楊哲

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊 湖南長沙 410000）

探討全站儀在城市測量中的實際應(yīng)用

楊哲

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊 湖南長沙 410000）

隨著科技進一步的發(fā)展，各種先進的數(shù)字化測量設(shè)備也不斷的出現(xiàn)，數(shù)字化地形測繪是使用現(xiàn)代測量儀器進行實地數(shù)據(jù)全解析采集得出坐標，它已代替了過去白紙成圖的作業(yè)模式，以精確、高效的特點適應(yīng)了數(shù)字時代的要求。全站儀作為一種高效準確的測量設(shè)備，能夠較為快速準確的實現(xiàn)對于距離以及角度的測量，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)的計算與儲存，因此在現(xiàn)代工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用。本文首先介紹了全站儀及其相關(guān)的測量優(yōu)點，然后結(jié)合實例分析了其在城市測量中的實際應(yīng)用，以期促進我國測量技術(shù)的發(fā)展。

全站儀；城市；測量；實際應(yīng)用

自21世紀70年代以來，隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、光機技術(shù)和通迅技術(shù)的發(fā)展，測繪儀器領(lǐng)域內(nèi)的科技獲得了長足的進步，其中代表高科技的產(chǎn)品之一就是全站儀。全站儀集電子經(jīng)緯儀、光電測距儀于一體，不僅能迅速完成角度、距離的觀測，還能利用機內(nèi)通用測量程序自動計算和顯示結(jié)果，如果儀器內(nèi)含有數(shù)據(jù)記錄卡或配置適宜的電子記錄手薄，還可自動記錄、存貯和傳輸觀測數(shù)據(jù)，為運用微機進行成果處理和打印繪圖提供了必要的條件，使自動測量系統(tǒng)的建立成為可能，從而大大減輕了測量人員的勞動強度，節(jié)省了時間，提高了工作效率。

1 全站儀概念及特點

全站儀，全稱電子速測全站儀，它實際上是電子經(jīng)緯儀和紅外線測距儀的組合，用它可完成一個測站的全部工作（測角、測距）。它由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲單元等組成的三維坐標測量系統(tǒng)，可實現(xiàn)測量結(jié)果自動顯示、記錄和存儲，并能與計算機進行測量信息互換，能快速完成一個測站所需的工作，包括平距、高差、高程、坐標及放樣等方面數(shù)據(jù)的計算及成圖。

全站儀最大的優(yōu)點是能快速測量一個測點的三維坐標（X，Y，Z），利用它和工程繪圖軟件AUTOCAD，在城市測量施工放樣中應(yīng)用廣泛。

如一個小區(qū)的施工測量放樣，可先在CAD中畫出該小區(qū)的規(guī)劃圖，坐標要準確，然后在實地中用全站儀放出每個測點，測點坐標從CAD圖形中查詢可知。

2 全站儀的優(yōu)點

常規(guī)全站儀相對RTK而言在測量價格上要更加便宜，并且相對RTK而言其測量精度高并且在測量過程中不需要衛(wèi)星信號，因此不受室內(nèi)室外環(huán)境影響，無論是樹下，還是高樓旁還是地下等環(huán)境等均能夠進行作業(yè)。

2.1 免棱鏡全站儀的應(yīng)用

全站儀的應(yīng)用比較普遍，盡管RTK、GPS、地面數(shù)字攝影測量、激光雷達等技術(shù)不斷發(fā)展，但受行業(yè)發(fā)展局限，全站儀的應(yīng)用比較突出，尤其是免棱鏡全站儀的具體應(yīng)用，能夠大大提升工程的測量效果。并且，因免棱鏡全站儀測量的速度較快且靈活性非常好，將其應(yīng)用到一些人們難以測量的懸崖陡壁、危險滑坡、地下工程斷面、變形筑物等中的測量中，能節(jié)省很多時間，提升工作效率。免棱鏡全站儀的重大優(yōu)勢在于打開激光束，直接照準，目標直觀，清晰可見，相對于需要棱鏡才能觀測的全站儀，極大的提供了效率，減少了人員勞動強度。

