全站儀在考古中的應(yīng)用探析

平小娟

摘 要：全站儀在野外考古測繪中具有重要的作用。與傳統(tǒng)的測繪方法相比，該方法具有測量精度高、實時性好等優(yōu)點，在獲取調(diào)查信息方面具有多重優(yōu)勢。全站儀利用了先進的格點儀器，構(gòu)建三維測繪線狀巖體。數(shù)字測量儀器在考古實踐中便顯出不同的性能，在地形測量和方陣布設(shè)方面具有重要的優(yōu)勢。全站儀在某些特殊道的測量和地形測量方面是不可缺少的。它促進了考古技術(shù)的發(fā)展和發(fā)掘的創(chuàng)新，為聚落考古的發(fā)掘提供了重要的手段。

關(guān)鍵詞：全站儀；繪圖；考古；測量

0 引言

全站儀是一種非常適合考古的測繪儀器，它在考古中的地位十分重要，他不僅可以測量許多險峻的地形地勢，而且相對于傳統(tǒng)的測量方式而言，可以節(jié)省許多測量的時間。常規(guī)的全站儀相對于RTK相比，測量精度高，價格便宜，而且不需要接受衛(wèi)星信號就能直接使用，是現(xiàn)代考古中必不可少的測繪儀器。

1 對全站儀的理解

整體式的全站儀是由電測距儀和電子經(jīng)緯儀組合形成的，具有測量時間短，速度快，精準度高的特點。全站儀有水平角測量、距離測量、坐標測量、數(shù)據(jù)通訊等功能，是一種幾乎能夠滿足所有測量的精準儀器。

2 全站儀的優(yōu)勢

2.1精準快速的數(shù)據(jù)處理

全站儀為了提高照準的速度和精準度，采用同軸微動機構(gòu)。可以用自身的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對空間的數(shù)據(jù)進行處理，并計算出距離的大小。在測量距離時，要照準目標棱鏡的中心，完成測距后會顯示數(shù)據(jù)的平距、斜距、高差。在坐標測量方面，首先要設(shè)定好三維坐標，全站儀就可以自動計算方位角，在棱鏡的常數(shù)設(shè)置完畢后，測量氣溫氣壓值，將全站儀輸入棱鏡高中，在按下測量鍵之后，就可以直接計算測點三維坐標。

2.2快速定方位角

首先要計算方位角的坐標值，然后將其輸入到全站儀中，根據(jù)鏡頭方向與方位角的零差值，就可以在確定放樣點的方向后，進行距離定位。

2.3自動靈活的測定距離

要想全站儀讀出測定的距離，只要用棱鏡對準鏡頭，全站儀就可以自動讀出數(shù)值。用屏幕上顯示的差值判斷棱鏡移動的方向和距離。設(shè)置差點為零時，所在位置就是要放樣點的實際位置。

3 全站儀的使用

考古學(xué)家有兩種地圖獲取方式，一種是購買考察地圖的詳細版測繪地圖，一種是讓測繪人員利用測繪儀器人工測繪，這就顯示出了全站儀的作用。全站儀可以通過光學(xué)原理對數(shù)據(jù)進行迅速的分析，自動計算保存數(shù)據(jù)，并可以根據(jù)全站儀計算出的數(shù)據(jù)，自行繪制考古地區(qū)的測繪地圖。

4 地圖測繪的特點

4.1準確性

如果想要避免塔尺因為失誤而造成的誤差，就要使用棱鏡中的水準器。使用全站儀讀取計算的數(shù)據(jù)，就不會造成后期的計算錯誤。而且全站儀的數(shù)據(jù)計算和測繪可以達到一般的測繪軟件不能夠達到的考古標準的精確度，其可以精確到細微的計算單位。

4.2高效率

人工測繪、數(shù)據(jù)讀取和地圖制作都需要大量的時間來精確，但如果使用全站儀就會節(jié)省許多不必要浪費的時間，讀取數(shù)據(jù)只需要一兩秒的時間。僅僅需要這么短的時間全站儀就可以將讀取的數(shù)據(jù)以坐標數(shù)據(jù)標注在圖上。為了在測繪中提高效率，就要生成高程屬性的線段。例如，十萬平方米的遺址，測得的特征點為五百個，那么測得的時間要大約一天半左右。

4.3多樣化

計算機可以根據(jù)特征點生成各種需要的地圖。比如不同的坐標地圖、三維地圖，并且可以測繪出完整的地形地圖等。全站儀還可以根據(jù)不同考古者的需要，以及地形的分類來規(guī)劃地圖，制作出最適合該地形的地圖來表示地勢情況。對于有些地形復(fù)雜的遺址，不僅要求要從正方向規(guī)整布方，而且要對該方向準確標注等。全站儀可以根據(jù)每個地點的位置和大小，記錄該位置的準確坐標。

5 使用的注意情況

防止自身觸電事故的發(fā)生，安全用電，不得使用不符合電壓的電源，也不能在火源旺盛的地方使用該儀器，以免發(fā)生火災(zāi)。防止漏電的發(fā)生，不能用不安全的舊電池，要保證全站儀處在干燥的環(huán)境中使用，不能接觸水或濕冷空氣。在保證自身安全的同時，也要保證全站儀本身的安全，在使用中要遵循全站儀的使用規(guī)則，不能隨意使用以破壞儀器的內(nèi)部要件。

6 全站儀的現(xiàn)場測圖技術(shù)

在考古發(fā)掘中，平時最常見的就是對不同文物逐個進行測繪，對于每個文物的不同方面、角度以及剖析面都應(yīng)該有不同的比例。根據(jù)不同的角度，繪制分布圖等。這種測繪工作效率不是很高，費時費力。而全站儀能夠?qū)⑦@些這些方面集合起來，全部精準的測繪在一張圖中。全站儀獲取的數(shù)據(jù)是三維坐標，不會重復(fù)的讀取和計算，對于獲取的數(shù)據(jù)是可放大放小的圖形，就可以滿足不同考古者考察的需要。只有建立起一定的測量控制網(wǎng)，獲取合適的三維坐標，才能提高測量工作的精度，增強考古工作的技術(shù)。確定三維坐標在考古中是十分重要的一個內(nèi)容，對于考古發(fā)掘的歷史遺址和文物地點由于時間的沉淀，地形地勢發(fā)生了重大的變化，使得考古者不能確定遺址的準確位置，所以三維坐標的獲取就顯得格外重要，而全站儀便為考古工作帶來了很大的便利。

為了使考古人員了解不同遺跡之間的距離和差值，就必須精確歷史遺跡的三維坐標。通過對比三維坐標就可以知道一座歷史遺跡城墻和墓地之間的距離和差值，在制作出遺址的剖面圖以后，考古人員就可以分析出各個城墻、墓地的高度落差。所以，全站儀在現(xiàn)場測繪中的數(shù)據(jù)精準方面具有很大的優(yōu)勢。

7 全站儀的考古前景

全站儀作為一個考古必需品，卻仍然還有很多考古人員不知道它的作用和功能。由于全站儀沒有被大眾所熟知，人們把它當作精尖的產(chǎn)品，使用率遠遠下降，所以應(yīng)該加大對全站儀的宣傳使用。全站儀的價格還沒有被大眾所接受，只有將價格調(diào)整到普通的價位，全站儀在考古中的前景才能越來越好。

8 結(jié)束語

綜上所述，全站儀在考古中發(fā)揮著巨大的作用，他不僅可以精準測繪數(shù)據(jù)，提高測繪效率，而且還可以從多個方面繪制地圖。全站儀的發(fā)展推動考古學(xué)不斷進步。