全站仪在工程测量中的应用文档.pdf
浅谈全站仪在建筑工程测量中的应用 摘要：全站仪是功能广泛，操作简单且在工程测量中应用最为普及的测量仪器设备之一，全站仪是建设工程施工过程中必不可缺的一个测量设备。从建设工程开工时在施工现场建立测量控制网到后期的建筑物的各关键点的坐标定位以及后期的装修及设备的安装都离不开全站仪的使用，而且随着科技的不断发展，全站仪也变得越发智能化，操作起来也更加简单，功能也越发丰富，效率和精度上都得到了明显的提升。本文主要针对全站仪在建筑工程测量中的应用进行简单的分析。关键词：建设工程；工程测量；全站仪 引言：全站仪应该算是建设工程施工测量中一个“元老级”的测量设备，相对于经纬仪，测距仪，经纬仪的功能更加的集成化。可以实现对角度和距离的同步测量，不需要测量人员进行人为的读数和计算。设备基于自带的电脑微控系统实时的采集角度距离等相关数据。因为在使用经纬仪和钢尺进行测量时必然会出现人为读数的误差，从而影响到整体的测量精度。而全站仪则可以实现距离和角度的自动化测量，其放样和采样的数据精度更高可以满足不同需求下的测量工作。一、全站仪在建设工程测量中的应用优势 1、功能的集成化和智能化 正如前文所说，随着科技的不断发展全站仪变得越发智能化，操作也变的越发简单，而且基于智能程序基本上避免了人为操作失误的情况。在使用较为传统的全站仪时，当时用前方交汇或后方交会进行定位测量时，需要人为的收入测站点及相关坐标的点位信息输入进去，整个过程相对繁琐，倘若其中一个坐标输入错误或操作出现失误，都需要重新操作，工作量比较大极易出现错误。而且传统的显示器比较小，甚至大部分的按钮还都是英文的，不同品牌的全站仪其操作按键和对应的功能都存在着差异，操作的难度也就比较高。现阶段的全站仪最大的智能化就在于摆脱了传统自带小屏幕，全站仪配备的 有一个手簿控制系统，控制系统纯中文操作而且可以支持将所有的坐标点直接输 入，通过蓝牙直接与全站仪相连接。摆脱传统小屏幕束缚之后，其操作性和功能 的扩展性更强，而且在后期测量方向及测量点位采集的时候效率更高。而且控制 系统还有一定的开放性特点，技术人员也可以根据自己的需求编写一些测量的小 程序，根据自身的测量需求对功能进行定制，增加全站仪系统的适用性。尤其是 在施工测量方向的时候，还支持对图纸相关数据属性的直接读取，减少了数据的 对比和筛选的工作。2、精度更高 与传统的经纬仪和水准仪相比，全站仪最明显的优势就是具有自动的三轴补 偿功能，通过自动的补偿消除在平衡过程中所产生的一些误差，从而达到提高精 度的目的。而且通过电子红外测距以及自动角度测量，有效的避免了一些人为操 作或读数上的误差，确保了整体的测量精度。而且现阶段全站仪的操作系统也变 得更加的简洁，再加上可以通过外部电子设备进行控制，因此使用起来也较为简 单。同样也可以通过对所连接的电子设备的功能升级，使全站仪的系统功能更加 完善。二、全站仪在建筑工程测量中的应用 1、建立测量控制网 一个建设工程在开工之前首先要建立一个能够实现对施工全区进行控制测量的测量控制网。便于项目部后续展开对整个施工现场的规划和管理以及建筑物的测量定位工作。通常来说根据土地规划部门所给出的水准点先建立一个大范围的控制网用做高精度的控制性测量，同时也会根据具体的施工需要对控制网进行适当的加密，满足后期坐标点传递及标高传递的使用需求。在建立坐标控制网时，既要确保控制点能够满足施工现场后期测量控制的需求，同时还要避免控制点与建筑物的重合，避免将控制点建设容易受到施工干扰的地方，比如路边或大型重型机械的旁边，同时还要保证控制点的整体的稳定性，避免后期的施工或设备的运行导致其产生立体位移。在建设工程施工测量中建立控制网主要使用的就是全 站仪。2、进行施工测量的精度检验 再架好全站仪进行最终校准的时候，可以根据实际的需求进行放样，同时也 可以进行适当的多余测量，通过多余测量来检验施工方案及相关测量数据的准确 性，加大对于误差的控制避免因仪器设备或操作不对而导致的测量误差。在进行 多余测量的时候，可以主要集中在以下几个方面。首先，可以通过测量高差和边 长检验之前所测的数据是否准确。可以将测量的高差数据及边长数据，以之前所 测的坐标点之间所换算出来的相关数据进行对比，对测量的结果进行检查是否存 在误差。