全站儀測(cè)量技術(shù)應(yīng)用

時(shí)間：2022-05-16作者：吳興新一光測(cè)給儀器經(jīng)營部瀏覽：479

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，今天的建筑不僅供人們生產(chǎn)、生活使用，同時(shí)提高使用功能，開始擴(kuò)大建設(shè)，層數(shù)增加，外圍*特多樣圍*特多樣的美觀要求促使施工方在保證工程順利交付的同時(shí)保證工程質(zhì)量。因此，**、智能、準(zhǔn)確的儀器已成為工程施工的關(guān)鍵。全站儀技術(shù)已廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的測(cè)量工作中。本文結(jié)合全站儀的工作原理和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)分析了全站儀的應(yīng)用技術(shù)。




可在測(cè)量站快速進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量、定位和自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)，**實(shí)現(xiàn)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理過程的電子化和集成。因此，它被稱為全站電子速度計(jì)，通常也被稱為電子全站計(jì)或全站計(jì)。

(1)全站儀測(cè)量附件

反光棱鏡、棱鏡桿、中桿、反射器、充電器、數(shù)據(jù)通信線、對(duì)講機(jī)、三腳架、中基座等

(2)工作原理和功能

全站儀的工作原理是將經(jīng)緯儀角度測(cè)量、距離測(cè)量和電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理系統(tǒng)結(jié)合起來?？傮w而言，全站儀的功能可分為三部分：

一是用于采集測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，主要用于測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)測(cè)量，廣泛應(yīng)用于地形測(cè)量；

二是工程放樣，主要用于根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣，使整個(gè)工程按設(shè)計(jì)要求順序、有效地進(jìn)行；

*三，全站儀具有較其強(qiáng)大的記憶功能。儀器中可以存儲(chǔ)已知點(diǎn)和數(shù)千個(gè)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)果。坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以通過個(gè)人計(jì)算機(jī)從傳輸電纜和儀器內(nèi)存中傳輸；

(3)設(shè)置儀器參數(shù)

儀器的計(jì)算處理系統(tǒng)只有在設(shè)置正確的參數(shù)后才能修正測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量前，全站儀器參數(shù)設(shè)置為

儀器常數(shù)設(shè)置( 儀器出廠時(shí)已設(shè)置，不易更換)

棱鏡常數(shù)設(shè)置，不同型號(hào)的棱鏡因其結(jié)構(gòu)不同而改正常數(shù)

改正地球大氣曲率，輸入工區(qū)海拔和平均氣溫后，儀器在測(cè)量過程中會(huì)自動(dòng)改正。

(4)設(shè)置測(cè)量模式

全站儀距離測(cè)量可選擇 3 精密測(cè)量模式、粗測(cè)量模式和跟蹤測(cè)量模式。合理確定測(cè)量工程的精度，嚴(yán)格按照測(cè)量規(guī)范中限差的要求執(zhí)行，確保工程質(zhì)量。目前，全站儀表性能發(fā)展*，測(cè)距模式有棱鏡和無棱鏡測(cè)量，測(cè)距功能也具有紅外可見光功能，特別是在礦山測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。

(5)操作步驟

測(cè)量工作開始前，應(yīng)詳細(xì)檢查全站儀器； 只有在現(xiàn)場(chǎng)操作完成中和平整后，才能打開機(jī)器，進(jìn)一步檢查設(shè)置所需的儀器參數(shù)和測(cè)量功能。

將全站儀器瞄準(zhǔn)測(cè)量目標(biāo)，根據(jù)**設(shè)置的參數(shù)和測(cè)量功能進(jìn)行測(cè)量，并自動(dòng)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。在確保測(cè)量結(jié)果正確、測(cè)量內(nèi)容不遺漏的前提下，關(guān)閉測(cè)量儀器進(jìn)入下一個(gè)測(cè)量站。