在工程測量中，應(yīng)用免棱鏡全站儀，需注意以下問題：①在架好儀器之后，測站和鏡站上面的測量人員不可遠離測量儀器，避免儀器因人為碰倒而受到破話，保障儀器的安全；②全站儀不可以架設(shè)于電磁場影響較強的區(qū)域中，例如，高壓輸電線路、無線電塔周邊，避免測量精度受到影響；③在測距時，不可在儀器周邊電話，同時避免有另外反光體在測線或是延長線上面，避免測錯標準物的距離及高差；④觀測時，測量人員應(yīng)將全站儀望遠鏡的十字絲中絲和豎絲交點對準棱鏡的中心，避免測出距離、高程受到影響，如果測量的傾角大，需精確地對準整個棱鏡的中心；⑤測量人員應(yīng)遵守精密儀器的應(yīng)用準則，嚴格遵照儀器的使用說明書完成各項操作工作，若出現(xiàn)異常需立即停止測量，找出影響因素，以確保測量結(jié)果的精準性及儀器應(yīng)用的安全性。

2.2 基坑監(jiān)測準確度

隨著建筑的高度不斷增加，對于建筑的基礎(chǔ)要求也就越來越高，為了確保建筑的穩(wěn)定，在進行建筑的基坑施工時應(yīng)當確保建筑基坑的穩(wěn)定，做好相關(guān)的直呼工作。在建筑工程基坑施工中對于基坑的變形監(jiān)測一直是確保基坑施工的重要環(huán)節(jié)，尤其是對于基坑圍護結(jié)構(gòu)的水平位移監(jiān)測，在監(jiān)測過程中應(yīng)當重視監(jiān)測的技術(shù)，確保基坑監(jiān)測的準確度。在進行基坑監(jiān)測的過程中一定要確保監(jiān)測結(jié)果的準確、可靠，監(jiān)測的結(jié)果將會直接影響到工程的施工質(zhì)量，因此一定要采取合理的監(jiān)測方法。在進行基坑監(jiān)測時因為監(jiān)測的環(huán)境場地比較狹隘，因此給監(jiān)測帶來了一定的困難，在施工現(xiàn)場因為建筑施工材料的堆積與施工設(shè)備器械的堆放，因此給施工帶來了一定的影響，導(dǎo)致在進行基坑的水平位移測量時造成了一定的困難，而應(yīng)用全站儀則能夠較好的測量，解決這些不便。

目前全站儀在工程施工中應(yīng)用逐漸普及，全站儀可直接測定位移監(jiān)測點的坐標，通過計算兩次坐標的變化量就可確定位移量。用全站儀進行基坑水平位移監(jiān)測通常不需要搬站，一次測完所有點，因此可節(jié)約大量觀測時間。

使用全站儀在進行基坑側(cè)向位移（變形）監(jiān)測中，沿監(jiān)測的基坑邊緣線設(shè)置一條視準線，在該線的兩端分別設(shè)置基準點，并沿基坑邊緣線設(shè)置若干個監(jiān)測點。測量時采用全站儀測出各監(jiān)測點對此條基線的偏離值，兩次偏離值之差，就是監(jiān)測點垂直于視準線的水平位移值。

2.3 城市信號較差區(qū)域的測量

RTK主機在工作時需要接收衛(wèi)星的信號，收不到衛(wèi)星信號，那么RTK也無法工作。如果測量區(qū)域不在衛(wèi)星信號覆蓋范圍之內(nèi)那么就無法使用RTK技術(shù)進行相關(guān)的測量。因此在進行城市測量的過程中如果需要對于一些信號較差的區(qū)域進行測量使用RTK就會對測量造成一定的影響，而使用全站儀則不會存在這樣的問題。全站儀在測量過程中不需要任何衛(wèi)星信號，因此在信號較差的區(qū)域也能給較好的進行測量，確保了測量工作的順利展開。

