全站儀在園林施工放線中的應(yīng)用

張麗景+魏衍仁

摘 要：本文論述了傳統(tǒng)的施工放線引起的園林施工結(jié)果與園林設(shè)計之間存在的偏差現(xiàn)象及其原因，提出利用全站儀結(jié)合計算機輔助設(shè)計（Autocad）進行園林施工精確放線的方法。

關(guān)鍵詞：園林設(shè)計；園林施工；放線；放樣；全站儀

一、傳統(tǒng)的園林施工放線方式

傳統(tǒng)的園林施工放線多以方格網(wǎng)（現(xiàn)在仍在施工現(xiàn)場廣為采用）和平板儀聯(lián)合經(jīng)緯儀或皮尺（以下簡稱平板儀聯(lián)合法）方式進行，在放線過程中，同時再參考圖紙上的現(xiàn)有地物進行放線。

1.方格網(wǎng)放線法。在圖紙上以一定的尺寸畫好方格網(wǎng)，然后在實地依相應(yīng)的比例劃出實地方格（通常為10m×10m），再參照現(xiàn)有的地物進行放線。

方格網(wǎng)法放線本身就不是一種嚴謹、精確的方法，而是一種粗略的估算法，它的運用一方面受到地域地形條件的限制，另一方面又與放線的實施人的判斷力有很大的關(guān)系，因此結(jié)果存在著一定差異。當?shù)匦屋^為復(fù)雜或施工地域較大時，這種方法只能作為參考，更多地要依靠現(xiàn)有地物進行放線。對于地域范圍大，又缺少地物時，這種方法就難以進行正常工作，即便是能將線放出來，其結(jié)果也是偏差很大。

但方格網(wǎng)對放線設(shè)備沒有更多的要求，在缺乏相應(yīng)設(shè)備的條件下，能完成小范圍的園林施工放線工作。由于它是估算型放線，所以這種方法只能作為一種參考放線方法，不能成為真正意義上的施工放線。

2.平板儀聯(lián)合法。平板儀聯(lián)合法比單純用方格網(wǎng)法進行放線，在理論上更為精確。平板儀聯(lián)合法的用法在于，用平板儀定出目標點的方向，用測量工具在這個方向上定出距離，從而確定這個目標點的位置。這種方式對于平面園林的布局放線有一定的優(yōu)勢。但平板儀聯(lián)合法放線也會受到很多條件的限制：因為平板儀放線時，要把設(shè)計圖紙展在平板上，所以對其影響首先是天氣條件，刮大風可能影響平板儀的穩(wěn)定，下雨則會淋壞圖紙從而不能正常開展工作；其次是受地形限制較大，由于平板儀自身的結(jié)構(gòu)，在地形塑造過程中或者原始地形復(fù)雜的地塊則不能正常展開工作；又如在放線過程中，由于操作者必須與平板儀上的圖紙接觸，可能會引起定向的移位，從而帶來方向上的偏差。當圖面上的目標點太多時，需要多次換站點，所以其工作效率較低。

3.不論是方格網(wǎng)法還是平板儀聯(lián)合法，它們在地形塑造的放線過程中從理論上就存在誤差。因為這兩種方式都是平面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，不具備立體數(shù)據(jù)處理能力。

從圖紙上測到的圖上距離都是這些點在水平面上投影的距離，通過比例尺換算OA，OB，OC得到的實際距離其實是地形斷面圖中水準面上的的OA， OB， OC等距離，并不是空間中OA，OB，OC的距離，即 OA≠OA， OB≠OB， OC≠OC，但在放線過程中則認為成：OA=OA， OB=OB， OC=OC，所以從這個層次上講，這兩種方式放線的結(jié)果與實際都是有偏差的。此外，這兩種方法在進行地形塑造時，都需要再配合水準儀等儀器，才能進行高程控制。這樣更增加了偏差的可能性。

總之，方格網(wǎng)法和平板儀聯(lián)合法放線都不能精確地進行園林施工放線。那么，如何才能做到園林施工的精確放線呢？

科學技術(shù)的發(fā)展，特別是GPS和全站儀技術(shù)及計算機輔助制圖（Autocad）的發(fā)展，使園林施工精確放線成為可能。GPS系統(tǒng)較為昂貴，目前園林施工實踐中較少使用，而全站儀不僅相對便宜且能夠解決這些問題，下面就全站儀（拓普康GTS-311）進行園林施工精確放線作一介紹。

