昭通市土地储备交易中心 云南昭通 657000
摘要：伴随着国家经济的快速发展，以及科技水平的不断提升，水利、市政等工程项目的发展速度也得到了大幅度的提升。工程测量作为工程项目施工的重要环节，工程测量的质量直接影响着工程项目的施工质量。全站仪作为一种新的测量仪器，在工程测量工作开展过程中，通过科学的使用全站仪，不仅能够减少测量误差，提升测量数据的精准度，对保障工程项目的施工质量也极为有利。本文对全站仪的工作原理及优势进行了简要阐述，并基于减小工程测量中测量误差这一目的，分析了全站仪的应用方法，以期能为工程测量工作的开展予以支持。
关键词：工程测量；全站仪；测量误差；作用
对于工程测量工作而言，经纬仪、水准仪等传统测量仪器是过去开展工程测量工作较常使用的仪器，这类测量仪器的特点是测量速度慢、工作量大，不仅工程测量的质量无法得到保证，工程测量的效率也比较低。随着科学技术的不断创新，工程测量仪器也在不断更新换代，全站仪作为一种新型测量仪器，将其应用于工程测量中，不仅工程测量的工作量能够得到大幅度降低，也能够提升工程测量的效率，对保证工程测量质量及测量数据精确度也极为有利，同时对减小工程测量误差也很有帮助。
1.全站仪的工作原理及优势
1.1工作原理
全站型电子测速仪（简称全站仪）作为一种集自动化、数字化、智能化于一体的测量仪器，其不仅能够实现对距离（平距、高差、斜距）、角度（水平角、竖直角）等数据的自动测量和计算，也能够实现对测量数据的自动传输。从仪器构成角度来看，全站仪主要由七部分构成，分别是电源、显示屏、键盘、测角系统、测距系统、数据处理及通讯接口；而从元件类型角度来看，全站仪的构成包含三种类型的元件，即机械元件、光学元件和电子元件。在工程测量工作开展过程中，对于地势险峻的测量区域，测量人员可依据高程测量方法，对全站仪进行科学使用，即针对高度不同的两个高程点，可在上面分别设置站点，以此对高程点之间的高差进行测量，从而保证工程测量的质量和效率。同时，因具备独立的数据处理系统，所以利用全站仪开展工程测量工作，可以实现对测量区域空间数据的及时、准确处理，也能够快速计算出不同放样点到测距点的角度和距离。对于全站仪而言，微处理机作为其的核心部件，是实现对测量数据进行实时计算和处理的重要依据。此外，全站仪的微处理机与四大测量光电系统的连接主要是依靠I/O接口来实现，测量人员通过键盘对指令进行输入，可以实现对相关数据的自动测量，而这也是对全站仪工作原理的体现（见图1）。
1.2优势分析
在工程测量过程中，与传统测量仪器相比，全站仪的优势更加突出，能够实现对测量数据的快速处理。数据处理系统作为全站仪的主要构成系统之一，该系统的作用是对测量数据进行快速且精确的自动计算和处理，不仅能够提升工程测量的效率，也有利于较小工程测量的误差。对于全站仪的使用，测量人员只需利用键盘对各放样点的三维坐标进行输入，则全站仪即可自动计算出各放样点与测距点的距离，并且测量结果的精准度也能得到保证。对于角度的测量，通过将放样点的坐标值输入全站仪，即可自动计算出该放样点的方位角及该放样点和观察方位之间的偏差值，通过调整偏差值，即可知道该放样点在测站点的具体方向，而这也为放样点与测站点之间距离的测量奠定了基础。此外，全站仪也具备数据自动传输和读取功能，在工程测量过程中，测量人员只需校对棱镜，使其与全站仪的镜头进行对准，就能够实现对实际距离数值的自动读取，而且测量数据的准确性也能得到保证。同时，通过利用全站仪，可实现对放样点与测站点之间实测值和理论计算值所存偏差的自动计算，而这对测量人员调整测量位置、方向很有帮助，也有利于减小工程测量的误差，对提高工程测量结果的精准度极为有利。
2.利用全站仪减小工程测量误差的方法
2.1重视仪器校验工作
在工程测量工作开展前，为确保工程测量工作的顺利开展，避免全站仪的使用出现问题，应对全站仪的各项指标差进行全面且严格的校验，重点校验全站仪的竖盘读书指标差，以便保证工程测量结果的精确度。根据测量仪器校验的相关要求，对于全站仪的校验工作，应按照每周一次的规律对其进行定期校验，而在全站仪使用过程中，应每天都读对其进行校验，以免因全站仪指标差存在问题而影响到工程测量工作的开展。全站仪的校验方法主要包括两种，分别是长气泡法和圆气泡法。其中，长气泡法是指在校验全站仪的时候，先对全站仪进行调平，让气泡与两脚螺旋保持平行，然后通过旋转90°，让气泡与第三个脚螺旋保持平行，最后再对全站仪进行调平，并观察是否居中。如果不居中，则需按照上述步骤对全站仪进行再次校验。