簡析全站儀在道路工程測量中的應用

■周 剛 ■中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院，云南 昆明 650051

近些年來，我國的社會經濟正在迅速發展中，交通領域也得到了較為良好的發展。在各類道路工程施工中，全站儀設備的應用越發廣泛，并充分發揮發揮出了其自身的作用價值。

1 全站儀基本應用原理

全站儀也就是指全站型的電子速測儀。此種設備是一種能夠實現多種角度及距離測量及相關數據信息處理的設備。此設備的主要組成為:機械、光學、電子元件。在設備的應用中，通常只需進行一次安置即可完成全部的測量任務，因此也被稱為全站儀。

在全站儀設備的上半部分，其主要包括的系統為:四大光電，也就是指水平角、豎直角、測量系統;水平補償及測距系統。可以運用鍵盤完成具體操作指令、數據及相關參數值的輸入、設置。這些系統均可利用I/O接口總線、微處理機完成連接［1］。

在全站儀設備中，其核心基礎組成部分便是微處理機，簡稱CPU，CPU中主要包括各類寄存器及運算控制器。CPU的主要應用功能為依照鍵盤所發出的操作指令，指導開啟儀器，以此完成整個測量工作。在測量工作進行中，執行所有的數據檢核、傳輸、處理、存儲工作，全面確保整個測量工作的順利進行。輸入及輸出設備是能夠與外部一些設備實現相互連接的接口，從而幫助實現全站儀與磁卡等設備的信息交互、數據傳輸存儲。

2 全站儀在道路測量中的應用

2．1 施工放樣

全站儀設備可以在施工中實現x、y、z的放樣，運用已知點建站、后視點完成坐標放樣工作。主要的放樣測量操作為:放置好施工放樣模式——輸入站點及后視點坐標——輸入相關的放樣點坐標——完成放樣。在放樣操作中應注意的是:在完成一點放樣工作后，應對相關坐標進行測量，進一步明確x、y、z數據，將其與原始數據相對比，做好核對工作。另外，在放樣結束后，還需對其它導線點的x、y、z坐標數據進行測量，完成數據對比工作，以此確保全站儀應用中不存在什么失誤問題。

2．2 距離測量

距離測量工作的具體操作為:(1)對棱鏡常數進行測量，在正式開展測量工作前，將相關的棱鏡常數在儀器中設置好，儀器會自動進行距離測量數據的更改調整，(2)對大氣改正值、氣溫、氣壓值進行設置，儀器設置中的一個標準值主要是15℃、760mmHg，此時的大氣改正應為0ppm。在實際測量中，可以完成氣壓及溫度值的輸入，之后全站儀設備便會進行大氣改正值的計算，對相關的測距結果也會進行科學調整。(3)測量儀器、棱鏡的高度，在全站儀中輸入相關的數據信息。(4)進行距離測量。明確調整好目標棱鏡中心，按下測距鍵，開始進行距離測量工作。在完成測量后，相關的斜距、平距、高差數據均完全顯示出來。

在全站儀應用中，主要采用的模式為:精測、跟蹤、粗側三大類。其中較為常用的一種是精測模式，其整個測量工作所需時間為2．5s，測量值精準到1mm。跟蹤模式主要是應用于移動目標及施工放樣中的持續性測量，測量值能夠精準至1cm，測距所用時間為0．3s。粗側模式，測量時間為0．7s，其精準值為1cm，1mm。在距離測量中應注意的是，有些全站儀設備無法進行儀器及棱鏡高的設置，其所顯示出的高差值即為橫軸及棱鏡中心的之間的高差值。

2．3 懸高測量

在道路工程選線測量中，懸高測量是其中的一個重點。所謂懸高測量即指:對空中某一個點與地面之間的距離進行測量。通常狀況下，建筑物懸高可直接應用量取測量的方式。而對于一些通訊線、電線的測量，則無法應用丈量的方式。應用全站儀進行測量，首先需依照所處地域實際狀況將其放置于合理位置之上。通常狀況之下，全站儀與電線垂直線所指方向之間的距離不應太過遙遠，最佳的設置地段應為電線垂直方向之上，以此幫助有效控制減小垂直角的測量誤差。

