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摘 要：随着科技的发展，新技术的不断出现，如今的建筑不单单只是供人们生产，生活使用了，完善使用功能的同时，开始扩大化修建，层数的增加，外围独特多样化的美观要求无不促使施工方在确保工程顺利交工的同时保证工程的质量。于是先进、智能、精准的仪器成了工程施工中的关键。全站仪技术在目前测量工作中已经得到了广泛应用，本文结合全站仪的工作原理及实践经验，对全站仪的应用技术进行了总结与分析。
关键字：全站仪；测量；技术应用
全站仪的概念
在一个测站点能快速进行三维坐标测量、定位和自动数据采集、处理、存储等工作，较完善地实现了测量和数据处理过程的电子化和一体化，所以称“全站型电子速测仪”，通常又称为“电子全站仪”或简称“全站仪”。
（1）全站仪测量附件
反光棱镜、棱镜杆、对中杆、反射片、充电器、数据通讯线、对讲机、三脚架、对中基座等
（2）工作原理及功能
全站仪的工作原理是将经纬仪角度测量、测距仪距离测量和电子计算机的自动处理系统很好的结合在一起。从整体上来看全站仪功能可分为三个部分：
第一，用来进行测点数据的采集，主要进行测点的三维坐标测量，广泛应用于地形测量中；
第二，工程放样，主要用于根据设计数据进行实地放样，可使整个工程能够按设计要求顺序、有效的进行下去；
第三，全站仪具有极其强大的记忆功能，已知点成果及成千上万个测点坐标成果均可内存于仪器中，坐标数据可通过个人计算机从传输电缆与仪器内存进行相互传输；
（3）仪器参数的设置
只有仪器设置了正确的参数之后，仪器的计算处理系统才可以对测量的数据进行修正处理。测量之前全站仪参数设置为
仪器常数设置( 仪器出厂时已设定，不要轻易改变它)
棱镜常数设置，不同型号的棱镜因其结构不同，改正常数就不同
地球大气曲率改正，将工区海拔、平均气温输入后仪器在测量过程中会进行自动改正。
（4）测量模式设置
全站仪距离测量可以选用 3 种不同的模式，分别是精测模式、粗测模式和跟踪测量模式。要结合测量工程的精度需要来合理的确定，测量过程中要严格按测量规范中限差的要求执行，以确保工程质量。如今，全站仪性能飞速发展，测距模式中有棱镜和免棱镜测量，测距功能还具备红外可见光功能，这些功能已得到广泛应用，尤其在矿山测量中。
（5）操作步骤
在测量工作开始之前首先要对全站仪进行详细的检查; 实地操作时完成对中和整平之后才可以打开机器，进一步检查设置好需要的仪器参数和测量的功能。
将全站仪瞄准测量目标，按照前面设置的参数和测量功能进行测量并自动记录测量数据，在确保测量结果正确无误和测量内容没有遗漏的前提下，再关闭测量仪器进入下一测站的测量。
全站仪的应用
全站仪的应用
测绘工程；
建筑工程；
交通与水利工程；
地籍与房地产测量；
大型工业生产设备和构件的安装调试；
船体设计施工；
大桥水坝的变形观测；
地质灾害监测；
体育竞技等。
全站仪的应用特点
地形测量：控制测量和地形测量同时进行。
施工放样测量：可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面，实现三维坐标快速施工放样。
变形观测：可以对建筑（构筑）物的变形、地质灾害等进行实时动态监测。
控制测量：导线测量，前方交会、后方交会等程序功能，操作简单、速度快、精度高。
在同一测站点，可完成全部测量的基本内容，包括角度测量、距离测量、高差测量；实现数据的存储和传输。
通过传输设备，可将全站仪与计算机，绘图机相连，形成内外一体的测绘系统。
（3）全站仪的基本组成
全站仪由电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置四大部分组成
全站仪=测量数据采集+测量过程控制
1、全站仪的基本结构
全站仪按其结构可分为：组合式（积木式）与整体式
组合式全站仪
组合式结构的全站仪是由测距仪、光学经纬仪及电子计算机部分拼装组合而成。