其次可以测量水平角，在工程实践中对于水平角的测量，一般在高等级 的控制网建立的时候才会被使用，通过对左右两侧水平角的测量对采集到的点位 数据的准确性进行检验 3、对于相关施工测量数据的采集 在建设工程开工之后，需要结合整个施工现场的情况做好土方的转运和管理 工作，因此需要先使用全站仪对整个现场的所有的坐标点进行采集并生成三维立 体图。根据建设工程施工的标高设定以及基础开发的需要，合理的设置土方的堆 放点及转运方案，通过优化土方的开挖及堆放，可以实现对整个施工进度及成本 的控制。除此之外包括在后期的道路施工管线安装以及一些施工设备的安装及转 运过程中，都离不开全站仪对施工现场的一些坐标采集工作，若使用传统模式下 的钢尺或水准仪进行采集时的工作效率比较低下，与之相对比全站仪的采集效率 更高。不过现阶段 GPS RTK 在工程测量中应用的也比较普及，在一些精度要求不高 的施工放样或点位测量时，GPS RTK效率更高，且操作更加简单，但同时 GPS RTK系统也存在着一定的局限性，比如当周围有高大建筑物遮挡信号时或周围有 水面高压线时，可能会影响到整体的精度，而在这种情况下，不得不需要使用全 站仪。同样若现场的情况比较复杂，需要频繁的转换测站，但整体又相对开放式使用 GPS RTK比较简单，因此在具体的工程测量时，需要结合具体的测量，需要 选择合理的测量设备。4、进行施工放样 在工程测量实践中最核心的测量工作就是施工现场的测量放样，在放样之前 首先将设计文件上对应的点位坐标输入到系统之后，通过后方交会或前方交会的 方式解算出全站仪的放样时的极坐标，并通过检验之后便可进行放样测量。结束语：在建设工程施工中，全站仪在工程施工测量中的应用还是比较普及的，相对于传统的皮尺测量和经纬仪测量其精度更高，智能化程度更强。随着科技的发展，全站仪的功能也会变得更加的丰富。测量人员也要积极的学习一 些 先进全站仪的使用方 法，并强化 权转移 的使用和 维护观念，避免 因使用 不当导致 全站仪的 损坏。参考 文 献：1 王东.简 析 全站仪在建 筑 工程测量中的应用及其 注意事项 J.房地产导刊,2018.2 左金凤.全站仪在建 筑 工程测量中的应用 分析 J.建 材与装饰,2018(33):1.3 高 玉鹏.简 析 全站仪在建 筑 工程测量中的应用 J.建 筑 工程技 术与 设计,2018.4 黄 应 权.全站仪 与 测 绘软 件在 水利 工程测量中的应用 J.农家参谋,2018,No.583(10):217.全站仪在测量中的应用 随着社会的不断发展，如今的建筑不单单只是供人们生产、生活使用了，完善使用功能的同时，开始扩大化修建，层数的增加，外围独特多样化的美观要求无不促使施工方在确保工程顺利交工的同时保证工程的质量。使用普通的测量仪器很难解决因现场垃圾多，高差大，冷较多而造成数据不准确的问题。于是先进、智能、精准的仪器成了工程施工中的关键。本文将简单论述全站仪在测量中的应用。标签：全站仪 测量 1 仪器介绍 科力达 KTS-440系列采用发射、接收双光纤，双马达系统，发光管、接收管、马达采用进口器件，质量稳定可靠。由于采用进口的大规模集成贴片电子元件，使测距头大大缩小，达到进口仪器的水平。1.1 功能全面 科力达 KTS-440 系列全站仪，除具备丰富的测量程序外，还同时具有参数设置、数据存储等功能，适用于进行各种专业测量和工程测量。1.2 强大的内存管理 采用 16M 超大内存，可存储测量数据或坐标数据至少 10 万个，并可以方便地进行内存管理，实现数据的增加、删除、修改、传输。1.3 绝对编码度盘 采用绝对数码度盘，无需初始化垂直角，仪器开机即可直接进行测量。即使中途重置电源，方位角信息也不会丢失。1.4 望远镜镜头更轻巧 新一代 KTS-440 系列全站仪的望远镜在原有的基础上，对外观及内部结构进行了更加科学合理的设计，镜头更加小巧，更方便测量。1.5 测量程序丰富 此新型全站仪具备常用的基本测量程序(角度测量、距离测量、坐标测量)与特殊测量程序，可进行悬高测量、偏心测量、对边测量、放样、后方交会、面积测量，满足专业测量的要求。1.6 中文界面和菜单自由定制 此新型全站仪采用大屏幕 6 行中文界面显示，字体清晰、美观。并允许用户自由定制软键的功能，大大地方便用户操作和提高测量工作效率。2 原理 全站仪又称全站型电子速测仪（Electronic Total Station），在测站上安置好仪器后，除照准需人工操作外，其余可以自动完成，而且几乎在同一时间得到平距、高差和点的坐标。全站仪的电子记录装置是由存储器、微处理器、输入和输出部分组成。