探讨全站仪在城市测量中的实际应用

杨哲

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队 湖南长沙 410000）

探讨全站仪在城市测量中的实际应用

杨哲

（湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队 湖南长沙 410000）

随着科技进一步的发展，各种先进的数字化测量设备也不断的出现，数字化地形测绘是使用现代测量仪器进行实地数据全解析采集得出坐标，它已代替了过去白纸成图的作业模式，以精确、高效的特点适应了数字时代的要求。全站仪作为一种高效准确的测量设备，能够较为快速准确的实现对于距离以及角度的测量，并且还能够实现相关的计算与储存，因此在现代工程测量中得到了广泛的应用。本文首先介绍了全站仪及其相关的测量优点，然后结合实例分析了其在城市测量中的实际应用，以期促进我国测量技术的发展。

全站仪；城市；测量；实际应用

自21世纪70年代以来，随着电子技术、计算机技术、光机技术和通迅技术的发展，测绘仪器领域内的科技获得了长足的进步，其中代表高科技的产品之一就是全站仪。全站仪集电子经纬仪、光电测距仪于一体，不仅能迅速完成角度、距离的观测，还能利用机内通用测量程序自动计算和显示结果，如果仪器内含有数据记录卡或配置适宜的电子记录手薄，还可自动记录、存贮和传输观测数据，为运用微机进行成果处理和打印绘图提供了必要的条件，使自动测量系统的建立成为可能，从而大大减轻了测量人员的劳动强度，节省了时间，提高了工作效率。

1 全站仪概念及特点

全站仪，全称电子速测全站仪，它实际上是电子经纬仪和红外线测距仪的组合，用它可完成一个测站的全部工作（测角、测距）。它由电子测角、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统，可实现测量结果自动显示、记录和存储，并能与计算机进行测量信息互换，能快速完成一个测站所需的工作，包括平距、高差、高程、坐标及放样等方面数据的计算及成图。

全站仪最大的优点是能快速测量一个测点的三维坐标（X，Y，Z），利用它和工程绘图软件AUTOCAD，在城市测量施工放样中应用广泛。

如一个小区的施工测量放样，可先在CAD中画出该小区的规划图，坐标要准确，然后在实地中用全站仪放出每个测点，测点坐标从CAD图形中查询可知。

2 全站仪的优点

常规全站仪相对RTK而言在测量价格上要更加便宜，并且相对RTK而言其测量精度高并且在测量过程中不需要卫星信号，因此不受室内室外环境影响，无论是树下，还是高楼旁还是地下等环境等均能够进行作业。

2.1 免棱镜全站仪的应用

全站仪的应用比较普遍，尽管RTK、GPS、地面数字摄影测量、激光雷达等技术不断发展，但受行业发展局限，全站仪的应用比较突出，尤其是免棱镜全站仪的具体应用，能够大大提升工程的测量效果。并且，因免棱镜全站仪测量的速度较快且灵活性非常好，将其应用到一些人们难以测量的悬崖陡壁、危险滑坡、地下工程断面、变形筑物等中的测量中，能节省很多时间，提升工作效率。免棱镜全站仪的重大优势在于打开激光束，直接照准，目标直观，清晰可见，相对于需要棱镜才能观测的全站仪，极大的提供了效率，减少了人员劳动强度。

在工程测量中，应用免棱镜全站仪，需注意以下问题：①在架好仪器之后，测站和镜站上面的测量人员不可远离测量仪器，避免仪器因人为碰倒而受到破话，保障仪器的安全；②全站仪不可以架设于电磁场影响较强的区域中，例如，高压输电线路、无线电塔周边，避免测量精度受到影响；③在测距时，不可在仪器周边电话，同时避免有另外反光体在测线或是延长线上面，避免测错标准物的距离及高差；④观测时，测量人员应将全站仪望远镜的十字丝中丝和竖丝交点对准棱镜的中心，避免测出距离、高程受到影响，如果测量的倾角大，需精确地对准整个棱镜的中心；⑤测量人员应遵守精密仪器的应用准则，严格遵照仪器的使用说明书完成各项操作工作，若出现异常需立即停止测量，找出影响因素，以确保测量结果的精准性及仪器应用的安全性。