3 全站儀在城市測量中的應(yīng)用案例

某城市位于海邊，在城市發(fā)展的過程中為了提高城市的環(huán)境質(zhì)量，提高綠化建筑面積因此引進一批花草樹木來進行相關(guān)的綠化工程建筑。但是在進行施工之前施工區(qū)域的測量工作遇到了難題，由于種植區(qū)域是不規(guī)則形狀，其東西長約5000m，南北長在3000m左右，施工區(qū)域內(nèi)的最大高度差在50m。綠化工程的施工設(shè)計要求工程將全部的樹木也就是約兩萬棵樹木全部定點放樣。在實際的樹木種植中因為樹木的種類不同因此要想實現(xiàn)有效的種植需要進行很復(fù)雜的計算，如果再進行種植時以傳統(tǒng)的方法進行人工拉線處理，或者以經(jīng)緯儀進行施工會使工程的施工變得極其繁瑣，并且很有可能會導(dǎo)致施工的結(jié)果與原先的設(shè)計產(chǎn)生偏差，無法達到原有的工程設(shè)計目的。

在進行施工前，利用全站儀進行詳細的地形測量，結(jié)合Cass軟件繪制出數(shù)字化地圖，再利用AutoCAD軟件進行景觀圖設(shè)計，而得到將進行施工的景觀工程的布局圖。再采用全站儀進行放樣，可以很快的完成，而且質(zhì)量又能得到保證。具體措施如下：

（1）對同種樹木進行編號，可以減少重復(fù)出現(xiàn)的概率。例如多顆松樹，可以建立ss1、ss2、ss3等點名。

（2）對不同圖案進行編號，作為全站儀放樣數(shù)據(jù)的不同工作文件名。將不同種植區(qū)域記為不同文件名，這樣進行工作時，可以減少出現(xiàn)錯誤。例如多個★形區(qū)域，可以建立wjx1、wjx2、wjx3等文件名。

（3）對編號輸入相應(yīng)坐標。根據(jù)AutoCAD所設(shè)計圖案上的坐標，與編號進行對應(yīng)，輸入全站儀中。如果圖形提供的坐標數(shù)據(jù)，與實際情況不吻合，需要進行坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。例：拓普康GTS-700系列，可以直接在全站儀中進行坐標的輸入，也可以在計算機里利用Excel或者相關(guān)測量程序建立新的.txt文本輸入全站儀。

（4）根據(jù)測站點與后視點進行放樣。在實際工作區(qū)域找到圖紙上標明的地物點，需保證坐標參數(shù)一致，這樣才能進行放樣。選擇其中一個作為測站點，一個作為后視點（或者后視方向），安置好全站儀，調(diào)出相應(yīng)的放樣程序，進行放樣。

4 結(jié)語

城市工程建設(shè)關(guān)系到整個城市的發(fā)展與居住，是確保整個城市居民生產(chǎn)生活的重要基礎(chǔ)。在進行城市的規(guī)劃設(shè)計中城市的測量起著極其重要的作用，只有確保城市測量的準確才能夠在這樣的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對于城市科學(xué)合理的規(guī)劃與設(shè)計，促進城市的發(fā)展。隨著技術(shù)的發(fā)展與進步，原有的測量方法已經(jīng)開始無法適應(yīng)時代的需求了，在城市工程測量過程中相關(guān)的測量人員應(yīng)當合理的應(yīng)用數(shù)字測量設(shè)備，提高工程測量效率的同時也提高測量的準確性，從而確保工程的質(zhì)量。

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TU198+.7

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1004-7344（2016）24-0183-02

2016-8-2

楊哲（1982-），男，工程師，本科，主要從事測繪工作。