【摘要】隨著國民經(jīng)濟(jì)增長速度地不斷加快及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑工程測繪技術(shù)水平也得到了極大提升。全站儀因其擁有使用方便，可支持?jǐn)U大存儲(chǔ)，內(nèi)存量大的優(yōu)點(diǎn)，在建筑工程測繪中得到了廣泛地應(yīng)用。本文主要對全站儀在建筑工程測繪中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。
【關(guān)鍵詞】全站儀；建筑工程；測繪；應(yīng)用；注意事項(xiàng)
隨著我國城市建設(shè)步伐的加速，高層建筑項(xiàng)目越來越多，一般傳統(tǒng)的建筑測量工具，因?yàn)槠渫鈽I(yè)工作強(qiáng)度大、工作效率低以及精度掌握受限制等因素，正在漸漸的退出建筑工程領(lǐng)域�，F(xiàn)代的高層建筑尤其是超高層建筑，有著跨度大、基礎(chǔ)深、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，在工程的技術(shù)難度和精度上都有著相當(dāng)高的要求。特別是對建筑工程質(zhì)量影響較大的測量工作，測量工作可以說是高層建筑物的質(zhì)量基礎(chǔ)。近年來，隨著測量技術(shù)的不斷發(fā)展，測量工具也越來越專業(yè)和先進(jìn)，自動(dòng)化測量儀器全站儀就因?yàn)槠涓呔取⒍喙δ艿榷喾N優(yōu)勢，在越來越多建筑工程中被應(yīng)用。
一、全站儀的基本原理和特點(diǎn)
1、全站儀的光學(xué)原理：全站儀即全站型電子速測儀（Electronic Total Station）。全站儀的望遠(yuǎn)鏡主要由物鏡、分光棱鏡、目鏡和聚光棱鏡等部分組成，屬于角度測量和距離測量的光學(xué)部分。由物鏡和分光棱鏡組成測距儀光路，由紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外江通過閘門的轉(zhuǎn)換經(jīng)過內(nèi)光路和外光路到達(dá)接收的二極管，以完成距離測量。
2、電子部分的原理：全站儀的電子部分主要由兩部分組成，其中一部分是測角部分包括光柵度盤或者編碼度盤、光電測角儀器、放大儀器、計(jì)數(shù)器、顯示器、邏輯電路等。另一部分是距離測量部分，主要由發(fā)光二極管、接收管、電子電路組成。這兩部分之間用串行的通訊連接而成，從而完成電子測量儀的所有功能。
3、全站儀的特點(diǎn)：全站儀的自動(dòng)化程度較高，只要一次的反射棱鏡照準(zhǔn)，就能夠測量出水平角、斜距和垂直角，并能自動(dòng)計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，同時(shí)還可進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的記錄和計(jì)算。全站儀還可通過其主機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)通訊接口，來實(shí)現(xiàn)全站儀與計(jì)算機(jī)及其它外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)連接，從而形成測量數(shù)據(jù)的收集、處理、計(jì)算和自動(dòng)繪圖等一個(gè)完整的自動(dòng)化體系；全站儀的功能強(qiáng)大，通過全站儀的微機(jī)處理系統(tǒng)來控制全站儀的測量與計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)氣象改正、導(dǎo)線測量、前后方交會(huì)、碎部測量又及施工放樣等功能；全站儀的精度高，儀器的內(nèi)部設(shè)置雙軸補(bǔ)償器，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測量儀器的豎軸和水平軸的傾斜誤差，并能對角度測量值進(jìn)行改正。
二、全站儀在建筑工程測量中的運(yùn)用
1、進(jìn)行多余觀測
測量過程中，為增加檢核條件，以避免錯(cuò)誤，減小誤差，提高觀測精度，需要進(jìn)行多余觀測，多余觀測主要包括以下兩個(gè)方面：
�。�1）邊長和高差觀測。該方法可用于工程測量中的放點(diǎn)放線工作，此外，在進(jìn)行點(diǎn)位三維坐標(biāo)的測定時(shí)，也可采用此觀測方法。在測量過程中，為確保待定點(diǎn)邊長和高差的精確度，應(yīng)對棱鏡高進(jìn)行一次變動(dòng)，之后再分別觀測棱鏡高變動(dòng)前后的斜距、垂直角和棱鏡高，并以此作為檢核條件。
�。�2）水平角觀測。如果只能聯(lián)測一個(gè)高等級控制點(diǎn)方向時(shí)，為確保待定點(diǎn)方位角的精確度，要以該高等級控制點(diǎn)方向至待定點(diǎn)方向的左、右角作為檢核條件。此外，如果條件允許，在進(jìn)行水平角觀測時(shí)，應(yīng)以聯(lián)測兩個(gè)高等級控制點(diǎn)方向作為檢核條件。
2、進(jìn)行碎步點(diǎn)的測量