由微处理器对获取的斜距、水平角、竖直角、视准轴误差、指标差、棱镜常数、气温、气压等信息进行处理，可以获得各种改正后的数据。在只读存储器中固化了一些常用的测量程序，如坐标测量、导线测量、放线测量、后方交会等，只要进入相应的测量程序模式，输入已知数据，便可依据程序进行测量过程，获取观测数据，并解算出相应的测量结果。3 操作及使用 3.1 野外作业前准备工作：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；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；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儀的新建项目中。3.2 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。3.3 对中整平全站仪，进行测站定向工作。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；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，最后回报确认后视点点号及棱镜高。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。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。3.4 开始放样工作。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。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。指导司尺员调整棱镜，使棱镜在望远镜视线以内，最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。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，直至最终放样点的方向和距离的偏距都满足放样精度要求。（在以上放样过程中，水平度盘始终锁定在放样点的方向上，测量员须指导司尺员来调整棱镜位置到达指定的方向）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。3.5 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。3.6 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。4 在测量中的应用 4.1 放样测量 放样测量用于在实地上测定出所要求的点。在放样测量中，通过对照准点的水平角、距离或坐标的测量，仪器所显示的是预先输入的待放样值与实测值之差。4.2 偏心测量 偏心测量用于测定测站至通视但无法设置棱镜的点、或者测站至不通视点间的距离和角度。测量时，将棱镜（偏心点）设在待测点（目标点）附近，通过对测站至棱镜（偏心点）间距离和角度的测量。来定出测站至待测点（目标点）间的距离和角度。4.3 对边测量 对边测量用于在不搬动仪器的情况下，直接测量某一起始点(P1)与任何一个其它点间的斜距、平距和高差。4.4 悬高测量 悬高测量用于对不能设置棱镜的目标(如高压输电线、桥梁等)高度的测量。4.5 后方交会测量 后方交会通过对多个已知点的测量定出测站点的坐标。4.6 面积计算 面积计算通过输入或调用仪器内存中三个或多个点的坐标数据，计算出由这 些点的连线封闭而成的图形的面积，所用坐标数据可以是测量所得，也可以手工 输入。且这两种方法可交替进行。5 结语 全站仪在工程测量中的应用不仅提高了工作效率，减少了外业计算、记录和 外业工作时间，而且提高了作业精度。提高了人们对全站仪的认识，使全站仪更 好的应用于工程测量。电子全站仪是近年普遍使用的一种新型的测量仪器，它同时具备了光学经纬 仪和电子测距仪的功能，能够方便、快捷地进行高精度测距仪的测量工作。而工程测量则是一项专业性很强，带有普遍性的工作。随着技术的进步、仪 器工具的更新和改进，促使工程测量工作越来越简化，精度也越来越高。而合理 科学的运用全站仪进行测量，仍需我们进一步的积累经验和继续探讨。参考文献：1建筑工程测量.北京大学出版社.2010年 2月.2科力达全站仪使用手册.