2.2 基坑监测准确度

随着建筑的高度不断增加，对于建筑的基础要求也就越来越高，为了确保建筑的稳定，在进行建筑的基坑施工时应当确保建筑基坑的稳定，做好相关的直呼工作。在建筑工程基坑施工中对于基坑的变形监测一直是确保基坑施工的重要环节，尤其是对于基坑围护结构的水平位移监测，在监测过程中应当重视监测的技术，确保基坑监测的准确度。在进行基坑监测的过程中一定要确保监测结果的准确、可靠，监测的结果将会直接影响到工程的施工质量，因此一定要采取合理的监测方法。在进行基坑监测时因为监测的环境场地比较狭隘，因此给监测带来了一定的困难，在施工现场因为建筑施工材料的堆积与施工设备器械的堆放，因此给施工带来了一定的影响，导致在进行基坑的水平位移测量时造成了一定的困难，而应用全站仪则能够较好的测量，解决这些不便。

目前全站仪在工程施工中应用逐渐普及，全站仪可直接测定位移监测点的坐标，通过计算两次坐标的变化量就可确定位移量。用全站仪进行基坑水平位移监测通常不需要搬站，一次测完所有点，因此可节约大量观测时间。

使用全站仪在进行基坑侧向位移（变形）监测中，沿监测的基坑边缘线设置一条视准线，在该线的两端分别设置基准点，并沿基坑边缘线设置若干个监测点。测量时采用全站仪测出各监测点对此条基线的偏离值，两次偏离值之差，就是监测点垂直于视准线的水平位移值。

2.3 城市信号较差区域的测量

RTK主机在工作时需要接收卫星的信号，收不到卫星信号，那么RTK也无法工作。如果测量区域不在卫星信号覆盖范围之内那么就无法使用RTK技术进行相关的测量。因此在进行城市测量的过程中如果需要对于一些信号较差的区域进行测量使用RTK就会对测量造成一定的影响，而使用全站仪则不会存在这样的问题。全站仪在测量过程中不需要任何卫星信号，因此在信号较差的区域也能给较好的进行测量，确保了测量工作的顺利展开。

3 全站仪在城市测量中的应用案例

某城市位于海边，在城市发展的过程中为了提高城市的环境质量，提高绿化建筑面积因此引进一批花草树木来进行相关的绿化工程建筑。但是在进行施工之前施工区域的测量工作遇到了难题，由于种植区域是不规则形状，其东西长约5000m，南北长在3000m左右，施工区域内的最大高度差在50m。绿化工程的施工设计要求工程将全部的树木也就是约两万棵树木全部定点放样。在实际的树木种植中因为树木的种类不同因此要想实现有效的种植需要进行很复杂的计算，如果再进行种植时以传统的方法进行人工拉线处理，或者以经纬仪进行施工会使工程的施工变得极其繁琐，并且很有可能会导致施工的结果与原先的设计产生偏差，无法达到原有的工程设计目的。

在进行施工前，利用全站仪进行详细的地形测量，结合Cass软件绘制出数字化地图，再利用AutoCAD软件进行景观图设计，而得到将进行施工的景观工程的布局图。再采用全站仪进行放样，可以很快的完成，而且质量又能得到保证。具体措施如下：

（1）对同种树木进行编号，可以减少重复出现的概率。例如多颗松树，可以建立ss1、ss2、ss3等点名。

（2）对不同图案进行编号，作为全站仪放样数据的不同工作文件名。将不同种植区域记为不同文件名，这样进行工作时，可以减少出现错误。例如多个★形区域，可以建立wjx1、wjx2、wjx3等文件名。

（3）对编号输入相应坐标。根据AutoCAD所设计图案上的坐标，与编号进行对应，输入全站仪中。如果图形提供的坐标数据，与实际情况不吻合，需要进行坐标数据转换。例：拓普康GTS-700系列，可以直接在全站仪中进行坐标的输入，也可以在计算机里利用Excel或者相关测量程序建立新的.txt文本输入全站仪。

（4）根据测站点与后视点进行放样。在实际工作区域找到图纸上标明的地物点，需保证坐标参数一致，这样才能进行放样。选择其中一个作为测站点，一个作为后视点（或者后视方向），安置好全站仪，调出相应的放样程序，进行放样。

4 结语

城市工程建设关系到整个城市的发展与居住，是确保整个城市居民生产生活的重要基础。在进行城市的规划设计中城市的测量起着极其重要的作用，只有确保城市测量的准确才能够在这样的基础上实现对于城市科学合理的规划与设计，促进城市的发展。随着技术的发展与进步，原有的测量方法已经开始无法适应时代的需求了，在城市工程测量过程中相关的测量人员应当合理的应用数字测量设备，提高工程测量效率的同时也提高测量的准确性，从而确保工程的质量。

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TU198+.7

A

1004-7344（2016）24-0183-02

2016-8-2

杨哲（1982-），男，工程师，本科，主要从事测绘工作。