优点：能通过不同的构建进行多样组合，当个别构件损坏时，可以用其它构件代替，具有很强的灵性。
整体式全站仪
整体式结构的全站仪是在一个机器外壳内含有电子测距、测角、补偿、记录、计算、存储等部分。将发射、接受、瞄准光学系统设计成同轴，共用一个望远镜，角度和距离测量只需一次瞄准，测量结果能自动显示并能与外围设备双向通讯
优点：体积小、结构紧凑，操作方便、精度高。
近期的全站仪都采用整体式结构。
全站仪的精度
全站仪的主要精度指标是测距精度和测角精度。
全站仪的等级
国家计量检定规程（JJG100-94）将全站仪准确度等级划分为四个等级
准确度等级 测角标准差 测距标准差
Ⅰ ≦1” ≦5mm
Ⅱ 1“≦2” ≦5mm
Ⅲ 2“≦6” 5≦10mm
Ⅳ 6“≦10” ≦10mm
Ⅰ、Ⅱ级为精密型全站仪，主要用于控制测量及变形观测等；
Ⅲ、Ⅳ级主要用于道路和建筑场地的施工测量、电子平板数据采集、地籍和房地产测量等。
全站仪坐标法放样的误差计算
用全站仪坐标法放样点位完成后,使用下列公式计算点位误差:
mP=√S2/ρ2m2β+m2S
式中:mP——放样点点位中误差
mS——边长中误差
mβ——角度中误差
S——测站点至放样点的距离在放样过程中:点位标定误差及仪器对中误差要求≤ ±2mm。
三、测量技术应用
（1）放样测量
放样测量用于在实地上测定出所要求的点。在放样测量中，通过对照准点的水平角、距离或坐标的测量，仪器所显示的是预先输入的待放样值与实测值之差
偏心测量
偏心测量用于测定测站至通视但无法设置棱镜的点、或者测站至不通视点间的距离和角度。测量时，将棱镜（偏心点）设在待测点（目标点）附近，通过对测点至棱镜（偏心点）间距离和角度的测量。来定出测站至待测点（目标点）间的距离和角度。
对边测量
对边测量用于在不搬动仪器的情况下，直接测量某一起始点（P1）与任何一个其他点间的斜距、平距和角度。
悬高测量
悬高测量用于对不能设置棱镜的目标（如高压输电线、桥梁等）高度的测量。
后方交会测量
后方交会通过对多个已知点的测量定出测站点的坐标。
面积计算
面积计算通过输入或调用仪器内存中的三个或多个点的坐标数据，计算出由这些点的连线封闭而成的图形的面积，所用坐标数据可以是测量所得，也可以是手工输入。且这两种方法可交替进行。
全站仪测量的技术中的注意事项
测量参数的设定
在进行距离测量的时候，特别要注意的是，使用不同型号的反光镜将设置不同的棱镜常数，在测量的过程中反复的检查反光镜是否匹配。在记录测量数据时注意区分全站仪显示屏中的数据是平距还是斜距，在测量的过程中要注意输入仪器气压和温度是否精确。
最佳导线的布置方案
在带状地形地区、特别是地下工程中最适用导线控制测量。在测量过程中，必须按照相应的测量等级限差要求进行相关的计算。利用全站仪的程序功能进行导线测量工作更加的直接、方便、快捷。
工程施工放样
在工程施工放样的过程中也可以运用全站仪放样功能将设计数据测设到实地，常用方法即极坐标法，已知点、放样点的坐标数据提前整理并传输到仪器中；放样过程中，必须对已知点和放样数据进行反复的检查核实，确保放样测量数据正确是保证工程施工质量的基础，一时疏忽就会造成不可估量的损失。
其他事项
在一些工程中，例如井巷工程中全站仪高程测量完全可以代替四等水准测量，测量过程中需要严格安置整平仪器，测量时保持两个棱镜高度一致，当然使用一个棱镜效果更佳。在不需量取仪器高和棱镜高的情况下，就可以得到较高的高程测量精度。全站仪的测量精度在地形测量和一般的矿山工程测量、施工放样测量中已足够，但是在等级测量中仍需要严格按照规范要求进行观测、检核、记录、平差计算等。
五、结语
全站仪在工程测量中的应用不仅提高了工作效率，减少了外业计算、记录和外业工作时间，而且提高了作业精度。提高了人们对全站仪的认识，使全站仪更好的应用于工程测量。
参考文献
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