简析全站仪在道路工程测量中的应用

■周 刚 ■中国有色金属工业昆明勘察设计研究院，云南 昆明 650051

近些年来，我国的社会经济正在迅速发展中，交通领域也得到了较为良好的发展。在各类道路工程施工中，全站仪设备的应用越发广泛，并充分发挥发挥出了其自身的作用价值。

1 全站仪基本应用原理

全站仪也就是指全站型的电子速测仪。此种设备是一种能够实现多种角度及距离测量及相关数据信息处理的设备。此设备的主要组成为:机械、光学、电子元件。在设备的应用中，通常只需进行一次安置即可完成全部的测量任务，因此也被称为全站仪。

在全站仪设备的上半部分，其主要包括的系统为:四大光电，也就是指水平角、竖直角、测量系统;水平补偿及测距系统。可以运用键盘完成具体操作指令、数据及相关参数值的输入、设置。这些系统均可利用I/O接口总线、微处理机完成连接［1］。

在全站仪设备中，其核心基础组成部分便是微处理机，简称CPU，CPU中主要包括各类寄存器及运算控制器。CPU的主要应用功能为依照键盘所发出的操作指令，指导开启仪器，以此完成整个测量工作。在测量工作进行中，执行所有的数据检核、传输、处理、存储工作，全面确保整个测量工作的顺利进行。输入及输出设备是能够与外部一些设备实现相互连接的接口，从而帮助实现全站仪与磁卡等设备的信息交互、数据传输存储。

2 全站仪在道路测量中的应用

2．1 施工放样

全站仪设备可以在施工中实现x、y、z的放样，运用已知点建站、后视点完成坐标放样工作。主要的放样测量操作为:放置好施工放样模式——输入站点及后视点坐标——输入相关的放样点坐标——完成放样。在放样操作中应注意的是:在完成一点放样工作后，应对相关坐标进行测量，进一步明确x、y、z数据，将其与原始数据相对比，做好核对工作。另外，在放样结束后，还需对其它导线点的x、y、z坐标数据进行测量，完成数据对比工作，以此确保全站仪应用中不存在什么失误问题。

2．2 距离测量

距离测量工作的具体操作为:(1)对棱镜常数进行测量，在正式开展测量工作前，将相关的棱镜常数在仪器中设置好，仪器会自动进行距离测量数据的更改调整，(2)对大气改正值、气温、气压值进行设置，仪器设置中的一个标准值主要是15℃、760mmHg，此时的大气改正应为0ppm。在实际测量中，可以完成气压及温度值的输入，之后全站仪设备便会进行大气改正值的计算，对相关的测距结果也会进行科学调整。(3)测量仪器、棱镜的高度，在全站仪中输入相关的数据信息。(4)进行距离测量。明确调整好目标棱镜中心，按下测距键，开始进行距离测量工作。在完成测量后，相关的斜距、平距、高差数据均完全显示出来。

在全站仪应用中，主要采用的模式为:精测、跟踪、粗侧三大类。其中较为常用的一种是精测模式，其整个测量工作所需时间为2．5s，测量值精准到1mm。跟踪模式主要是应用于移动目标及施工放样中的持续性测量，测量值能够精准至1cm，测距所用时间为0．3s。粗侧模式，测量时间为0．7s，其精准值为1cm，1mm。在距离测量中应注意的是，有些全站仪设备无法进行仪器及棱镜高的设置，其所显示出的高差值即为横轴及棱镜中心的之间的高差值。

2．3 悬高测量

在道路工程选线测量中，悬高测量是其中的一个重点。所谓悬高测量即指:对空中某一个点与地面之间的距离进行测量。通常状况下，建筑物悬高可直接应用量取测量的方式。而对于一些通讯线、电线的测量，则无法应用丈量的方式。应用全站仪进行测量，首先需依照所处地域实际状况将其放置于合理位置之上。通常状况之下，全站仪与电线垂直线所指方向之间的距离不应太过遥远，最佳的设置地段应为电线垂直方向之上，以此帮助有效控制减小垂直角的测量误差。

