哈尔滨石油学院黑龙江哈尔滨150028
摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国施工测量行业也获得了飞速发展和进步，高新电子技术被应用到越来越多的场合。传统的测量仪器已经不能适应现代建筑工程的施工测量，仰仗着愈加发达的科技,全站仪在不断提升自身测量精度的同时,还增添了许多新的功能。全站仪以其速度快、精度高、省时省力、自动化和受外界影响小等优势,在建筑测量质量控制中得到广泛应用。
关键词：全站仪；工程测量；应用；分析
一、概念
全站仪全称为ElectronicTotalStation，是一种距离测量及数据分析的全站型电子测距仪器。它是一种集光、机、电及精密机械加工等高精尖技术于一体的先进测量仪器，用它可以准确、高效、方便地完成多种工程测量工作。不仅精度高，而且速度快、操作简便，还带有丰富的内置软件，具有常规测量仪器无法比拟的优点，在测绘、测试、监测等领域应用日渐广泛。在长期的发展过程中，相关技术不断革新，全站仪的测量适应性随之逐渐提高，已不仅局限于长距直线测距，而可在不同的地理环境下，进行多角度及多距离的数据测量，测得的数据信息准确性较高。相比与传统的光学经纬仪中的光学度盘，全站仪则采用了光电扫面度盘的方式，在读数方面，也采用较为先进的自动记录与显示读数，因而在各方面全站仪都优于传统的测距设备。全站仪的数据测试信息范围较广，可通过单次的数据测量即获得全部的测量信息，有效提高了测量的工作效率，因此得名全站仪。
二、原理
全站仪是全站型电子测速仪的简称，又被称为“电子全站仪”，是指由电子经纬仪、光电测距仪和电子记录器组成的，可实现自动测角，自动测距、自动计算和自动记录的一种多功能高效率的地面测量仪器。电子全站仪进行空间数据采集与更新，实现测绘的数字化。其优势在于数据处理的快速与准确性。全站仪自身带有数据处理系统，可以快速而准确的对空间数据进行处理，计算出放样点的方位角与该点到测距点的距离。是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统，水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。三、特点全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高效性。其优越性主要表现在:作业面相对高差限制大大缩小，一般高差在150m以内（要正确设置大气常数），其水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足各种大中型工程的要求；其粗略放样半径可达2000m以上（根据仪器的不同，其视距将有所不同）；无需钢尺量距；测距速度快（测距2000m只需2s，在其测距范围内也只需2s）；内业计算简单；尤其在采用坐标放样时，更显其优越性，其角差和放样边长都会显示在仪器屏幕上，操作尤为方便。传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来承担，至少需要两种测量仪器才能完成一点的测量工作，而且需要移动站点（转点），费时费力；而全站仪在一个站点就可以完成控点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，全站仪的一站可以完成传统水准仪10站乃至50站的工作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样任务的工作，“全站仪”比“传统测量仪器”可节省2/3时间。
四、应用
1.碎部点测量
由于工程场地特殊性，所以要想得到准确的测量数据绘制出有效的场景图，就应当采用全站仪的碎部点测量，碎部点测量即在施工场地选取一个设定点，以该店为出发点，向另外一点的方向进行传播，这样就可以准确的测量出待定点的三维坐标以及行营的数据。这也是依据施工场地地形以及测量仪器的特点而采用的方法，将碎部点测量得出的数据通过全站仪与外部设备的连接，传输给外部控制设备，并通过设备上的专业软件来对测量数据进行全面分析和处理，从而绘制出相应的数据图。全站仪运用了光沿直线传播的原理，因此要保证测量的设置点与反射镜面的沟通，要确定镜面反射的光与设置点之间的联系，及时进行调整。不仅仅是对反射镜与测点的控制，还应保持整个全站仪设备的稳定，要有专业人员对其按时检测，保证没有出现测定方向上的偏差。最后，为了保证测得数据的准确性，应该先对一个已知数据的定点进行检测，然后对仪器进行调配以及设置。
2.多方位观测
在整个数据的测量过程中，为了避免因为单一数据而出现的误差，就应当适当的增加检测条件，从多方位、多角度、多方面对检测点进行观测，这样不仅能减少误差，还能提升整个测得数据的准确度。而多方位的观测主要包括了水平角的观测以及边长和高差的观测。在施工场地上会有苛刻的检测方位，例如在只能联测到一个设定点的方向，而该点还未达到高等级的控制点时，就应当以该点到检测待定点的左右两边的水平角为检测条件来保证待定点的精确度。在这种情况下，如果能够联测到两个点时，同时对两个点的左右角作为检测条件就更能保证待定点方位的准确性。而边长和高差观测的方法则应运用于三维坐标的测定或放点放线的工作中，应当调试棱镜的高度来观测不同高度的棱镜的垂直角和斜距，这样才能确保待定点的边长和高度所检测的准确性。
3.测站点或者增补图根点
由于经常会在绘制地形图或测量实践过程中出现等级测量控制点不足的情况，因此就需要测站点或者增补图根点的时候都会选择全站仪极坐标法对测量站点或者图根点进行加密。这一方法对于点位的精确度有所保障，同时所受的限定条件较少。这样就可以通过增补的图根点或者测站点来得出待定点与测站点之间的边长方位角以及边长，从而得出待定点的三维坐标。之所以要采用测站点或者增补图根点，就是因为不同程度的作业规范有不同程度的要求，而且限制明确，因此测站点或者增补图根点的方法可以根据观测到的斜距、棱镜高、垂直角和水平角等数据很准确的得出待定点的三维坐标。
结语
工程施工中采用全站仪这类先进的测量仪器，使测量工作变得轻松，不再像以往使用传统仪器那样，需要在测量前后处理大量的数据，但测量工作是工程施工的前提，测量工作的成功与否直接决定和影响着整个工程施工的成败。因此，必须重视和加强测量工作。这就要求在测量时要更加耐心和细致，不能马虎，更不能偷懒图省事，对引用的原始数据一定要复核其正确性,并在放样过程中相互检验和校核，才能使工程放样工作正确而高效。
参考文献:
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