全站儀的應(yīng)用

全站儀的應(yīng)用

測(cè)繪工程；

建筑工程；

交通水利工程；

地籍和房地產(chǎn)測(cè)量；

安裝調(diào)試大型工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備及構(gòu)件；

船體設(shè)計(jì)施工；

橋壩變形觀察；

監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害；

體育比賽等。

全站儀的應(yīng)用特點(diǎn)

地形測(cè)量：同時(shí)控制測(cè)量和地形測(cè)量。

施工放樣測(cè)量:設(shè)計(jì)好的管道、道路、工程建筑的位置可以測(cè)量到地面，實(shí)現(xiàn)三維坐標(biāo)的快速施工放樣。

變形觀測(cè)：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)建筑物（構(gòu)筑物）的變形和地質(zhì)災(zāi)害。

控制測(cè)量：前交會(huì)、后交會(huì)等程序功能，操作簡單，速度快，精度高。

所有測(cè)量的基本內(nèi)容，包括角度測(cè)量、距離測(cè)量和高差測(cè)量，都可以在同一測(cè)量站點(diǎn)完成；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸。

全站儀可通過傳輸設(shè)備與計(jì)算機(jī)、繪圖機(jī)連接，形成內(nèi)外一體化的測(cè)繪系統(tǒng)。

(3)全站儀的基本組成

全站儀由電子測(cè)角、電子測(cè)距、電子補(bǔ)償、微機(jī)處理裝置四部分組成

全站儀=測(cè)量數(shù)據(jù)采集 測(cè)量過程控制

1.全站儀的基本結(jié)構(gòu)

根據(jù)其結(jié)構(gòu)，全站儀可分為組合式(積木式)和整體式

組合全站儀

組合式結(jié)構(gòu)的全站儀是由測(cè)距儀、光學(xué)經(jīng)緯儀及電子計(jì)算機(jī)部分拼裝組合而成。

優(yōu)點(diǎn):可以通過不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行多樣化的組合。當(dāng)個(gè)別構(gòu)件損壞時(shí)，可以用其他構(gòu)件代替，靈性強(qiáng)。

整體全站儀

整體結(jié)構(gòu)的全站儀在機(jī)器外殼中包含電子距離測(cè)量、角度測(cè)量、補(bǔ)償、記錄、計(jì)算、存儲(chǔ)等部分。將**、接受和瞄準(zhǔn)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為同軸，共用望遠(yuǎn)鏡。角度和距離測(cè)量只需瞄準(zhǔn)一次。測(cè)量結(jié)果可自動(dòng)顯示并與外圍設(shè)備雙向通信

優(yōu)點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，精度高。

近期全站儀采用整體結(jié)構(gòu)。

全站儀的精度

全站儀的主要精度指標(biāo)是測(cè)距精度和測(cè)角精度。

全站儀的等級(jí)

國家計(jì)量檢定規(guī)定（JJG100-94）將全站儀精度等級(jí)分為四個(gè)等級(jí)

精度等級(jí) 測(cè)角標(biāo)準(zhǔn)差 測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)差

Ⅰ ≦1” ≦5mm

Ⅱ 1“≦2” ≦5mm

Ⅲ 2“≦6” 5≦10mm

Ⅳ 6“≦10” ≦10mm

Ⅰ、Ⅱ精密全站儀主要用于控制測(cè)量和變形觀測(cè)；

Ⅲ、Ⅳ主要用于道路和建筑工地的施工測(cè)量、電子平板數(shù)據(jù)采集、地籍和房地產(chǎn)測(cè)量。

計(jì)算全站儀坐標(biāo)法放樣誤差

全站儀坐標(biāo)法放樣點(diǎn)位完成后，用以下公式計(jì)算點(diǎn)位誤差：

mP=√S2/ρ2m2β m2S

式中:mP——放樣點(diǎn)中的誤差

mS——邊長中誤差

mβ——角度中誤差

S——測(cè)站點(diǎn)至放樣點(diǎn)的距離在放樣過程中:點(diǎn)位標(biāo)定誤差及儀器對(duì)中誤差要求≤ ±2mm。

三、測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

(1)放樣測(cè)量

放樣測(cè)量用于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量所需的點(diǎn)。在放樣測(cè)量中，儀器顯示預(yù)輸入的待放樣值與實(shí)測(cè)值之間的差異

