隧道凈空有兩種方式：

1.  人工觀測方式：這種方式就是由測量人員來觀測，沿著一個斷面測量一圈，由測量員來控制測量點的密度。這種方法有很大的局限性，第一個是很難保證測量的點都在同一個斷面上面，第二個是人工觀測的速度非常慢，特別在內業生成斷面圖進行分析的時候，點密度太低。

2. 全站儀自動測量方式：這種方式就是通過徠卡全站儀機載軟件，讓儀器自動完成地鐵斷面的測量，測量哪個斷面以及每個斷面的點密度均可以由機載軟件來定義。這種測量方式效率非常高，測量的數據可以直接導入到外業后處理軟件中進行分析。

由于第一種方式效率太低，為了充分凸顯出徠卡全站儀的優勢，在此我們只考慮選用第二種方式進行地鐵隧道凈空測量。

1.2測量儀器選擇

要做隧道凈空自動化測量，一般需要兩個硬性條件：

1.       帶有免棱鏡功能

2.       帶有馬達功能，能夠自己完成測量

目前在售的徠卡有三款全站儀可以做隧道自動凈空測量，分別為TS16、TS60、MS60，本文中案例選用的全站儀為徠卡TS60，此款全站儀是目前世界上測量精度最高的測量機器人，采用壓電陶瓷驅動，完全能夠勝任自動測量任務。

1.3 徠卡隧道凈空軟件

徠卡隧道凈空測量軟件主要分為兩部分：

1.       第一個部分是機載部分，該部分主要用于地鐵隧道凈空測量，通過機載程序完成指定斷面的自動觀測。

2.       第二部分是后處理部分，后處理部分主要是用于導入并分析測量和設計的斷面數據，完成指定高度的凈空距離測量，并導出規范的報表。

1.4 徠卡地鐵隧道凈空測量案例

1.測量數據準備

根據徠卡機載軟件所需要的地鐵隧道中心線數據格式來對原始數據進行編輯，徠卡儀器所需要的數據為[里程]，[北坐標]，[東坐標]，[高程]，如下圖所示：

一般情況下，甲方提供的數據為Excel格式的數據，這時候需要進行數據設計，如下圖所示，直接將EXCEL數據另存為文本格式的數據，然后根據我們軟件的需要，批量進行替換操作，設計好之后將文本格式的后綴名txt修改成tsc即可。

數據設計好了之后，直接通過SD卡的DATA文件夾導入到儀器中。

TIPS:在數據準備時要注意的是，徠卡隧道凈空機載軟件只能識別里程從小里程到大

里程的中線設計數據，如果客戶給的數據是從大里程到小里程，是無法開始測量的！

2.設站測量

到達測量現場后，通過后方交會的方法進行設站，至少通過三個及三個以上的點進行自由設站，設站點放在比較方便架設儀器的地方，設站完畢之后，開始隧道凈空測量配置。

a)、導入設計的中心線數據文件：

b)、自動凈空測量參數配置（由于地鐵斷面基本都是圓隧道，斷面的半徑一般都是固定的）：

c)、測量方式及里程配置：

d)、開始測量：

測量現場圖：

3.數據分析

隧道凈空自動測量完畢后，數據會自動記錄保存到SD卡的data文件夾中，名稱后綴為obs，此時可以導入到我們的后處理軟件中                                                                      ，并指定所需要的標高進行分析計算：

如果需要專業的報表，我們的軟件可以進行專業的報表輸出：

二．總結

徠卡TS60隧道凈空自動測量方案，完全可以替代傳統斷面儀或者人工等測量方式，主要有下面幾個優點：

1.       測量速度快：在任意地方自由設站，全自動壓電陶瓷驅動，保證了測量的高效性。

2.       測量精度高：2mm+2ppm超高免棱鏡測量精度，全站儀自動控制測量，不跑偏，保證測量的點都在同一斷面上。

3.       節省測量成本：只需要一臺TS60測量機器人和一到兩位測量人員即可完成測量，不需要攜帶其它任何設備，大大節省了時間成本和人力成本。

4.       后處理方便快捷：機載測量數據可以直接在現場通過SD卡導入到徠卡后處理軟件中，并且輸出國家通用格式的報表，不用再轉換格式或是導入到第三方軟件中處理。