關于工程測量中全站儀的應用分析

鄧建寧　劉映

摘要：當前全站儀是工程測量普遍使用的測量儀器，其同時具備了光學經緯儀和電子測距儀的功能，能夠方便、快捷地進行高精度測距儀的測量工作。全站儀是一種集光、機、電為一體的新型測角測距儀器，使測量操作簡單化，且可避免讀數誤差的產生。本文闡述了全站儀的工作原理以及全站儀的測量方法及其注意事項，對工程測量中全站儀的應用進行了探討分析。

關鍵詞：全站儀；工作原理；應用分析

1.全站儀的工作原理

全站儀是指能自動地測量角度和距離，并能按一定程序和格式將測量數據傳送給相應的數據采集器。全站儀自動化程度高，功能多，精度好，通過配置適當的接口，可使野外采集的測量數據直接進入計算機進行數據處理或進入自動化繪圖系統。全站儀的工作原理分測角原理和測距原理。測量就是利用數學的平面幾何、立體幾何，結合測距數據測算其它邊的距離及相關角度。測角和測距程序內部主要應用微分和積分等知識。測角部分采用“角度度盤+角度傳感器”獲得角度的數字化數據；測距部分與光電測距儀完全相同，而且大多采用電磁波測距技術實現。

2.全站儀的測量方法及其注意事項

2.1全站儀主要的測量方法。（1）內存法。對全站儀自動測量所得的數據進行編碼和編譯，由全站儀自帶的存儲器來存儲數據。這樣的全站儀內存數據法可以不利用其他設備進行存儲，更具測量存儲靈活性。（2）電子平板法。隨著現代科技的發展，測繪人員己不滿足于全站儀自帶的顯示儀，因此就以便攜式電腦作為外置顯示設備，由于全站儀有與外圍設備交換信息的性能，因此全站儀可以將信息以及數據傳輸到其他電子設備上，這樣就更具操作性、準確性，能對施工現場的復雜環境進行細致的測量以及描繪。（3）電子手薄法。與電子平板法相類似的是電子手簿法，也是依據全站儀與外圍設備交換信息的性能來將全站儀的數據與相應的外置軟件相結合，數據—傳出就可以在施工測量現場被相應的軟件進行分析和處理。這一種高效率、高準確性的方法將會成為當前工程測量作業選擇的必然趨勢。

2.2全站儀應用的注意事項。（1）儀器處理。儀器使用前以及使用后的搬運過程應當格外注意，搬運者應當將儀器在箱內放好后再進行移動，避免搬運過程中晃動。而在測量過程中的搬站時，應當避免用手指接觸儀器的光學表面。在儀器使用完之后，應當對其進行清潔處理之后再進行保存。（2）避免強光下運作。為保證觀測的準確度，要避免在強烈太陽光照射下進行全站儀的運作，如果必須進行運作，就應當給儀器加以保護措施，不能讓儀器直接對準陽光，同時在強光工作之后應當對儀器進行修護和檢測。（3）故障處理。在全站儀的任何部位發生故障時，都不能勉強使用，應當立即送至相應的維修地點進行維修，避免因為在損壞的情況下使用而導致儀器的損壞程度加劇，嚴重影響測量數據的準確性。

3.工程測量中全站儀的應用分析

3.1在施工放樣中的應用分析。隨著測量儀器的不斷發展和更新，施工放樣在土木建設中，測量技術人員的工作強度越來越小，工作效率越來越高。施工放樣由過去的經緯儀交會法到運用全站儀直接輸入坐標放樣，工作效率的提高是不言而喻的。近幾年出現的自帶中樁邊樁計算軟件的一系列全站儀，在放樣過程中只需輸入曲線要素就可以直接進行放樣，使測量工作基本實現了自動化。

3.2碎部點測量應用。工程測量要想得到準確的測量數據，繪制出有效場景圖，就需要采用全站儀的碎部點測量。碎部點測量即在施工場地選取一個設定點，以該點為起算點，向另外一點的方向進行傳遞，這樣就可以準確的測量出待定點的三維坐標。這也是依據施工場地地形以及測量儀器的特點而采用的方法，將碎部點測量得出的數據通過全站儀與外部設備的連接，傳輸給外部控制設備，并通過設備上的專業軟件來對測量數據進行全面分析和處理，從而繪制出相應的圖形。碎部點的測量是以全站儀測量技術為基礎，應當注意以下問題：全站儀運用了光沿直線傳播的原理，因此要保證測量的測站點與反射鏡之間的通視，要確定鏡面反射的光與測站點之間的聯系，及時進行調整。不僅僅是對反射鏡與測站點的控制，還應保持整個全站儀設備的穩定，要有專業人員的對其按時檢測，保證沒有出現測定方向上的偏差。最后，為了保證測得數據的準確性，應該先對一個已知點點進行檢測，然后對儀器進行調配以及設置。

3.3多方位觀測的應用。在工程測量過程中，為了避免因為單一數據而出現的誤差，需要適當增加檢測條件，從多方位、多角度、多方面對檢測點進行觀測，這樣不僅能減少誤差，還能提升整個測得數據的準確度。而多方位的觀測主要包括了水平角的觀測以及邊長和高差的觀測。在施工場地上會有苛刻的檢測方位，例如在只能聯測到一個設定點的方向，應當以該點到檢測待定點的左右兩邊的水平角為檢測條件來保證待定點的精確度。在這種情況下，如果能夠聯測到兩個點時，同時以兩個點的左、右角作為檢核條件就更能保證待定點方位角的準確性。而邊長和高差觀測的方法則應運用于三維坐標的測定或放點放線的工作中，應當調試棱鏡的高度來觀測不同高度的棱鏡的垂直角和斜距，這樣才能確保所檢測的待定點的邊長和高度的精確性。

4.結束語

目前全站儀測繪技術已經在工程中得到廣泛應用，使用全站儀進行測量，不需要在測量前后處理大量的數據，因此測量人員必須對全站儀進行全方位的了解并熟練使用，充分發揮全站儀在測量領域的高效率、高準確率的優勢，從而提高工程測量水平。