偏心測(cè)量

偏心測(cè)量用于確定測(cè)量站與通視點(diǎn)之間的距離和角度，但不能設(shè)置棱鏡點(diǎn)，或測(cè)量站與非通視點(diǎn)之間的距離和角度。測(cè)量時(shí)，通過測(cè)量測(cè)量點(diǎn)與棱鏡（偏心點(diǎn)）之間的距離和角度，將棱鏡（偏心點(diǎn)）設(shè)置在待測(cè)點(diǎn)（目標(biāo)點(diǎn)）附近。確定測(cè)量站與待測(cè)點(diǎn)（目標(biāo)點(diǎn)）之間的距離和角度。

對(duì)邊測(cè)量

在不移動(dòng)儀器的情況下，直接測(cè)量一個(gè)起點(diǎn)（P1）斜距、平距和角度與任何其他點(diǎn)之間。

懸高測(cè)量

用于測(cè)量不能設(shè)置棱鏡的目標(biāo)（如高壓輸電線、橋梁等）的高度。

后交會(huì)測(cè)量

后交會(huì)通過測(cè)量多個(gè)已知點(diǎn)來確定測(cè)量站點(diǎn)的坐標(biāo)。

面積計(jì)算

通過輸入或調(diào)用儀器內(nèi)存中三個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，計(jì)算這些點(diǎn)連接的圖形面積。使用的坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以是測(cè)量或手動(dòng)輸入。這兩種方法可以交替進(jìn)行。

全站儀測(cè)量技術(shù)注意事項(xiàng)

測(cè)量參數(shù)的設(shè)定

在進(jìn)行距離測(cè)量時(shí)，應(yīng)特別注意使用不同類型的反射器設(shè)置不同的棱鏡常數(shù)，并在測(cè)量過程中反復(fù)檢查反射器是否匹配。記錄測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，注意區(qū)分全站儀器顯示屏中的數(shù)據(jù)是平的還是斜的，并注意輸入儀器的壓力和溫度是否準(zhǔn)確。

較佳導(dǎo)線布置方案

導(dǎo)線控制測(cè)量較適用于帶狀地形地區(qū)，尤其是地下工程。在測(cè)量過程中，必須根據(jù)相應(yīng)的測(cè)量等級(jí)限差進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。使用全站儀的程序功能進(jìn)行導(dǎo)線測(cè)量較直接、方便、快捷。

工程施工放樣

在工程施工放樣過程中，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)測(cè)量也可采用全站儀器放樣功能。常用的方法是即較坐標(biāo)法，已知點(diǎn)和放樣點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)提前整理并傳輸?shù)絻x器中；在放樣過程中，必須反復(fù)檢查和核實(shí)已知點(diǎn)和放樣數(shù)據(jù)，確保放樣測(cè)量數(shù)據(jù)正確是保證工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，暫時(shí)的疏忽會(huì)造成不可估量的損失。

其他事項(xiàng)

在一些工程中，如井巷工程，全站儀高程測(cè)量可以完全取代四級(jí)測(cè)量。在測(cè)量過程中，應(yīng)嚴(yán)格安置平整儀器，并在測(cè)量過程中保持兩個(gè)棱鏡的高度一致。當(dāng)然，較好使用一個(gè)棱鏡。在不需要測(cè)量儀器高度和棱鏡高度的情況下，可以獲得較高的高程測(cè)量精度。全站儀的測(cè)量精度足以用于地形測(cè)量、一般礦山工程測(cè)量和施工放樣測(cè)量，但仍需嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行觀測(cè)、檢查、記錄、平差計(jì)算。

五、結(jié)語

全站儀在工程測(cè)量中的應(yīng)用不僅提高了工作效率，而且降低了外部計(jì)算、記錄和工作時(shí)間，而且提高了工作精度。提高了人們對(duì)全站儀的理解，使全站儀較好地應(yīng)用于工程測(cè)量。


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