碎部點(diǎn)的三維坐標(biāo)測量是在測量控制點(diǎn)上設(shè)置測站，通過該點(diǎn)至另一測量控制點(diǎn)的方向傳遞，測量出待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)。在工程測量中，由于地形圖或某些工程有各自的特點(diǎn)，因此，碎部點(diǎn)的測量是十分必要的。對于碎部點(diǎn)的測量主要是通過全站儀與電腦的通訊，將全站儀內(nèi)存中的測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X，應(yīng)用特定的專業(yè)軟件對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理，形成各種測繪成果成圖資料。這種三維坐標(biāo)的測量方法看似簡單，但應(yīng)注意以下兩個(gè)方面。
首先，要將儀器準(zhǔn)確的擺放在測站上，為確保起始數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)對其它任意一個(gè)已知測量控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程進(jìn)行檢測，也可以在進(jìn)行儀器的測站和后視方向設(shè)置時(shí)，觀測測站至對向點(diǎn)的距離和高差，并以此作為檢核條件。
其次，在測量過程中，為確保全站儀的穩(wěn)定性，要進(jìn)行不定時(shí)的檢測，以確定測量控制點(diǎn)的方向。此外，由于難以校核待定點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)，因此，在測量過程中，要時(shí)刻保持測站與鏡站的溝通，及時(shí)確認(rèn)棱鏡高度的變化情況，以確保待定點(diǎn)高程的準(zhǔn)確。
3、增補(bǔ)圖根點(diǎn)或測站點(diǎn)
在地形圖測繪或工程測量實(shí)踐中，如果等級測量控制點(diǎn)不足，就需要增補(bǔ)圖根點(diǎn)或測站點(diǎn)。對于全站儀極坐標(biāo)法加密圖根點(diǎn)或測站點(diǎn)，各專門測量規(guī)范均作了不同程度的作業(yè)規(guī)范及要求，從發(fā)展級別、邊長規(guī)限到觀測方法都有所明確。
在進(jìn)行圖根點(diǎn)或測站點(diǎn)的增補(bǔ)時(shí)，一般采用全站儀極坐標(biāo)法加密圖根點(diǎn)或測站點(diǎn)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是：布點(diǎn)靈活，限制條件少，內(nèi)業(yè)平差計(jì)算簡單，外業(yè)測量工作量小，點(diǎn)位精度有保障。極坐標(biāo)法就是在高等級測量控制點(diǎn)上設(shè)置測站，通過測量測站至待定點(diǎn)之間的邊長以及該邊長的方位角，進(jìn)而推算出該待定點(diǎn)三維坐標(biāo)的一種測量方法。該方法的主要測量元素就是角度測量和邊長測量，根據(jù)觀測的水平角、垂直角、斜距、儀器高和棱鏡高，解算出待定點(diǎn)的三維坐標(biāo)（X、Y、H）。
三、全站儀在建筑工程測量中的注意事項(xiàng)
1、在使用之前，應(yīng)檢查儀器箱背帶及提手是否牢固，提取儀器前，要看準(zhǔn)儀器在箱內(nèi)放置的方式和位置。儀器從儀器箱取出或裝入時(shí)，要握住儀器提手和底座，不可握住顯示屏的下部，切不可拿儀器的鏡筒，否則會(huì)影響內(nèi)部固定部件，從而降低儀器的精度。而在裝卸儀器時(shí)，必須握住提手，或雙手握住望遠(yuǎn)鏡支架的下部。儀器用畢，應(yīng)先蓋上物鏡罩，并擦去表面灰塵，在裝箱時(shí)，要保證各部位放置妥帖，并且在合上箱蓋時(shí)無障礙。
2、由于金屬三腳架可能會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，影響測量的精度，因此，應(yīng)盡可能選用木制三腳架來架設(shè)儀器，此外，當(dāng)儀器架設(shè)在光滑的表面時(shí)，要用細(xì)繩將三腳架的3個(gè)腳連起來，以防滑倒。
3、為保證觀測精度，在強(qiáng)的太陽光照射下時(shí)，應(yīng)給儀器打傘，并帶上遮陽罩，不要將儀器直接對準(zhǔn)太陽，否則會(huì)嚴(yán)重傷害觀測者的眼睛，也會(huì)對儀器造成損壞；在潮濕環(huán)境中進(jìn)行測量時(shí)，作業(yè)結(jié)束后，要及時(shí)用軟布擦干儀器表面的水分和灰塵，回到辦公室后應(yīng)立即開箱取出儀器并置于干燥處，在徹底晾干后再裝入箱內(nèi)；在雜亂環(huán)境下測量時(shí)，要派專人守護(hù)儀器。
四、結(jié)束語
綜上所述，電子全站儀因其相對傳統(tǒng)經(jīng)緯儀和測距儀獨(dú)有的集成智能化和便捷性，得到了廣泛的應(yīng)用。只要我們掌握了全站儀的基本結(jié)構(gòu)， 充分認(rèn)識和了解全站儀在使用、保管、轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)的注意事項(xiàng)， 就會(huì)延長全站儀的使用壽命，并能使它的功效發(fā)揮到最大，從而更廣泛地應(yīng)用于測繪工作的各個(gè)領(lǐng)域。
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