全站仪在工程测量中优化及应用探析

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1、全站仪在工程测量中优化及应用探析【摘要】全站仪有下列两大部分组成，一部分为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测角系统，电子测距系统，数据存储系统，还有自动补偿设备等。另一部分为过程控制机，主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能。过程控制机包括与测量数据相联接的外转设备及进行计算、产生指令的微处理机。本文在阐述全站仪的基本原理的基础上，探讨了优化工程测量中全站仪的策略，以期指导实践。【关键词】全站仪；工程测量；优化与应用全站仪，即全站型电子速测仪，是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外转设备交换住处的多功能测量仪器。由于全站型

2、电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。因此，研究全站仪在工程测量中的优化与应用具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对全站仪在工程测量中的优化与应用进行了初步探讨。一、全站仪的基本原理全站型电子速测仪简称全站仪。它是一种可以同时进行角度（水平角、竖值角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统，水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入

3、操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。二、优化全站仪在工程测量中应用的策略全站仪在工程测量中的应用，不仅提高了工作效率，而且还提高精度。应用有很多种，下文将主要从水平角测量、距离测量、坐标测量

4、和悬高测量四个方面来介绍优化全站仪在工程测量中应用的策略。1•水平角测量按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。设置A方向的水平度盘读数为0。0090〃。照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。2•距离测量设置棱镜常数。测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。设置大气改正值或气温、气压值。光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，159和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为Oppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值)，并对测距结果进行改正。量仪器高、棱镜高并输

5、入全站仪。距离测量。照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5s,最小显示单位1mm;跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3s;粗测模式，测量时间约0.7s,最小显示单位1cm或1mm0在距离测量或坐标测量时，可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。1•坐标测量设定测站点的三维坐标。设定后视点的坐标或设定

6、后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。设置棱镜常数。设置大气改正值或气温、气压值。量仪器高、棱镜高并输入全站仪。照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。2•悬咼测量所谓悬高测量，就是测定空中某点距地面的高度。全仪进行悬高测量的工作原理如图所示。首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B'点（即过目标点B的铅垂线与地面的交点），输入反射棱镜高v;然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点B,便能实时显示出目标点B至地面的高度H。显示的目标高度H,由全站仪自身内存的计

7、算程序按下式计算而得:H=Scosa1tga2-Ssina1+v式中,S为全站仪至反射棱镜的斜距；cd和a2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。三、结语总之，优化工程测量中全站仪，不仅有利于提高了工作效率，减少外业计算、记录和外业工作时间，而且还有利于提高作业精度。全站仪在工程测量中的优化与应用，可以使全站仪更好的应用于工程测量。在实际工作中，我们应针对不同的工程技术要求，制定不同的施测方案，在确保工程质量的同时，最大限度降