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【摘 要】在传统公路施工中,工程测绘人员一般采用水准仪作为地形测量的主要工具,虽然水准仪可以帮助相关人员完成测量任务,但是由于其本身特性,使得在实际使用中,水准仪存在着许多不便之处,而全站仪作为一种先进电子测量设备,在完成测量工作同时,弥补了水准仪的缺点,因而受到广大工程人员欢迎.本文介绍了全站仪的基本结构、技术优势和使用注意事项,从而帮助广大工程人员更加全面的了解全站仪特点和使用方法.
【关 键 词】全站仪；公路；施工测量；应用
1全站仪基本介绍
全站仪的全称是全站型电子测距仪,是一种多功能电子测量仪器,全站仪可以同时对地形角度、两点距离等数据进行测量,并且可以对测得数据进行一定的处理和计算,然后将最终分析结果反馈给施工人员.
全站仪主要由上部测量处理模块和下方多功能支架两部分组成,下方多功能支架主要负责将全站仪在不同地形上进行固定,使全站仪可以在测量时保持相对固定,维持合适的测绘角度,保证测绘精度.而全站仪的核心是上部测量处理模块,测量处理模块又分为测量模块和处理模块,测量模块主要包括：竖直角测量模块、水平角测量模块、测距模块以及水平补偿模块共四大光电模块,各个模块分别对不同.而处理模块主要由CPU组成,负责对各项数据进行运算分析,并进行反馈.此外测量处理模块还包含输入输出系统,如键盘、显示器、触摸屏等.
全站仪按照不同标准,可以有多种分类.根据测量距离可以分为：短距离、中距离和长距离.根据测量精度可以分为：I级、II级和III级.根据所使用的测量波段可以分为：微波测距、红外测距、激光测距.不同类型的全站仪拥有其独有的优势,从而使其可以应用于不同环境公路施工中.
2全站仪在公路施工测量中的优点
在全站仪广泛应用于公路施工之前,公路施工也有着其他的测量手段,通过这些传统测量手段,施工人员也能较好的完成施工任务,而最终完成的公路也基本可以满足日常运输需求.但是传统测量方法本身却仍然存在着许多的不足之处,比如对测绘人员技术要求较高、测量误差较大、花费人力物力较多等,这些问题都将直接影响施工成本和施工质量.而通过全站仪等测量设备可以有效减少或避免相关问题的出现,提高测量工作效率.全站仪在测量中的优点主要有：花费时间短、测量精度高、避免测量误差、方便测量工作开展、减少计算误差.
2.1花费时间短
相对于水准仪,在三角高程的测量工作上,全站仪可以更快完成测量任务.因为全站仪的一个测站距离可以从几米到几百米,跨度范围非常大.而传统水准仪在测量相同距离时则需要更多测站,可能全站仪测一站的距离,因而全站仪可以花费更少时间来完成相同测量工作.同时全站仪在进行测量时,可以使用中间观测法进行观测,只需观测一次就可以完成观测任务,而传统水准仪所使用的对向观测法则需要两次观测,而这又无疑要耗费观测时间,而在测量任务量大时,全站仪和水准仪之间的时间差距将更加明显.
2.2测量精度高
全站仪在进行测量时,测量基准即为两点间实际距离,而水准仪在进行相同测量时,测量标准是实际距离的1.5倍左右,这就使得水准仪在进行测量时,测量了没有必要的测段,从而引入了更多误差量,相比之下,由于全站仪测量距离即为所需距离,因而从一定程度上提高了测量精度.
2.3避免测量误差
在使用传统三角测量法进行测绘时,需要考虑光线折射和地球曲率对于测量结果的影响,因而使得测量的最终结果误差较大.同时,由于传统水准仪需要人员进行扶尺和对测量数据进行估读,这就使得最终所得数据误差进一步增大.而全站仪在进行测量时,不需要考虑人为扶尺所带来的误差,同时在进行转点时,沉降量影响也相对较小.而且全站仪最终测量数据都是通过电子显示屏显示,免去了估读环节,从而进一步避免误差.
2.4方便测量工作开展
由于全站仪使用中间观测法进行测量,所以只需做到精平即可,而不需要进行光学对中,不需要将全站仪设置到专门的观测点位上,从而方便了测量工作的开展,简化了测量人员的工作流程.同时由于全站仪只需架设在两个观测点之间,所以可以比较方便找到视野开阔的地点进行架设,从而使得测绘工作可以迅速开始,同时也减少了测量误差.而对于传统使用水准仪的三角测量法,由于两点之间要满足通视要求,所以测量地点选择较为复杂,有时还需要将阻碍视线的灌木和杂草去除,增加了额外的工作量.
2.5减少计算误差
在使用全站仪进行测量时,所需记录的数据主要包括前后高差和边长,记录数据相对较少.而对于传统水准仪,则需要记录下红黑面上中丝的度数.同时,在使用水准仪时,数据的计算和整理工作较为复杂,容易出现计算错误,而全站仪的数据计算都是由电脑芯片完成,可以完全避免计算上的误差.
3全站仪在公路施工测量中使用注意事项
由于公路施工的环境复杂多样,并且对工程质量的要求较高,所以只有进行精确测量才能保证公路施工顺利完成.而全站仪作为一种优秀的测量仪器,虽然拥有众多优点,但是如果在实际使用中不能注意一些必要操作事项,那么最终也难以得到理想的测量结果,影响最终施工.全站仪在公路施工测量中的使用注意事项包括：
3.1注意架设环境的影响
全站仪架设环境是影响全站仪测量精度的首要因素,架设环境因素主要包括架设地形、光照等.在架设全站仪是需要注意保证地面的平整,是全站仪在测量过程中可以保证仪器的稳定；如果在测量时,产生太阳光直射的现象,需要用遮阳伞对光线进行遮挡.同时由于全站仪在进行测量时只有水平方向的核查,而缺少竖直角的检验,所以在测量后要注意检查仪器水泡状态,防止出现较大误差.
3.2注意测量参照点
在使用全站仪进行测量的过程中,当开始照准棱镜时,要注意使用横丝作为同一参照点,由于在长距离观测时,很难看清棱镜中丝点,所以一般不选择中丝点作为参照点,而是选择觇标的三角顶点作为参照.
3.3注意区别不同导线测量法
为了提高测量精度,目前市面上的一些新型的全站仪采用三维坐标导线测量法,而其他产品则仍然采用传统导线测量法.虽然全站仪通过两种导线测量法都可以实现直接测量坐标功能,但是两种测量法反映在仪器上的具体操作步骤却各不相同.因此需要注意对每个测站平面坐标和垂直坐标的设置,从而保证测量流程符合规范.
3.4注意其他仪器辅助
虽然全站仪拥有较为完善的数据处理能力,但是为了提高数据处理效率,测试人员可以根据实际操作需要,配备一些辅助仪器加快数据处理效率,如CASIOFX-4500P计算器,测试人员可以在其中嵌入需要的数据处理程序来帮助数据计算,同时在进行测量时也可以为全站仪本身加装部分外接设备,方便数据收集.
4结束语
随着计算机、传感等技术不断发展,使得全站仪的测量精度,数据处理速度,使用操作方便性也在不断得到优化和提升.通过在公路施工测量中使用全站仪进行辅助,使得工程测量工作变得更加方便、快捷、准确.同时也可以减少测量工作受地形影响的程度.但是目前能熟练应用全站仪完成测量工作的测绘人员仍然非常紧缺,通过加大对测绘人员的技术培训,可以让相关人员可以熟练掌握全站仪操作,从而使其更好的完成数据收集和处理工作,保证工程顺利进行.
参考资料：
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