浅析全站仪在测绘中的应用

浅析全站仪在测绘中的应用

宁江明

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摘 要：在市工程建设中，测绘不仅是基础工作，同时也是后续施工得以顺利开展的必要前提，合理应用测绘技术有利于提高市政道路的建设水平。现阶段， 全站仪测绘技术是较为前沿的技术形式，其具备测量角度、距离、坐标、高程等多重功能，可以更全面满足测绘需求，测绘效率较高、结果的可靠性有所保障。

关键词：测绘；全站仪测绘

1全站仪基本结构

1.1光学系统

全站仪内部装置了较多的光学构件，光学系统较为先进，其中全站仪的望远镜能够实现视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。在望远镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统瞄准测量目标，开展角度测试；同时通过内、外光路调制光的相位差可以计算实测距离。同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定。

1.2自补偿系统

全站仪的双轴倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正，也可由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，实现纵轴倾斜自动补偿。

当作业中全站仪器倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，换算成倾斜的位移，将此信息传达给控制系统进行自动补偿，确保轴始终保证绝对水平。

1.3电子处理系统

电子处理系统主要由微处理器、存储器两大部分组成，这两大构件的主要功能与处理任务存在一定差异。微处理器全站仪的关键，主要由寄存器、运算器和控制器构成，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，保证整个测量工作协调有序地进行。全站仪存储器的主要功能是存储实时采集的测量数据，再根据需要传送其他设备如计算机、 打印机等中，供进一步处理或利用，为市政道路建设决策提供科学的数据分析。

2全站仪坐标测量的基本操作方法

（1）对中和整平。首先进行初步对中和整平：第一步，如果是光学对点，先把对点装置的目镜和物镜调焦清晰，如果是激光对点，先打开激光对点开关；第二步，摆正照准部，凭测量员的经验去感觉仪器整体是否倾斜太多，如果全站仪的 照准部倾斜太多，不利于后续的精确对中和整平；第三步，抱脚架大致对中，对中误差最好不要超出5mm，抱脚架移动对点时，要顾及到照准部尽量不要倾斜，如果是泥土面上架设的仪器，此时还要将脚架踩紧。

然后进行精确对中和整平：第一步，脚螺旋对中，相对转动其中两只脚螺旋，在该两个脚螺旋的连线方向对中，再转动第三只脚螺旋，在该螺旋的中垂线方向上对中，最后反复几次就可以完全对中了；第二步，伸缩三脚架整平，转动照准 部，使照准部水准管与两个脚架尖的连线方向平行，升降这两个脚架中的任一支脚架，使水准管气泡居中，居中误差不要超出2格，再转动照准部90°，升降第三支脚架，使水准管气泡居中，居中误差仍然不要超出2格，重复上述方法，直到照准部水准管气泡在四个方向上的偏差都不超出2格为止。此步骤要注意的是，在升降脚架整平时一定不要移动脚架尖，否则对上一步的对中影响会很大；第三步，平移基座再对中，松开连接螺旋，平行移动基座但不要旋转基座，使对点装置完全对中地面控制点，再拧紧连接螺旋；第四步，伸缩三脚架再整平，此步骤的方法跟前面第二步骤完全一样，只是升降量明显小得多了；第五步，脚螺旋再整平，转动照准部，使照准部水准管与两只脚螺旋的连线平行，相对转动该两只脚螺旋，使水准管气泡居中，居中误差不要超出1格，再转动照准部90°，转动第三只脚螺旋，使水准管气泡居中，居中误差仍然不要超出1格，重复上述方法，直到照准部水准管气泡在四个方向上的偏差都不超出1格为止；第六步，检查此时的对中误差，如果对中误差在1mm之内，则对中整平工作已 经完成，如果对中误差超出1mm，此时从前面第三步开始再次操作第三步直到第五步为止，完成对中整平工作。

（2）输入基本参数和已知测量数据。第一步，将角度模式中水平度盘的方向值选择为“右（R）”状态；第二步，将距离 式中测量方式（精测、初测、跟踪）选择为精测一次；第三步，进入坐标测量模式，输入棱镜常数值以及气温气压值；第四步，输入测站点已知数据（坐标、高程、仪器高、棱镜高）；第五步，照准后视点并输入后视点已知数据（坐标或方位角）。