2．4 断面测量

在公路、河堤等工程的施工建设中，土方量计算是较为重要的一项工作［2］。为了更为精准的进行土方量的计算，需进行断面测量工作。在应用全站仪测量时，相关操作人员应对所输入的数据信息精准正确性进行全面核查。如果在未全面检查的状况下，便直接进行测量，一旦出现错误，在记录格式中则较难被发现除了。在应用全站仪进行断面测量工作时，首先需将其放置于一个断面基点A上，将其照准另一个点B。之后再将A基点的具体坐标数值输入值仪器中。在断面测量工作中，所需测量的数据主要是测量点与基点之间的高程及水平距离。所以，在将A基点坐标数据信息输入后，便可使x、y为零，z则可直接设置为高程。在将A的数据全部输入系统后，棱镜及仪器高均也输入系统之中，完成照准B点，将全站仪旋转至断面方向线之上，将度盘设置为零后便可完成断面测量工作。

3 全站仪在道路测量中的应用注意事项

(1)在正式开工测量前，需对相关设备的放置牢固性进行检查。

(2)在开箱拿取测量仪器后，需先确定其放置方式及位置。在对仪器进行装卸处理时，需紧握其提手。将检查仪器从保存箱中取出或是放入时，应注意将仪器的提手、底座紧握，切记不可将其显示单元的下部握住。另外，应注意不可直接握拿检测仪器的镜筒部分，不然可能会对其内部零件造成不利影响，从而使得检测精度受到影响。正确的做法应是:握好仪器的基座或是望远镜的支架下方。在用完仪器后，应先将其物镜罩盖好，将其附着于表面的灰尘清除掉。将仪器装入箱中时应注意放置妥帖，确保合盖时不会受到什么阻力。

(3)在太阳光的照射之下对仪器进行使用时，应注意给仪器遮盖阳光，以此帮助确保其检测数据的精准度。如果是在一个较为杂乱无序的环境下进行测量工作，那么相关仪器应由专人看护好。

(4)在应用全站仪进行斜距测量时，其精度通常会较高，平距与高差之间所存在着的化算精度与垂直角的观测度之间有着较大的关联，同时也与大气折光确定精度有所关联。所以，如果是在运用垂直角完成测距工作时，则应采用盘左、右的方式，选取其平均数值，以此避免出现更大的测量误差，进一步增强垂直角的观测精度。另外，对于各边距离的测定也应积极选用平均测量值，以此避免因大气折光影响而造成较大的测量误差。

(5)如果在仪器运用中出现任何故障问题，不可勉强继续使用，而是应对仪器做检修处理，以此帮助有效控制全站仪的损伤度。

(6)全站仪中的光学元件应始终注意保持其清洁干净度，如果出现灰尘附着的状况，则可应用毛刷或是质地柔软的擦镜纸将灰尘清除。切记不可直接用手指去触碰光学元件的表面［3］。在对透镜表面进行清洁时，正确的做法应是，运用干净的毛刷现将表面灰尘、杂质清除，之后再运用无线棉布与酒精从透镜的中心点开始，采用向外逐渐画圈的方式将污物清除掉。

(7)如果是在一个较为潮湿的环境中进行测量工作，那么在完成工作后，需运用软布将仪器表面所附有的水分、杂质清除，之后再将其装箱保存。在回到办公室后，测量人员需立即开箱将仪器拿出，将其放置于干燥环境中，待水分晾干后再次装入箱中。

4 结语

全站仪在其应用中具有数据处理迅速、失误较小、定位准确且便捷、测距自动快速的特点。在将此设备应用于道路工程测量中，能够帮助全面增强整个测量数据的精准度，尽可能合理化的缩减测量所需时间，以此实现对测量成本的节约。在道路工程测量工作中，应依照实际状况，对全站仪设备进行合理化的应用，以此帮助实现其应用价值及作用的最大化发挥，为工程测量的科学性及质量提供全面保障，进一步促进道路工程的建设发展，推动我国交通事业的良好发展，全面促进社会经济的健康发展。

［1］张军．全站仪在工程测量中的优化与应用探讨［J］．中国水运(下半月)，2012，12(9):57-58．

［2］朱万里．全站仪在工程测量中的精度与误差分析［J］．价值工程，2011，30(6):52-52．

［3］王照雯，张福燕．全站仪在工程测量中的应用研究［J］．城市建筑，2014(30):133．