现代智能化全站仪在工程测量中的应用

常 勇

（河南省林州市卓越测绘有限公司，河南 林州 456550）

0 引言

随着社会经济建设的不断进步，生产技术水平也得到了很大提高，智能化已经成为发展的主流。建筑行业作为国民经济建设的重要部分，对促进社会发展有积极作用。全站仪作为建筑测量最重要的机械设备之一，如今已逐渐进入智能化的发展中。作为现代科技的产物，全站仪可以实现远距离测量，同时利用计算机信息技术完成数据的整理、分析和存储，是具备综合性和实用性的设备。全站仪属于测量仪器类别，对提高测量精确度、实现测量工作的标准化发展、降低测量难度有很大作用。现代建筑生产十分重视全站仪的应用，希望通过高效、精确的测量，为工程建设提供科学数据，提高生产建设的可靠性。

从技术层面来看，全站仪主要由光电测距仪、电子经纬仪和微型计算机组合而成，它可以实现自动化的测距、测角、记录和计算，并保证相当高的精度和准确性，是测绘工作的主要参与者，在测绘测量中得到了广泛使用，备受青睐。如何发挥全站仪的优势，凸显其独一无二的特点，解决工程测量中的问题，并积极应用到测量工作中，成为测量人员需要积极思考和讨论的课题。

1 全站仪的特点与优势

1.1 全站仪的基本特点

从使用功能来说，全站仪是一种测量设备，与其它人工测量设备不同的是，全站仪具备智能化和自动化的优势，并且融入了信息科技和互联网技术。在测量工作中，全站仪可以实现自动检测、修正、数据传输和保存等功能。网络技术使得全站仪具备开放性与全面性，它可以对数据进行自动比对和校准，其软件功能也能实现数据的更新，且软件功能也得到了创新与完善。现代智能化全站仪利用计算机技术，测量数据通过网络通信传递到计算机服务端，保证数据的及时、准确存储。另外，全站仪还与测绘软件配合，实现了遥控操作，真正达到了解放人力、提高测量效率的目标。

1.2 全站仪的主要优势

智能化时代的到来，使得全站仪的发展也积极适应现代社会的需求。为何现代全站仪可以得到广泛应用，重要原因还在于全站仪具备的独一无二的优势。首先，全站仪拥有强大的功能，能做到高精度操作和数据收集。与其他测量仪器相比，全站仪可以做到误差校准。我们常用的水准仪和经纬仪在测量时存在一些误差，例如水平角指标差等，但全站仪可以彻底消除这种误差，大大提高了测量精度。此外，全站仪在智能化技术的辅助下，安装了电子测距系统，实现了自动化电子测距。这一技术的出现，真正地解脱了测量工作者的双手，尤其是在恶劣的测量环境下，或者一些人力无法到达的环境下，电子测距可以实现自动操作，并减少误差；现代全站仪操作较为简单，首先它是双向显示屏，并且水平制动以及垂直制动是设置在同一侧的，操作人员只需要一只手就可以开始工作，在观察显示屏的各项数据、做出放样点的距离以及方位角的计算等方面，有效地减少了误差。

根据全站仪的电气构成来看，它属于微电设备，能够计算方位角等各项数据。无论是测量的精准度还是速度都是其他设备无法比拟的。

2 全站仪的操作步骤

全站仪的操作十分简单，基本属于全自动化操作，工作人员只需要安装设备、开关机和观察即可。

2.1 测前准备

调整设备结构，安装电池；设备基础设置，保持水平；根据测量环境和需求设置参数，监测测量功能是否正常，各零部件使用是否正常，是否正常开机。

2.2 观测步骤

瞄准需要测量的物体；观察测量数据，根据需求操作全站仪；记录所测得的数据。测量结束后关机，原封不动地运走设备。

3 全站仪的应用方法

现代全站仪功能强大，可以同时测量相关环境的距离、角度、高差，并整理测量地点的三维坐标，方便数据整合；在野外测量时，还可以连接计算机、绘图仪等设备，或者使用电子测距软件，最后实现自动化构图。其操作简单，适用范围广，已经在工程测量中得到了广泛应用。

3.1 全站仪测量方法

1）以计算机为主体设备，通常是使用便携式计算机，将其作为连接全站仪的电子设备，同时连接通信线实现与全站仪测量信息的交互存储，达到数据记录和分析整理的目的。利用计算机设备，可以提高测量数据的准确性，而简单轻便的操作方式，对于复杂地形、无法大规模测量的地区来说有实践意义。最后通过计算机绘制测量图，做到系统化操作，节省了大量的人力和物力。

