全站仪的应用技术分析

全站仪是全站型电子速测仪的简称，又被称为“电子全站仪”，它是一种兼有自动测距、测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。它由光电测距单元、电子测角及微处理器单元以及电子记录单元组成，是一种广泛应用于控制测量、地形测量、地籍与房产测量、施工放样、工业测量及近海定位等的电子测量仪器。按其结构可分为整体式与积木式两种。前者是将测距测角与电子计算单元和仪器的光学与机械系统设计成整体；后者则分别由各自独立的光电测距头、电子经纬仪，即电子测角与电子计算单元组成。

一、全站仪的操作与使用

不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。

1.1水平角测量

(1)按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准diyi个目标A。

(2)设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。

(3)照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。

1.2距离测量

(1)设置棱镜常数

测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

(2)设置大气改正值或气温、气压值

光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值)，并对测距结果进行改正。

(3)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

(4)距离测量

照准目标棱镜ZX，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

1.3坐标测量

(1)设定测站点度盘读数为其方位角。(2)当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。(3)设置棱镜常数。(4)设置大气改正值或气温、气压值。(5)量仪器高、棱镜高并输入全站仪。(6)照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

二、全站仪野外测量应用

1.野外作业前准备工作

(1)检查全站仪是否在鉴定证书合格期内，确定是否为可用正常设备；(2)检视全站仪脚螺旋和微调等螺旋是否在初始零位置；仪器箱内量高钢尺，海拔仪和温度计等工具是否齐全；(3)在全站仪中新建项目，将已知控制点坐标和放样点设计坐标上传到全站仪的新建项目中。

2、到达作业现场后，打开仪器箱，在已知控制点处架设全站仪，并开机预热2-3分钟，查看海拔仪和温度计，读取气压和温度，并输入全站仪的指定项目中。

3、对中整平全站仪，进行测站定向工作

(1)输入测站点点号A，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，确认后量取和输入仪器高。(2)询问和输入后视点点号B，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，询问和输入后视点棱镜高，Z后回报确认后视点点号及棱镜高。(3)望远镜瞄准后视点棱镜，然后按测量键并确认，完成测站后视定向工作。(4)定向起算边长的检核：使用全战仪内的放样功能，放样后视点B，检查起算边长误差是否符合精度，通常实测边长与坐标反算边长的相对误差应小于1/4000。否则，测站点或后视点就有问题。

4、开始放样工作

(1)输入放样点点号，全站仪自动提取对应已知控制点的坐标和高程，并显示放样点与测站点的方向和距离。

(2)将水平度盘旋转到放样点方向，并锁定水平度盘，使用望远镜粗瞄，指导司尺员到达预定放样点方向上，通知司尺员面对仪器方向向左/向右移动棱镜杆。

(3)指导司尺员调整棱镜，使棱镜在望远镜视线以内，Z终到达全战仪望远镜十字丝附近，然后测量距离，全战仪显示当前棱镜位置的前后偏距，并通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离。

(4)接近放样点设计坐标位置处时，望远镜瞄准棱镜杆根部，指导司尺员调整方向，使得棱镜杆根部位于望远镜竖丝方向上，然后搏动竖直方向瞄准棱镜，再次测量距离，再次通知司尺员相对仪器延长/缩短的距离，直至Z终放样点的方向和距离的偏距都满足放样精度要求。

(5)确认并通知司尺员钉桩，在桩位处再次立好棱镜后，询问棱镜高，测站修改棱镜高后，进行测量并记录实际放样点的坐标和高程。

5、向甲方现场人员指认放样点桩位，并在放样交验单上签字确认。

6、放样完成后，回到室内从全战仪导出放样点桩位的实测坐标和高程，并编写放样报告书，如放样交验单，放样点坐标表等。

三、全站仪具体测量实例

1、平面控制测量

(1)测区平面首级控制：确定起始点和定向点。沿某国道及其它主要街道布设Ⅰ级导线点20个，组成4个环、6个结点的网络型导线网，其中Zda边长约1100m(与起算点相连)，Z短边150m，平均边长约314米。Z长导线节长1130m。以上指标均符合《规程》要求。在此基础上布设II级导线进行加密。

(2)Ⅰ、Ⅱ级导线技术要求及观测技术要求。

(3)水平角采用方向法观测，使用J2经纬仪。I级导线测2个测回，II级导线测定1个测回。方425、导线边长测量I、II级导线以AGA116光电测距仪实测斜距，观测垂直角计算平距。测距时，以三次读数为一测回。I级导线测定住返各一个测回或住测二个测回。测距限差要求按下表执行：所有边长均应加入加、乘常数改正。

(4)Ⅰ、II级导线点编号分别为Ii和IIi，(i=1，2，3，?，n自然数排列)。

(5)Ⅰ级导线点和主要Ⅱ级导线点应为埋石点，并填绘点之记。

(6)Ⅰ、Ⅱ级导线用计算机进行严密平差，程序选用大地委员会推荐的全国程序选中的导线平差程序。坐标、边长值取至0.001米，方位角、角度值取至1"。

(7)作业采用的仪器，应按规范相应项目进行检验。

2、高程控制测量

由于测区附近没有三等以上水准点作为测区的高程起算，故采用(II)高程值作为本测区高程起算据。首级高程采用四等水准测量的方法。水准点与I级导线点重合，不另行埋设水准标石。水准测量采用DZS3型水准仪，区格式木质水准尺一对(带尺垫)，水准测量成果采用严密平差。高程值保留位数至毫米位。