浅谈工程中新型测量仪器的应用思路

杨涛 罗小宝

【摘要】我国经济社会的发展对工程的数量提出了迫切的需求，同时人们生活的高标准对工程的质量也提出了详细的要求，而工程测量作为整个工程中最为关键的部分，直接决定着整个工程质量的好坏，随着科技的不断进步，越来越多的新型测量仪器应运而生，这就要求工程测量单位在引进新型测量仪器的同时加强对测量人员的培训，提高其操作新型测量仪器的标准性及熟练性，从而提高工程质量。

【关键词】工程测量；新型测量仪器；应用思路

工程测量是指在工程的规划设计、施工和经营管理各阶段所进行的测量工作。在规划设计阶段，要求提供完整可靠的地形资料，因此需要进行工程控制测量和地形测量；在施工阶段，要按规定精度进行定线放样，因此需要进行施工测量和设备安装测量；在经营管理阶段，要进行建筑物的变形观测，判断它们的稳定性，以保证工程质量和安全使用，并借以验证设计理论和施工方法的正确性，因此需要进行竣工测量、变形观测及维护养护测量。科技发展带来的新型测量仪器，如果能被高效应用于工程测量中，将促进工程建设向智能化及专业化发展，这将在很大程度上减少工程测量的程序，降低工程测量的强度，因此我们应积极探索其应用思路。

一、超站仪

超站仪是利用全站仪来进行测量的，它上面安置有GPS接收机，借此实现对观测站的空间定位，下边安置有自动定向的陀螺仪，借此实现对观测站的定位，从而促进了一站式测量的实现，并且由于在使用该种仪器时，不需要后视，因而用起来更为方便快捷。

（一）利用GPS定位系统方便测量的进行。在进行测量工作前，我们要选择合适的测量点，如果没有GPS装置，我们很难对要测量的点进行定位，但有了超站仪后，我们就在无需采取控制点的情况下实现了对测量观测点的定位，从而减少了测量时间，提高了测量效率。

（二）能够轻松获取测站点的空间坐标。工程总是位于一定的地域，具有空间概念，因此，当我们进行测量时，首要工作就是确定测量站的空间坐标，但是有了超站仪后，我们便不需要事先对测量站进行空间定位，我们只需要在到达测量地点后，将超站仪放在任意位置，这时超站仪上的全球卫星定位系统就会获得该地的RTK位置，在这个过程中要保证仪器的稳定，并且要保证测量的范围不能超过50公里。

（三）采用模块化设计增强仪器的灵活性。超站仪在设计时不是将整个仪器设计成一个整体，而是分成独立的功能模块，这样，测量人员需要利用哪种功能就安装哪种功能模块，这样不仅减轻了测量人员的负荷量，也促进了超站仪的灵活使用，并且测量人员还能将拥有不同功能的模块进行组合，来实现测量功能的高效化。

（四）GPS与全站仪完美结合在一起增强了超站仪的功能。全球定位系统与全站仪通过专业的软件高度地结合在了一起，这样，我们在测量时只需要通过键盘来进行操作，从而实现了测量的数字化及智能化，也保证了测量的准确性，提高了测量效率。

二、激光跟踪仪

激光跟踪仪是一种三维坐标测量仪器，它实现了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等技术的综合应用，并且多种技术的综合应用使得它在测量过程中效率提高，准确性提高，并能进行动态的、实时的测量，同时该仪器容易安装、便于携带、操作起来也很简单，因此被广大测量人员所接受，并广泛用于航空航电子及高能粒子加速器工程的检测及安装过程。激光追踪仪包括以下几个部分。

（一）角度测量部分。激光跟踪仪的角度测量部分由水平度盘、垂直度盘、步进马达及读数系统构成，它的装置原理与电子经纬仪和带有自动目标识别功能的全站仪的角度测量装置的原理相似，由于它能实现动态实时的跟踪，因此在动态测量中更能体现其功能的优越性。不过在静态测量中，测量人员要多次测量取平均值来排除大气波动等因素对测量的影响。

（二）距离测量部分。激光跟踪仪的距离测量部分由干涉法距离测量装置（IFM）、鸟巢、绝对距离测量装置（ADM）和反射器构成。激光跟踪仪的工作原理就是当反射器在鸟巢内开始移动时，通过干涉法距离测量装置计算出的相对距离与绝对距离测量装置计算出的绝对距离，测量人员就能计算出跟踪头中心到空间点的绝对距离。

（三）激光跟踪部分。激光跟踪主要是指激光对反射器进行跟踪，这个过程是通过光电探测器（PSD）来完成的，其工作原理是反射器反射回的光经过分光镜时，有一部分光会直接进入光电探测器，随着反射器的移动，这部分光在光电探测器上的位置也会发生移动，进而产生一个偏移值，根据偏移值的范围，光电探测器会自动控制马达转动直到其偏移值为零，从而实现跟踪反射器的目的，实现激光跟踪的目的。

（四）控制部分。控制部分由控制器及电缆组成，这部分主要是处理计算机与激光跟踪仪之间的数据交换，即将计算机需要激光跟踪仪完成的任务传递给激光跟踪仪，同时将激光跟踪仪测量到的工程数据传递给计算机，从而通过计算机实现对工程的测量。

（五）支撑部分。这部分是激光跟踪仪的附属装置，它是激光跟踪仪的支架，支撑着整个激光跟蹤仪，它是由外壳、适配器及底座组成的，用来调整仪器的高度并固定仪器来方便仪器的使用。

三、其他工程测量新仪器

（一）手持式激光测距仪。手持式激光测距仪由于其便于携带，使用起来方便快捷，因而在建筑测量、房产测量、室内装修等方面得到了广泛的应用，该仪器采用相位式激光测距，所利用的光波是红色可见激光，在测量时，测量员只需将测距仪放在测量距离的一端，目光顺着红色可见激光瞄准另外一端，即可启动测量功能，获得测量数据，测量精度可达到3mm以内。

（二）投点仪。投点仪主要用于控制点位在垂直方向的传递，这种测量在矿山测量及建筑测量中尤其常见，因而在矿山和建筑测量中投点仪是必不可少的测量仪器，它的工作原理是通过自动安平提供一条高精度的铅垂线，指示点便沿着铅垂线的方向传递，按照投点方式的不同，投点仪可分为由下向上投点的天顶式投点仪，由上向下投点的天底式投点仪和既要由上向下投点又要由下向上投点的天顶天底式投点仪。

四、小结

随着我国经济社会的不断发展，人们对建筑提出了越来越多的需求，由此引发的是工程量的增加，并且为了“一劳永逸”，人们对工程质量也提出了越来越高的要求，这就要求工程施工人员提高工程质量，而若想提高工程质量，就要从规划设计到施工再到经营管理方面都要做到精确测量，这是由于工程测量对于工程的作用就如同地基对于房屋的作用，只有做好工程的测量工作，才能更好提高工程的质量。对于工程的测量，过去的测量仪器已无法达到人们对工程测量精度的要求，新型测量仪器虽然能够很好满足人们对测量精度的需求，但是，由于技术的落后及对测量人员培训的不到位，测量人员无法更好利用新型测量装置进行工程测量，基于此，本文就对超站仪、激光跟踪仪、手持激光测距仪、投点仪的应用进行了一个分析，希望能对以后的工程测量起到很好的借鉴作用。

参考文献

[1]陈长春.工程测量中新型测量仪器的使用探讨[J].科技情报开发与经济，2011年04期.

[2]姚紫峰.新型测量仪器在工程测量中的应用分析[J].中国新技术新产品，2012年04期.