2）全站仪内存法。对所有测量得到的数据进行编码，利用全站仪内置的存储系统记录数据。这种方法一般是在无其他设备支持的条件下进行，例如一些小规模测量工作，优点是灵活性强、便于操作。

3）电子手薄法。使用蓝牙连接电子设备和全站仪，通过电脑设备中的软件功能实现数据存储，并对现场测量数据开展全面分析，实时监控。随着计算机技术的不断发展，现代全站仪大多结合了计算机和网络技术。在未来，全站仪的应用也离不开计算机和网络。

3.2 数字化测量过程

1）工程测量一般在户外开展，很多时候还要进行野外采集。野外采集可以使用解算法，对待测量地区进行碎部点的数据采集，计算机记录用x、y、h表示三维坐标，重点记录测量所得到的参数、水平和垂直的角度等各测量点的信息，并注意数据记录的全面性，一边采集，一边还要绘制测量草图，方便采集工作完成后数据和图谱报告的生成。现代全站仪安装的软件是多样化的，不同的工程队可能安装了不同的软件。为了保证参数的可靠性，在采集过程中，全站仪所安装的软件都要具备图形处理和数据记录的功能。数据采集完成后，注意保存和传输，一般使用蓝牙连接和传递。

2）数据的处理。数据的处理主要包含了数据转换和计算，首先对采集到的数据进行整理，检查数据是否存在误差和遗漏。在开展数据计算时，注意数据计算主要针对的是地形地貌，还要以平面图和绘制等高线的方式，建立图形文件，详细描述数据处理结果。

4 在工程测量中的应用

4.1 多余测量

对于工程测量来说，多余测量是十分重要的部分。通过多余测量，可以有效提高测量数据的精度和准确度，同时控制数据误差。①在应用中，主要是对高差和边长进行测量。测量人员在测量现场进行放点定位测量，这时需要确定测量的边长和高差，还要通过变动棱镜的高度对其垂直差、斜距等进行计算，最后核对测量数据，分析处理数据。②水平角测量。大多数工程测量都需要进行水平角测量，对测量控制点的左右两个角进行观察，这样可以保证测量的准确性。

4.2 碎部点测量

在上述的野外测量中说到，碎部点测量是得到测量数据的基本手段。测量人员在进行碎部点测量时，要保证测量点在控制点之上，并将碎部点作为一个控制点，这样可以得到观测点的坐标，便于明确测量区域的具体情况，减少误差。从碎部点的测量需求来看，它在户外测量工作中的意义是巨大的，也是我们最常见的一种测量方式。碎部点测量的全过程都需要使用全站仪和计算机，计算机作为辅助，承担着数据传输和保存的重要功能，全站仪的智能化可以帮助我们快速得到测量数据，最后绘制图形报告。但是户外测量受环境及其他因素的影响很大，为了保证测量数据的准确性，首先要固定全站仪的位置，确定其测量方位，并使其固定，才能在其他设备的配合下顺利开展工作，保证测量的精度。

5 工程测量中需注意的问题

为了保证测量工作的顺利开展，在提高测量效率的同时要保证测量数据的精确度，从而为工程建设提供全面有效的真实数据。为此，在全站仪的应用方面，还应该注意一些问题，以便减少对测量中的不良影响。首先，在使用全站仪前，注意检查设备是否可以顺利运行，例如开关机、各部件、系统选项功能是否正常等，在保证全站仪稳定运行的情况下才能开展工作；测量工作完成后，认真保管好全站仪，定期清理灰尘，维护其洁净，按时检查，减少设备故障；选择适合测量工作需求、满足全站仪固定要求的三脚架。三脚架对固定全站仪来说十分重要，一般所选用的三脚架是金属和木头制成的，这样的材质方便携带，但户外作业容易导致三脚架出现震动，影响数据精度。我们在选择三脚架时，最好选用木质结构，同时放置在地段平滑的路段，与全站仪做好固定，以免发生侧滑等问题。户外作业对环境的要求很高，天气会直接影响测量效果。如果是在阳光强烈的天气开展测量，要注意遮阳和防晒；如果是湿度比较大的天气，则要维持全站仪的干燥，并把它存放在干燥阴凉的地方。

6 结语

全站仪的自动化发展给工程测量带来了积极影响，现代全站仪不仅广泛应用于工程测量中，其测量方法的多样化使工程测量工作得到了全面发展。它的出现解放了人的双手，高端的技能表现更是实现了测量数据的精确化和标准化。为此，我们要在实际工作中灵活、综合地运用全站仪的各种测量功能，获得高质量的测量成果。