全站仪在建筑工程测绘中的应用

全站仪在建筑工程测绘中的应用

冯振国

信电综合勘察设计研究院有限公司  陕西西安  710054

【摘要】全站仪能有效地提高测绘工作的效率和精度，在各种工程测绘中得到了普遍的使用。随着建筑事业的快速发展，对测量精度提出了更高的要求，因此，在建筑测绘中采用全站仪是一种必然的发展趋势。文章简述了全站仪的工作原理和测量方式，从其应用优势出发，探讨了其有效的使用方法和途径。

【关键词】全站仪；建筑工程；测绘工作；实际应用

近年来，国家的科技水平不断提升，建筑项目越来越多，为确保工程施工的质量，必须对施工过程进行现场测绘工作，以便为施工过程提供重要的基础资料。因此，在施工过程中，全站仪被大量地采用，它的应用可以降低测量的误差，还能有效地提升工作效率。本文对全站仪的使用进行了详细的说明。

1.全站仪的工作原理及测量方法

全站仪是一种精密的电子设备，为了更好地应用它，最大限度地发挥它的作用，必须对它的工作原理和测量方式有所认识，确保全站仪使用的标准化、科学化。

1.1全站仪的工作原理

全站仪的基本构成由三个部分构成：机械装置、电子元件、光学设备。该设备的精密性和精准度都很高。它能获得被测建筑物的水平角、垂直度、距离和高程等多个参数，从而实现建筑物的测绘工作。在采用全站仪进行建筑测绘时，必须先对各测点进行定位，再采用全站仪的望远镜设备，在 LED、接收管和光导纤维的协同作用下，将从目标点发出的光线内光路在闸门处变换，并记录测量点得到目标点发射光所需的时间进行记录。然后根据光线的传输速率和光线的折射率，就能算出被测点与目标点的距离。然后，根据实测得到的建筑物的水平角度和垂直角度大小，利用数学的相关知识，计算出两个点的水平间距。

1.2全站仪的测量方法

目前，在利用全站仪进行工程测绘时，通常采用内存法、电子平板法、电子手簿三种方式。内存法就是使用全站仪自身的数据存储设备，对采集到的各种数据进行变换和处理，并完全地储存起来。电子平板法就是将全站仪所测到的各种数据，通过数据传输技术及通信技术，在外部装置上进行显示。电子手簿是指在全站仪上增加一套外接的软件系统和设备，将测量的数据快速地传送给外部设备，再由专门的软件来进行远程分析。

2.全站仪的特点和应用优势

全站仪具有功能齐全、测量精度高、安装使用方便、抗干扰能力强等突出优点，在建筑物测绘中的运用，可以有效地改善测绘工作的质量和工作效率。应用全站仪进行土地规划和测量，其优点是：

第一，利用全站仪，可以一次获取建筑物的垂直度、水平角、高度、距离等各种数据，无需借助任何其它的测量仪器，一次就可以实现全数据的采集，极大地提高了施工的效率。

第二，它可以对各种测量数据进行灵活的储存，并在显示屏上清晰详细地展示，也可以与外部装置相连，把测量的数据传送给外部装置，以便对其进行分析和处理，大大提高了建筑测绘的速度。在全站仪中安装了双轴的补偿装置，当受到大风或者地形的影响而产生了倾斜时，双轴的补偿装置可以对其进行修正，如果因为操作错误或者是数据记录出错，可以对错误的数据进行修正，所以，全站仪的双轴补偿功能可以保证测量数据的精度和完备性，并且可以保证建筑物的测绘数据的精度。

第三，全站仪的自动化程度很高，不但安装和操作方便，而且可以在得到的测量成果基础上，自行进行各种数据的创建，这极大地减轻了制图者的工作量，让制图者摆脱了繁琐的制图任务，极大地提高了制图的效率。

3.全站仪在建筑测绘中的有效利用

3.1确保测量的全面性

在进行建筑测绘时，为了防止发生数据错误的情况，在采用全站仪进行测量时，必须再次对建筑物的边长、高差、水平角等进行重新的检查，保证了测量的完整性，并检查原始的测量结果的准确性。当进行放样工作时，或在三维坐标系统中确定建筑的确切位置时，要根据原始的测量成果，在测定建筑物的边长和高差，通过变换棱镜的设置高度，对所得多组棱镜垂直角和斜距数据进行比较分析，从而获得精度更高的测量数据。当有多个高级别的控制点同时出现时，为了判定其精度，必须以两个控制点的方位作为参考，若仅有一处高级别的控制点，就必须以该方位的左右角为基准。

3.2适当增加测量控制点

在建筑工程中，采用全站仪进行测绘时，若能适当加大控制点数，则能给出较完整的地形数据，对工程建设具有重要作用。在增设观测点时，一般采用全站仪的极坐标方法，对补充的图根点及测点进行加密，并根据相关要求，一步一步地进行测绘。利用全站仪的极坐标方法，在各高程控制点上设定一个附加的测量点，并以该测量点到目标点的间距为边，得到了该测点的水平角和垂向角的尺寸，并基于该值在三维坐标系统中测定该目标点的确切位置。采用极坐标方法进行定位，其定位与地貌无关、工作量少、易于实现，可消除因观测数据偏差而造成的影响。

3.3控制测量方面

通过全站仪的精确测量，实现了对各高程控制点中心坐标的精确控制，为以后的施工提供了依据。根据三角测高的特点，利用全站仪可以实现对平面及高度的同步测量。为了保证两个测点之间的定位精度，在两个测点之间放置全站仪，保证了各测点的定位精度，并保证了两个棱镜在相同的水平线上，这样就可以更好地进行平面控制的工作。

3.4施工放样方面

第一步，在各测点精确布设全站仪后，将仪器参数、测站点位置、温度、气压等有关参数输入全站仪。要保证测站点与后视线对齐，以确保其精度，在全站仪画面上显示出照准方向后，再进行施工放样。

第二步，在完成了轴线桩、中心桩的定位后，在轴线桩、中心桩的定位上安装全站仪并进行纵、横截面的测量；使用方法：在架设好全站仪后，将有关的温度、气压、方位角以及棱镜的高程等数据导入全站仪，实现方位作业，并在地貌和轴线发生改变的地方设置棱镜，测定各测点的横向距离和高差。

3.5碎部点测量方面

在利用全站仪进行碎部点定位时，必须先把每一台全站仪设在相应的控制点上，以此为基准，再进行待测点的坐标测定。碎部测量是建筑测绘中较为普遍的一种方法，但在实际施工过程中，由于不同的地质条件会对其产生一定的影响。在使用时，要把它与计算机精确地联系起来，然后用全站仪将测得的数据输入到计算机中，再由专门的电脑软件对这些数据进行处理。为了确保全站仪放样工作的稳定性和可靠性，必须对全站仪测点的定位精度进行定期检查。

4.小结

全站仪测量功能齐全、测量精度高、安装使用方便、抗干扰能力强，在建筑工程测绘工作中有着明显的优越性，可有效地改善测量工作的质量与工作效率。在实践中，要将全站仪的应用能力进行全面的整合，并对其工作中需要注意的地方进行归纳，保证它的合理、标准化，将它的优点充分地发挥出来，以保障它的精确性，从而保证了它在建筑工程测绘中的应用，为制定建设方案提供了一个可参照的数据。

【参考文献】

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