徠卡全站儀在礦山測量中的應用

武麗琴

（陽煤集團一礦地質科，山西 陽泉 045000）

引言

隨著科學技術的進步，電子技術和計算機技術在測繪領域運用得到長足發展，在部分領域獨樹一幟，如全站儀取代了光學經緯儀。全站儀有著效率高、自動化程度高、可操作性強、功能優、重量輕等優勢，有效地減輕野外作業的勞動強度，提高了工作效率，同時測繪精確度也隨之提高。徠卡KTS－442R4LC免棱鏡紅外激光系列全站儀具有激光對中、激光指向功能，更形象直觀，新增SD存儲卡，使海量儲存再擴1G。徠卡 KTS－442R4LC系列全站儀在測角、測距原理、光路結構、電路原理圖、電子補償器、防水結構等方面的設計更加完善，采用紅色激光管、光線直觀可見，功率更大，用單棱鏡可測5km，免棱鏡可測400m。運用電路優化的高尖端技術，使整個電路工作更加安全可靠，形成電流的有效保護，電池工作時間延長30%。

1 徠卡全站儀在地面測量中的使用

徠卡全站儀在地面測量中使用非常方便，功能的多樣性使得測量更加便捷，主要體現在：可進行后方交會、偏心、面積、體積、對邊等測量；還可進行工作點投影、懸高測量與放樣等。特別是免棱鏡測距功能，在測量不易到達的河流對岸、危險地方、懸崖峭壁等都顯示出優越性。但在免棱鏡測量時，要注意以下幾點：

1）全面考慮大氣情況、目標點測距反射物的穩定性及測量光束反射角的影響，測距如果加大將會導致精度的降低。

2）雨雪天氣、大霧天氣受水蒸氣揮發的影響，外部條件反射、散射干擾會造成測量精度降低，甚至記錄一些不正確數據。

3）免棱鏡測量時，測量數據包含障礙物的數據，所以在進行實際測量時要剔除因障礙物影響獲得的不準確值，并對最終結果按照《規程》要求嚴格進行精度評定和成果檢驗，保障測量準確度。

4）免棱鏡測量視線通過植被茂密區、透明體或測量對象灰度值低時，測量精度會有所下降，此時必須對中腰及精度要求高的地物采取補救測量，運用有棱鏡檢測或補測。

5）在免棱鏡狀態下測量，耗電量大，電源需求大，不宜長時間用目鏡觀測測量目標，儀器的激光易傷害眼睛。

6）在免棱鏡狀態下，不宜對棱鏡進行觀測，否則容易損傷儀器。

2 徠卡全站儀在井下的使用

2.1 井下中腰線的標定

井下標定中腰線前，要對上次所標定的中腰線進行檢查，包括復角、復邊，檢查值需符合《煤礦測量規程》要求方可進行本次中腰線標定。中腰線標定的程序是：在儀器站安置儀器，對中、整平，瞄準后視目標、歸零、按照設計要求轉角、瞄準前視（巷道頂板）目標點3～4個，然后讓施工隊組在目標處鉆眼，打木樁，再精確瞄準目標，標定好中腰線。標定好中腰線后，還要現場檢查三根中線點是否一致，中線與儀器是否一致，確認無誤后，再測量距離，倒鏡觀測前視和后視目標，檢查測回成果是否符合《規程》要求，不符合要求時要重新測量。

在中腰線標定過程中，需要一定的時間（約20～30s），在這段時間內，儀器不能有任何的觸動，否則三根中線點就可能不一致，當次測量就得重新進行。由于徠卡儀器采用磨檫微動，沒有水平制動裝置，這就要求測量人員在觀測過程中必須認真細心，對儀器操作也必須非常熟悉。同時在測量時必須踩穩儀器架，轉動儀器時要雙手同時用力，平穩旋轉儀器照準部，防止因用力不均勻引起的儀器扭動，影響測量結果。

2.2 井下控制導線測量

徠卡KTS－442R4LC全站儀測角中誤差為1″，精度很高（井下使用的拓普康全站儀測角中誤差一般為2″），除一般標定中腰線外，還常常用于井下基本控制導線的測量。在測量井下基本控制導線時，當儀器站遇到堅硬底板時測量成果常常會出現不符值。原因主要有遇到堅硬底板時儀器架不能插入底板，造成儀器安置不穩定，在操作儀器過程中，由于儀器采用磨檫微動，轉動儀器時儀器架會發生微小的扭動，從而影響測量成果；或操作人員對儀器操作不熟悉，習慣了有水平制動的全站儀操作，甚至一只手轉動照準部，使照準部受力不均勻發生扭動，影響測量成果。

2.3 免棱鏡測量

在井下測量時，由于受空間限制，目標反射物較多，因此，在距離不太遠、巷道特別高、有人員到達不了的地方或精度要求不高時可使用免棱鏡測量，其他情況下盡量不使用免棱鏡測量。同時要注意：免棱鏡狀態下照準棱鏡觀測對儀器和測量人員的眼睛會有一定的損傷；在免棱鏡狀態下所測量的距離是棱鏡表面至儀器的距離，目標的真距離還需加上棱鏡的厚度。

3 結語

徠卡KTS－442R4LC免棱鏡紅外激光系列全站儀在井下測量中的磨檫微動不太適應，免棱鏡測量的使用一定要小心應用，它的磨檫微動系統轉動速度不能太快。徠卡KTS－442R4LC全站儀功能優越、效率高、自動化程度高、可操作性強、輕重量、小體積等，使得野外測量更加便捷。功能優越性體現在：可進行后方交會、偏心、面積、體積、對邊等的測量；還可進行工作點投影、懸高測量與放樣等。特別是它的紅外激光指向在井下中腰線標定中尋找目標更為方便，方便井下測量工作的進行。徠卡全站儀的功能全面，使用得當能為測量工作帶來諸多便捷。在實際測量工作中要摒棄陳舊觀念，不斷創新，充分運用好徠卡全站儀的功能，這樣才能把全站儀的功能發揮到極限，更好地為測繪工作服務。