全站仪的外业测量.doc

全站仪的外业测量 杨彪(开远奋路桥梁工程总公司,云南开远,661000) 摘要:在浏量领城,全站仪已广泛应用于大地测量,工程测童等各种洲量,它的先进性反映了当代测绘仪器的先进水平,特别是在公路工程侧量中的应用,全能化,自动化尤为突出,但它也存在一定的局限性。公路工程中的应用包括:导线测量,路线控制测圣,路线中,边桩实时放样测量高程拉制测量。关键词:全站仪;公路工程浏量;应用由于电子技术和激光技术的高度发展,出现了电子经纬仪,光电测距仪,进而与微电脑相结合,组成了反映当代测距仪器最高水平的全能型仪器一全站仪.它除了能自动测距和测角(包括水平角和竖直角)外,还能快速完成一个测站所需完成的各种工作,包括平距,高差,高程,坐标以及放样等方面功能的计算。全站仪的出现使得测量工作的自动化,全能化变为现实。 1基本概念全站仪,即全站型电子速测仪(Electronic To-tal Station).速测仪,是根据从仪器站同时测定某一点的平面位置和高程的测量原理而设计的仪器。而光学速测仪是带有视距丝的经纬仪,通过光学方法来实现测最的.电磁波测距仪代替光学视距经纬仪使得测程更大,测量时间更短,精度更高。根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪,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数,测量所得结果能自动显示并能与外国交换信息的多功能测量仪器,由于全站型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,所以称全站型电子速测仪为全站仪。 2全站仪的基本组成从总体上看,全站仪可分为两大部分:2.1为采集数据而设1的专用设备:电子测角系数,电子测距系数,数据存储系数,自动补偿设备。2.2过程控制机:包括与测量数据相连接的外围设备及进行计算,产生指令的微机处理机.此过程自动完成数据采集,又要自动处理数据和控制整个测量过程。 3全站仪的应用3.1导线测量公路线型的平面控制,宜采用导线测量。所设置的导线是控制公路平面位置的,其成果的好坏直接影响到路线测设的质量。所以必须保证有较高的精度,避免平面位置的移动与错位。传统测设方法是用经纬仪测角,用钢尺量平面距离,称为平板仪导线,但精度太低,受到地形等因素的影响.随着社会的进步,科学的发展,高等级公路越来越多,精度要求也越来越高,平板仪导线根本满足不了所需精度,全站仪的出现满足了此要求,计算工作大为减少。3.1.1导线测量:全站仪首先应存贮好所测的转点坐标.在转点上安置好仪器后,调出存贮数据,后视前一测点,仪器能准确获得水平盘读数,并对下一点进行坐标计算,并自动存贮。3.1.2导线平差:由于各方面的原因,所测结果存在误差,必须对测得数据需进行平差。全站仪按单导线形式进行平差,差值采用等权分配法计算,如果误差未超限,平差后的坐标将自动记录到仪器内存。3.2标准测量3.2.1数据采集:在标准测量中,可以根据每条线路的数据,建立自己独立的文件.在文件编辑过程中,全站仪会自动计算并显示出该线路的桩号及方位角,若出现错误,则显示出错信息.然后再编辑重新输入计算。3.2.2放样:数据文件建立好,根据精度要求确保正确后,可进行放样.输人测站点及坐标,后视点及坐标。可以对整条线路任一桩号(包括直线和曲线),任一桩号横断面上的任一位置点进行测量放样,全站仪显示该点的角度和距离,测量过程中显示偏差,高差图示位置关系。若数据编辑时对垂直定线进行了编辑和计算,全站仪则进行三维定行放样,包括平,纵,横.全站仪屏幕显示偏差,对路面标高的高差,而且精度达到设计及规范要求。代替了手工计算和水准仪测高程的操作。以鸡街至石屏级公路为例,输人测站点N: 2616107.6$E: 586016.011,后视点坐标N:2616013.501 E: 585981. 868,放样桩号:K53 + 800左边距:IOm,则屏幕显示:角度31000205距离:32.975水平转动,对准棱镜按F6测量),全站仪显示:AWAY(距离)1.151m, CUT(高差):一2.101m则表示所求点距仪器离多了1.151m,高差2. 101m置锐者离朝仪器方向靠近1. 151mo3.2.3数据传输:把外业测量的数据存储入全站仪,用数据传输软件把全站仪与计算机相连接,外业测量的数据则可传输到计算机,同样,在计算机上编辑好数据文件也可输人到全站仪。3.2.4面积计葬:同编码或同串号所构成的闭合图形,全站仪能自动计算出,无论是在外业或内业过程中。3.3悬高侧量在公路测量中,经常碰到需测量某一建筑物如电线等距地面的高度,此时用全站仪的悬高测量.置镜于该建筑正下方,测出距离,然后瞄准建筑物,全站仪则会准确显示所求高度,在公路工程测量或其它工程测量中经常用到。以鸡街至石屏一级公路为例欲测K52 + 90()处电线距地面高度,置镜于电线下方,测量,距离为40.881m,调望远镜瞄准电线,全站仪显高度7. 90(h侧量模式为1, MLMI(A一B, A一C) 2,MLM2: (A一B,B一C).如鸡街至石屏一级公路,置仪A点,后视B,选择模式2,照准镜C,则屏慕显示B一C距离。3.4对边测量置仪于一已知点,后视一点,可以测出任意对边的平距,斜距和高差,在测量过程中根据实际情况选择合适的测量模式。 4全站仪的先进性和局限性4.1先进性4.1.1在道路测量放样中,无需用计算器,自动计算,除能完成测距外,可对路线进行平,纵,横三维测量,可显示各点位置关系以及角度,距离,偏差;4.1.2保证了高精度测量:距离测量精度为:士2mm + 2叩.xD,角度测量精度为:士践4.1.3提供了双轴补偿器.进行水平角和竖直角观测时,仪器竖轴在视线方向和水平方向的倾斜误差可自动得到补偿改正,仪器倾斜量的大小和方向分别以角度值和图标形式显示出来。4.1.4全站仪具有内存并装有MS一DOS标准操作系统,可根据需要进行应用程序的开发,与计算机直接或间接通讯。4.2局限性4.2.1422受温度,气候等因素影响较大.受环境和距离的限制.5总结随着经济的飞速发展,高等级公路的不断修建,对公路平面线形的要求也越来越高,对公路测设的精度也越来越高。计算机技术的不断发展与应用,以及用户的特殊要求与其它工业技术的应用,全站仪出现了一个新的发展时期,出现了防水型,防爆型等全站仪,使得全站仪在各种测量领域发挥更重要的作用。无论是工程进程各阶段的测量工作,还是不同种类的测量工作,都需要根据误差分析和测量平差理论选择适当的测量手段,并对测量成果进行处理和分析.工程技术的发展,不断对测量工作提出新的要求,同时,现代科学技术和测绘新技术的发展,给工程测量带来了严峻的挑战和极好的机遇.全站仪的广泛应用使得各种测量工作带来了方便和满足了精