极坐标测量放样在山区河道整治工程中的应用研究

    邢跃

    

    

    摘 要：本文主要通过极坐标法测量时平面坐标及高程的计算公式，利用误差传播定律推算极坐标法进行水平位移和垂直位移测量的可行性研究以及极坐标测量在山区河道整治工程中的应用实例研究。

    关键词：极坐标测量;山区河道;河道整治;应用

    中图分类号：U612 ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ?文章编号：1006—7973（2019）06-0076-02

    近年来，随着高科技测量技术的发展，测量的仪器及方法变得多种多样，诸如GPS测量，无人机摄影测量等在我们的日常生产生活中的使用频率越来越大，以上测量方法的适用性越来越强，但在工程实际应用过程中，涉及到山高林密，卫星信号微弱或不稳定的工况条件时，GPS测量放样适用性的缺点就凸显出来，为解决我局在山区河道整治施工中遇到的测量放样问题，我通过研究极坐标测量放样在工程中的使用原理，解决了放样过程中的难点。本文以麻栗坡边境经济合作区（磨山片区）基础设施配套PPP+EPC合作模式建设项目中极坐标测量放样在山区河道整治工程中的应用实例进行具体分析。

    1 极坐标测量放样的理论原理

    极坐标法测量平面坐标即在已知坐标的测站点M上安置全站仪或测距经纬仪，后视已知点N定向后，观测测站点至观测点的水平角a、竖角b和斜距s，进而计算碎部点的平面直角坐标，如下图所示：

    2 项目情况简介

    麻栗坡边境经济合作区（磨山片区）河道整治及人行桥工程，位于云南省文山州麻栗坡县畴阳河下游，工程内容包括修建河道挡土墙4400米，新建人行桥3座，还包含堤顶护栏，人行道，拦水坝，亲水平台，网格梁植草护坡，河床清淤附属工程等。工程所在地地处祖国西南边境，山高林密，GPS信号极其不稳定。

    3 测量放样实施

    3.1测量设备准备

    本工程使用的全站仪型号是莱卡TC2003和中海达ZTS-420R，均经过仪器检定，符合使用要求。

    3.2测量控制点布设

    3.3极坐标法放样的具体实施

    依据极坐标法的原理，在实际施工过程中，我们根据建设单位给定的施工控制点坐标，依次找到设计图中弯段圆心控制点的位置，在弯段圆心控制点上制作固定的二级观测点，这个二级观测点作为极坐标放样的圆心。

    具体放样时，使用全站仪进行观测（莱卡TC2003或者中海达ZTS-420R），以弯段圆心控制点（二级观测点）作为极坐标放样的圆心，以設计图中的弯段半径作为固定的斜距边长，通过调节设计中标明的方位角度数范围，在此角度范围内再把固定的斜距边长的数值（此数值是弯段河道的半径）加减河道的固定宽度（+-10.25m），得到需要放样的任意弯道段河道挡墙的位置，从而达到放样的目的。

    4 极坐标法放样的精度及适用性

    通过对已施工半成品河道浆砌石挡土墙的复核观测，极坐标法放样的精度远大于GPS测量放样，满足施工现场的需求，特别适合在本工程这类地处偏远，山高林密，GPS信号不稳定，视距相对开阔的区域使用。

    5 结束语

    （1）在GPS信号遮挡或干扰严重、观测路径高差大水准观测困难等特殊情况下，同时根据精度估算能够满足工程精度要求的情况下，极坐标法进行变形监测确实能够极大提高监测的效率。

    （2） 实际观测过程中，观测边的距离严重制约观测精度。此外要尽量减小或者消除仪器位移方面的误差，同时选择在较为有利的观测气象条件下进行观测。

    （3） 为满足工程精度要求提高观测精度一方面可以选用精度较高的仪器设备，另一方面可以通过增加观测测回数来满足。

    （4）在采用极坐标法放样之后，需采取适当的测量方法进行校核，以规避因施工区视距障碍造成的局部放样无法实施的问题。

    参考文献：

    [1] 孙建华，谭校山. 关于变形极坐标法定点问题的探讨[J]. ?测绘工程. 2003（01）.

    [2] 误差理论与数据处理[M]. 机械工业出版社 ， 费业泰， 2010.

    [3] 马兴安. 光电测距仪测距误差分析及精度评定[J]. 湖南水利水电，2004，（03）.

    [4] 梁振华，孟凡超. 全站仪三角高程代替等级水准的应用研究[J]. 长春工程学院学报（自然科学版），2012.