当两个方向都平以后，应将其旋转180°，并观察气泡居中与否，若气泡居中，则不需再次对全站仪进行校对；反之，若气泡不居中，则应对全站仪进行校对。针对这种情况，在校对全站仪的时候，测量人员应先明确差值，以此确定所偏差距离的半数，并通过校正螺丝对全站仪出现的差值进行调整，以便为工程测量工作的开展奠定基础。在校验全站仪的时候，测量人员应明确一个标准，即气泡所处方向的指标差偏高，而对于螺丝的校正，则是顺时针调整螺丝，全站仪会升高；反之，逆时针调整螺丝，全站仪会降低。圆气泡法则是指在全站仪的长气泡没有问题的情况下，先对全站仪长气泡的各个方向进行调平，然后观察这种情况下全站仪的圆气泡有没有居中，如果圆气泡不居中，则测量人员应对气泡下方的三颗螺丝进行调整，以便调平圆气泡，进而为工程测量工作的开展奠定基础。
2.2合理的放置仪器
在工程测量过程中，全站仪的放置是否合理，直接影响着工程测量的结果，特别是全站仪放置的平稳性。因此，为了保证工程测量结果的精准度，在工程测量开始前，应保持全站仪放置位置的平整度，以此保证全站仪放置的平稳性，从而确保测量过程中全站仪所读出数值的准确性，进而提升测量读数的精准度。在全站仪使用过程中，全站仪的视线范围内不能存在障碍物，否则会影响到全站仪对测量数值的读取，从而导致工程测量结果的精准度受到影响。因此，在利用全站仪开展工程测量工作的时候，为保证测量结果的准确性，应对全站仪视线范围内存在的障碍物进行清理，以便为全站仪运行提供所需的环境和空间，从而确保工程测量工作能够顺利开展。
2.3重视气候因素
在工程测量工作开展过程中，天气会影响到全站仪的运行状态，进而对工程测量结果的精准度造成影响。例如雨后晴朗的天气，刚下过雨的天气存在相对较大的空气干扰，会对全站仪的运行造成影响。在这种天气情况下，如果仍然坚持开展工程测量工作，则在太阳的照射下，全站仪是处于一个逆光观测状态，会导致全站仪无法准确搜寻到目标，从而导致全站仪无法读出测量数值。即便是在中午阳光最为强烈的时候，全站仪对目标的观测仍会存在抖动问题，从而导致测量读数的精准度。因此，在利用全站仪开展工程测量工作的时候，测量人员应重视气候因素所能造成的影响，选择在适宜的气候条件下开展工程测量工作，避免全站仪的运行状态受到气候因素的影响，从而保证工程测量结果的准确性。
2.4以读数减小测量误差
在工程测量过程中，对全站仪的视距直觇与反觇读数进行合理应用，能够有效消除拆光对全站仪运行造成的影响，也能够以此对测量读数的精度进行验证，有利于减小工程测量误差，进而达到提升工程测量结果准确性的目的。在利用全站仪开展工程测量工作的时候，通过对比测量读数与直觇、反觇读数，测量人员能够及时发现测量误差，并快速找到造成测量误差的原因，如视线范围内有障碍物、记录错误等，并根据这些原因采取针对性措施予以处理，以免因人为原因对工程测量造成较大的失误，从而提升测量读数的精准度。此外，在全站仪使用过程中，通过校验竖盘读数指标差，利用正反镜指标差对测量读数进行检验，可以使测量人员及时发现测量读数存在的误差，有利于提升测量读数的精准度，对保障工程测量结果的准确性也极为有利。
2.5增加三脚架数量
在工程测量过程中，为达到提高工程测量效率的目的，测量人员可适当增加三脚架，用以放置棱镜，以便在更换放样点的时候，工作人员只需调整棱镜的位置即可，不需对三脚架进行搬运，不仅能够减轻工作人员的工作量，也能够减少放样点更换及棱镜摆放所需的时间，有利于提高工程测量的效率。
结束语
在工程测量中，因受各方面因素的影响，测量结果难免会出现误差，而如何将工程测量结果的误差值最小化是测量人员需要重视的问题。在测量过程中，对于全站仪的应用，通过采取检验指标差、合理放置全站仪、正确使用读数等方法，有利于减小测量误差，对提升工程测量结果的准确性也极为有利。
参考文献：
[1]刘立云,郭萍,庞明涛.全站仪工作原理及在某渠道工程测量中的应用[J].河南水利与南水北调.2016,(6).
[2]李华.浅议工程测量中应用全站仪降低测量误差[J].内江科技.2010,(10).
[3]白晓光.论全站仪在工程测量中的应用[J].中国科技财富.2012,(16).
论文作者:冯太相
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/6
标签：测量论文; 全站仪论文; 工程论文; 误差论文; 气泡论文; 读数论文; 工作论文; 《基层建设》2017年第7期论文;