徕卡TPS在地铁隧道净空测量中的应用

一．如何用徕卡全站仪隧道净空测量

1.1全站仪隧道净空测量方式

目前测量隧道净空有两种方式：

1.  人工观测方式：这种方式就是由测量人员来观测，沿着一个断面测量一圈，由测量员来控制测量点的密度。这种方法有很大的局限性，第一个是很难保证测量的点都在同一个断面上面，第二个是人工观测的速度非常慢，特别在内业生成断面图进行分析的时候，点密度太低。

2. 全站仪自动测量方式：这种方式就是通过徕卡全站仪机载软件，让仪器自动完成地铁断面的测量，测量哪个断面以及每个断面的点密度均可以由机载软件来定义。这种测量方式效率非常高，测量的数据可以直接导入到外业后处理软件中进行分析。

由于第一种方式效率太低，为了充分凸显出徕卡全站仪的优势，在此我们只考虑选用第二种方式进行地铁隧道净空测量。

1.2测量仪器选择

要做隧道净空自动化测量，一般需要两个硬性条件：

1.       带有免棱镜功能

2.       带有马达功能，能够自己完成测量

目前在售的徕卡有三款全站仪可以做隧道自动净空测量，分别为TS16、TS60、MS60，本文中案例选用的全站仪为徕卡TS60，此款全站仪是目前世界上测量精度最高的测量机器人，采用压电陶瓷驱动，完全能够胜任自动测量任务。

1.3 徕卡隧道净空软件

徕卡隧道净空测量软件主要分为两部分：

1.       第一个部分是机载部分，该部分主要用于地铁隧道净空测量，通过机载程序完成指定断面的自动观测。

2.       第二部分是后处理部分，后处理部分主要是用于导入并分析测量和设计的断面数据，完成指定高度的净空距离测量，并导出规范的报表。

1.4 徕卡地铁隧道净空测量案例

1.测量数据准备

根据徕卡机载软件所需要的地铁隧道中心线数据格式来对原始数据进行编辑，徕卡仪器所需要的数据为[里程]，[北坐标]，[东坐标]，[高程]，如下图所示：

一般情况下，甲方提供的数据为Excel格式的数据，这时候需要进行数据设计，如下图所示，直接将EXCEL数据另存为文本格式的数据，然后根据我们软件的需要，批量进行替换操作，设计好之后将文本格式的后缀名txt修改成tsc即可。

数据设计好了之后，直接通过SD卡的DATA文件夹导入到仪器中。

TIPS:在数据准备时要注意的是，徕卡隧道净空机载软件只能识别里程从小里程到大

里程的中线设计数据，如果客户给的数据是从大里程到小里程，是无法开始测量的！

2.设站测量

到达测量现场后，通过后方交会的方法进行设站，至少通过三个及三个以上的点进行自由设站，设站点放在比较方便架设仪器的地方，设站完毕之后，开始隧道净空测量配置。

a)、导入设计的中心线数据文件：

b)、自动净空测量参数配置（由于地铁断面基本都是圆隧道，断面的半径一般都是固定的）：

c)、测量方式及里程配置：

d)、开始测量：

测量现场图：

3.数据分析

隧道净空自动测量完毕后，数据会自动记录保存到SD卡的data文件夹中，名称后缀为obs，此时可以导入到我们的后处理软件中                                                                      ，并指定所需要的标高进行分析计算：

如果需要专业的报表，我们的软件可以进行专业的报表输出：

二．总结

徕卡TS60隧道净空自动测量方案，完全可以替代传统断面仪或者人工等测量方式，主要有下面几个优点：

1.       测量速度快：在任意地方自由设站，全自动压电陶瓷驱动，保证了测量的高效性。

2.       测量精度高：2mm+2ppm超高免棱镜测量精度，全站仪自动控制测量，不跑偏，保证测量的点都在同一断面上。

3.       节省测量成本：只需要一台TS60测量机器人和一到两位测量人员即可完成测量，不需要携带其它任何设备，大大节省了时间成本和人力成本。

4.       后处理方便快捷：机载测量数据可以直接在现场通过SD卡导入到徕卡后处理软件中，并且输出国家通用格式的报表，不用再转换格式或是导入到第三方软件中处理。