2．4 斷面測量

在公路、河堤等工程的施工建設中，土方量計算是較為重要的一項工作［2］。為了更為精準的進行土方量的計算，需進行斷面測量工作。在應用全站儀測量時，相關操作人員應對所輸入的數據信息精準正確性進行全面核查。如果在未全面檢查的狀況下，便直接進行測量，一旦出現錯誤，在記錄格式中則較難被發現除了。在應用全站儀進行斷面測量工作時，首先需將其放置于一個斷面基點A上，將其照準另一個點B。之后再將A基點的具體坐標數值輸入值儀器中。在斷面測量工作中，所需測量的數據主要是測量點與基點之間的高程及水平距離。所以，在將A基點坐標數據信息輸入后，便可使x、y為零，z則可直接設置為高程。在將A的數據全部輸入系統后，棱鏡及儀器高均也輸入系統之中，完成照準B點，將全站儀旋轉至斷面方向線之上，將度盤設置為零后便可完成斷面測量工作。

3 全站儀在道路測量中的應用注意事項

(1)在正式開工測量前，需對相關設備的放置牢固性進行檢查。

(2)在開箱拿取測量儀器后，需先確定其放置方式及位置。在對儀器進行裝卸處理時，需緊握其提手。將檢查儀器從保存箱中取出或是放入時，應注意將儀器的提手、底座緊握，切記不可將其顯示單元的下部握住。另外，應注意不可直接握拿檢測儀器的鏡筒部分，不然可能會對其內部零件造成不利影響，從而使得檢測精度受到影響。正確的做法應是:握好儀器的基座或是望遠鏡的支架下方。在用完儀器后，應先將其物鏡罩蓋好，將其附著于表面的灰塵清除掉。將儀器裝入箱中時應注意放置妥帖，確保合蓋時不會受到什么阻力。

(3)在太陽光的照射之下對儀器進行使用時，應注意給儀器遮蓋陽光，以此幫助確保其檢測數據的精準度。如果是在一個較為雜亂無序的環境下進行測量工作，那么相關儀器應由專人看護好。

(4)在應用全站儀進行斜距測量時，其精度通常會較高，平距與高差之間所存在著的化算精度與垂直角的觀測度之間有著較大的關聯，同時也與大氣折光確定精度有所關聯。所以，如果是在運用垂直角完成測距工作時，則應采用盤左、右的方式，選取其平均數值，以此避免出現更大的測量誤差，進一步增強垂直角的觀測精度。另外，對于各邊距離的測定也應積極選用平均測量值，以此避免因大氣折光影響而造成較大的測量誤差。

(5)如果在儀器運用中出現任何故障問題，不可勉強繼續使用，而是應對儀器做檢修處理，以此幫助有效控制全站儀的損傷度。

(6)全站儀中的光學元件應始終注意保持其清潔干凈度，如果出現灰塵附著的狀況，則可應用毛刷或是質地柔軟的擦鏡紙將灰塵清除。切記不可直接用手指去觸碰光學元件的表面［3］。在對透鏡表面進行清潔時，正確的做法應是，運用干凈的毛刷現將表面灰塵、雜質清除，之后再運用無線棉布與酒精從透鏡的中心點開始，采用向外逐漸畫圈的方式將污物清除掉。

(7)如果是在一個較為潮濕的環境中進行測量工作，那么在完成工作后，需運用軟布將儀器表面所附有的水分、雜質清除，之后再將其裝箱保存。在回到辦公室后，測量人員需立即開箱將儀器拿出，將其放置于干燥環境中，待水分晾干后再次裝入箱中。

4 結語

全站儀在其應用中具有數據處理迅速、失誤較小、定位準確且便捷、測距自動快速的特點。在將此設備應用于道路工程測量中，能夠幫助全面增強整個測量數據的精準度，盡可能合理化的縮減測量所需時間，以此實現對測量成本的節約。在道路工程測量工作中，應依照實際狀況，對全站儀設備進行合理化的應用，以此幫助實現其應用價值及作用的最大化發揮，為工程測量的科學性及質量提供全面保障，進一步促進道路工程的建設發展，推動我國交通事業的良好發展，全面促進社會經濟的健康發展。

［1］張軍．全站儀在工程測量中的優化與應用探討［J］．中國水運(下半月)，2012，12(9):57-58．

［2］朱萬里．全站儀在工程測量中的精度與誤差分析［J］．價值工程，2011，30(6):52-52．

［3］王照雯，張福燕．全站儀在工程測量中的應用研究［J］．城市建筑，2014(30):133．