二、全站儀（拓普康GTS-311）在園林施工精確放線中的應(yīng)用

1.全站儀簡介。全站儀是全站型電子速測儀的簡稱，又被稱為“電子全站儀”，是指由電子經(jīng)緯儀、光電測距儀和電子記錄器組成的，可實現(xiàn)自動測角、自動測距、自動計算和自動記錄的一種多功能高效率的地面測量儀器。電子全站儀進行空間數(shù)據(jù)采集與更新，實現(xiàn)測繪的數(shù)字化。

拓普康（GTS-311）相關(guān)參數(shù)：測角精度：±2”/5”，絕對法測角，無須過零檢驗；測距精度：±（2mm+2×10-6·D）；測程：3km/一塊棱鏡；高速測量：精測1.2s，粗測0.7s，跟蹤0.45s；可存貯8000個觀測點或16000個坐標點；裝有雙軸補償器，可提供電子氣泡用于整平，并可自動改正由于整平誤差對水平角和豎直角觀測的影響。

2.全站儀的優(yōu)勢

（1）數(shù)據(jù)處理的快速與準確性。全站儀自身帶有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以快速而準確地對空間數(shù)據(jù)進行處理，計算出放樣點的方位角與該點到測站點的距離。我們可以在Autocad中方便地查出OA、OB、OC等各點的X、Y坐標，同時也可以查出相應(yīng)點的設(shè)計高程（Z坐標值），只要把這些數(shù)據(jù)從電腦中通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)饺緝x中（一次最多可輸入16000個點的坐標值），全站儀便能快速而準確地計算出O、A、B、C等的實際距離（而不是OA、OB、OC等的值）及相應(yīng)的A、B、C等點的方位角。由于測距和測角的精度很高，所以完全可以做到精確定點放線。

（2）定方位角的快捷性。全站儀能根據(jù)輸入點的坐標值計算出放樣點的方位角，并能顯示目前鏡頭方向與計算方位角的差值，只要將這個差值調(diào)為0，就定下了要放樣點的方向，然后就可進行測距定位。

（3）測距的自動與快速性。全站儀能夠自動讀出距離數(shù)值，只要將棱鏡對準全站儀的鏡頭，全站儀便可很快讀出實測的距離，同時比較它自動計算出的理論上的數(shù)據(jù)，并在屏幕上顯示出兩者的差值，從而可以判斷棱鏡應(yīng)向哪個方向再移動多少距離。到顯示的距離差值為0時，表明那時棱鏡所在的位置就是要放樣點的實際位置。

（4）定完一個點后，可按“下一個（next）”鍵調(diào)出下一個要放樣的點，重復(fù)②～③步驟，便可依次放出其它各點。

（5）由于全站儀體積小重量輕（只有4.9kg）且靈活方便，較少受到地形限制（除非全站儀無法看到棱鏡），且不易受處界因素的影響（只要三角架扎穩(wěn)，一般不會引起儀器的偏移），只要合理保護全站儀，即使在復(fù)雜的自然條件下也可以照常工作。

（6）由于所有的計算是由全站儀自動完成，所以放線過程中不會受到參與者個人的主觀影響。

3.全站儀（拓普康GTS-311）在園林施工放線中應(yīng)用實例。鄭州市黃河花園口景區(qū)位于黃河南大堤南側(cè)，沿黃河大堤呈東西向帶狀格局。其東西向長近2000米，南北寬150～220米不等。施工區(qū)域呈現(xiàn)不規(guī)則的S形，現(xiàn)有地物只有小型山體。

在運用全站儀進行放線前，我們作了一些必要的準備工作，首先是對種植設(shè)計施工圖紙上的樹木按就近同類的原則進行編號，比如把位置相近的幾棵銀杏編號為1，把旁邊的幾棵白臘編號為2等，同類樹木由于位置不同可以有不同的編號（主要以位置作為編號的參考依據(jù)），再在這個編號下分別標出這些個體的代號，比如：1.1，1.2，1.3……；2.1，2.2，2.3，2.4……再從Autocad中命令“List”查出每一個編號的樹木群體中個體的X、Y、Z值，最后找到現(xiàn)有地物在圖紙上的對應(yīng)點的坐標值（至少有兩個這樣的點位），后再編號，最終將這些數(shù)據(jù)通過格式轉(zhuǎn)換工具轉(zhuǎn)換成全站儀（拓普康GTS-311）能識別的格式，用數(shù)據(jù)線將這些數(shù)據(jù)輸入全站儀中。

從實踐中，我們感到全站儀能夠?qū)崿F(xiàn)園林施工的精確放線，提高工作效率，用全站儀進行園林施工放線能最大限度地減小園林施工的結(jié)果與園林設(shè)計的偏差。

參考文獻：

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