徕卡全站仪在矿山测量中的应用

武丽琴

（阳煤集团一矿地质科，山西 阳泉 045000）

引言

随着科学技术的进步，电子技术和计算机技术在测绘领域运用得到长足发展，在部分领域独树一帜，如全站仪取代了光学经纬仪。全站仪有着效率高、自动化程度高、可操作性强、功能优、重量轻等优势，有效地减轻野外作业的劳动强度，提高了工作效率，同时测绘精确度也随之提高。徕卡KTS－442R4LC免棱镜红外激光系列全站仪具有激光对中、激光指向功能，更形象直观，新增SD存储卡，使海量储存再扩1G。徕卡 KTS－442R4LC系列全站仪在测角、测距原理、光路结构、电路原理图、电子补偿器、防水结构等方面的设计更加完善，采用红色激光管、光线直观可见，功率更大，用单棱镜可测5km，免棱镜可测400m。运用电路优化的高尖端技术，使整个电路工作更加安全可靠，形成电流的有效保护，电池工作时间延长30%。

1 徕卡全站仪在地面测量中的使用

徕卡全站仪在地面测量中使用非常方便，功能的多样性使得测量更加便捷，主要体现在：可进行后方交会、偏心、面积、体积、对边等测量；还可进行工作点投影、悬高测量与放样等。特别是免棱镜测距功能，在测量不易到达的河流对岸、危险地方、悬崖峭壁等都显示出优越性。但在免棱镜测量时，要注意以下几点：

1）全面考虑大气情况、目标点测距反射物的稳定性及测量光束反射角的影响，测距如果加大将会导致精度的降低。

2）雨雪天气、大雾天气受水蒸气挥发的影响，外部条件反射、散射干扰会造成测量精度降低，甚至记录一些不正确数据。

3）免棱镜测量时，测量数据包含障碍物的数据，所以在进行实际测量时要剔除因障碍物影响获得的不准确值，并对最终结果按照《规程》要求严格进行精度评定和成果检验，保障测量准确度。

4）免棱镜测量视线通过植被茂密区、透明体或测量对象灰度值低时，测量精度会有所下降，此时必须对中腰及精度要求高的地物采取补救测量，运用有棱镜检测或补测。

5）在免棱镜状态下测量，耗电量大，电源需求大，不宜长时间用目镜观测测量目标，仪器的激光易伤害眼睛。

6）在免棱镜状态下，不宜对棱镜进行观测，否则容易损伤仪器。

2 徕卡全站仪在井下的使用

2.1 井下中腰线的标定

井下标定中腰线前，要对上次所标定的中腰线进行检查，包括复角、复边，检查值需符合《煤矿测量规程》要求方可进行本次中腰线标定。中腰线标定的程序是：在仪器站安置仪器，对中、整平，瞄准后视目标、归零、按照设计要求转角、瞄准前视（巷道顶板）目标点3～4个，然后让施工队组在目标处钻眼，打木桩，再精确瞄准目标，标定好中腰线。标定好中腰线后，还要现场检查三根中线点是否一致，中线与仪器是否一致，确认无误后，再测量距离，倒镜观测前视和后视目标，检查测回成果是否符合《规程》要求，不符合要求时要重新测量。

在中腰线标定过程中，需要一定的时间（约20～30s），在这段时间内，仪器不能有任何的触动，否则三根中线点就可能不一致，当次测量就得重新进行。由于徕卡仪器采用磨檫微动，没有水平制动装置，这就要求测量人员在观测过程中必须认真细心，对仪器操作也必须非常熟悉。同时在测量时必须踩稳仪器架，转动仪器时要双手同时用力，平稳旋转仪器照准部，防止因用力不均匀引起的仪器扭动，影响测量结果。

2.2 井下控制导线测量

徕卡KTS－442R4LC全站仪测角中误差为1″，精度很高（井下使用的拓普康全站仪测角中误差一般为2″），除一般标定中腰线外，还常常用于井下基本控制导线的测量。在测量井下基本控制导线时，当仪器站遇到坚硬底板时测量成果常常会出现不符值。原因主要有遇到坚硬底板时仪器架不能插入底板，造成仪器安置不稳定，在操作仪器过程中，由于仪器采用磨檫微动，转动仪器时仪器架会发生微小的扭动，从而影响测量成果；或操作人员对仪器操作不熟悉，习惯了有水平制动的全站仪操作，甚至一只手转动照准部，使照准部受力不均匀发生扭动，影响测量成果。

2.3 免棱镜测量

在井下测量时，由于受空间限制，目标反射物较多，因此，在距离不太远、巷道特别高、有人员到达不了的地方或精度要求不高时可使用免棱镜测量，其他情况下尽量不使用免棱镜测量。同时要注意：免棱镜状态下照准棱镜观测对仪器和测量人员的眼睛会有一定的损伤；在免棱镜状态下所测量的距离是棱镜表面至仪器的距离，目标的真距离还需加上棱镜的厚度。

3 结语

徕卡KTS－442R4LC免棱镜红外激光系列全站仪在井下测量中的磨檫微动不太适应，免棱镜测量的使用一定要小心应用，它的磨檫微动系统转动速度不能太快。徕卡KTS－442R4LC全站仪功能优越、效率高、自动化程度高、可操作性强、轻重量、小体积等，使得野外测量更加便捷。功能优越性体现在：可进行后方交会、偏心、面积、体积、对边等的测量；还可进行工作点投影、悬高测量与放样等。特别是它的红外激光指向在井下中腰线标定中寻找目标更为方便，方便井下测量工作的进行。徕卡全站仪的功能全面，使用得当能为测量工作带来诸多便捷。在实际测量工作中要摒弃陈旧观念，不断创新，充分运用好徕卡全站仪的功能，这样才能把全站仪的功能发挥到极限，更好地为测绘工作服务。