（3）未知点坐标测量。依次照准各未知点，按“ 测量”键，即可得到该未知点的平面坐标和高程。

3全站仪在房屋建筑测量中的优点

全站仪的测量优点主要有两个方面。一是对于房屋建筑测量来说，全站仪更 适合测量工作，能更快速地完成测量任务，且测量质量更好。二是使用全站仪能更加方便地完成房屋建筑测量工作，传统的经纬仪使用起来较为麻烦，需要配合使用引测角桩，在许多建筑施工环节中，引测角桩的损坏现象较为普遍，一旦发生损坏，经纬仪就不能正常工作。相反，全站仪测量就不需要引测角桩，房屋建筑测量工作变得更方便。随着科技的发展，全站仪在房屋建筑测量中发挥着越来越重要的作用。

4全站仪测绘技术在测量中的应用注意事项

（1）以测绘要求为准，选择合适的全站仪。开箱拿取全站仪前，需要根据现场测绘条件确定具体的放置位置以及放置方法。操作人员需紧握仪器的基座（不可握住显示单元的下部，否则将直接影响全站仪的正常使用），使其精准就位，保证仪器放置的稳定性，以便在后续可顺利完成测绘工作。

（2）在仪器使用过程中，若现场太阳光的照射作用较强，则需注重遮盖措施，一方面可减小高温对仪器的损伤，另一方面则有助于提高测量数据的准确性。

（3）在斜距测量工作中，精度要求相对较高，垂直角的观测度必须具有准确性，否则将影响平距与高差间的换算精度。根据此特点，在运用垂直角测距时，较为合适的是采用盘左、右的方式，经测定后汇总数据并求取平均值，此处理方式下可减小测量误差。各边距离的测量过程中，也需要考虑平均测量值，利用此方法减小大气折光对测量结果精度带来的影响。

（4）全站仪是高精度、高精密的仪器，其内部含丰富的光学元件，对外界干扰的敏感度较高，易由于外部影响而异常运行，因此必须具有足够的洁净性。但现场作业环境复杂，若因外部环境的影响而出现灰尘附着的情况，禁止用手 直接擦拭，需要利用干净的毛刷清理该处的杂物，随后使用无线棉布与酒精做进一步的清理，且此过程中需从透镜的中心点开始，按照“画圆圈”的方法缓慢向外清理，将杂物从内部推出，直至受污染的部位恢复至洁净的状态为止。

（5）全站仪还易受到现场环境湿度的影响，若现场偏潮湿，需要注重水分以及其他杂物的清理。在完成测量工作后，利用软布清除仪器上的水分以及各类杂物，待其具有洁净、干燥的特点后，方可妥善装箱保存。

（6）测绘结束后，按要求详细整理仪器并保管。将物镜盖好，清理使用过程中残留在仪器上的灰尘， 待仪器恢复 洁净状态后，将其放置在箱子的指定位置，再合盖（此过程不可用力合盖，否则易在震动作用下影响全站仪），以便后续使用。

结语

全站仪是市政工程以及其他工程中应用较为广泛的测绘仪器，具有测量效率高、结果准确、适应性强等多重应用优势。在市政道路工程测量工作中，通过对 全站仪的规范化应用，可有效提高测量数据的精度，并且全程所持续的时间较短， 能够给后续工作的开展创设更为良好的条件。本文以市政道路测量工作为背景， 从全站仪测绘技术的应用原理出发， 围绕其具体应用要点、注意事项展开探讨，希望可作为类似工程的参考。

参考文献：

[1] 赵祚喜,罗阳帆,马昆鹏等.基于全站的插秧机卫星导航作业精度检验方法 [J]. 农业机械学报 ,2019(B07):50-56.

[2] 李群明,韩志强,张绪烨.基于双全站仪的中子谱仪样品台位姿标定方法 [J].测控技术,2019,38(5):82-87.