全站儀測量技術論文
全站儀是一種電子、機械及光學器械構成的高技術測量儀器，是集水平角、垂直角、斜距、平距、高差測量等功能於一體的測繪儀器，下面是小編為大家整理的，希望你們喜歡。
篇一
全站儀測量技術應用
摘 要：全站儀在大比例尺數字地形圖測繪中佔據的地位越來越重要，作業方法也較為成熟，隨著全站儀使用的普及和深入，也存在一些問題容易被測量人員所忽視，從而對測量結果造成一定的影響。探討全站儀在大比例尺數字測繪作業中的有關技術問題。
關鍵詞：全站儀 測繪 碎部點 孤點
中圖分類號：TD17 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973***2013***004-082-02
1 全站儀測碎部點時出現錯誤的發現改正
在全站儀測碎部點過程中，由於人為等原因而使照準的起始方向出現偏差，即使碎部點的座標出現錯誤，作業員難以發現。另外全站儀記錄的點號，與司尺員有時因為疏忽，點號往往對不上。這時，不得不停下來，檢查錯誤，給正常的測圖工作帶來不應有的延誤。可以採取以下措施：
***1***全站儀在照準起始方向後，在測區內尋找一較高的明顯目標，如建築物的避雷針、電視天線等，照準後記下方位角。以後，每測設一定數量的碎部點或是一定時間，照準該目標，檢查全站儀是否發生方向偏移。為保證觀測成果的可靠性，在觀測完最後一個碎部點後，再照準一次該目標，以便確認觀測成果。
***2***保證全站儀操作員與草圖繪製員的通訊暢通，為防止串號，每測設一定數量的碎部點或是間隔一定時間，雙方確認一下點號的匹配，以便及時改正錯誤。
2 全站儀測碎部點高程出現錯誤的發現改正
在全站儀測碎部點時，通常會因為司尺員將鏡高報錯或者觀測員把儀器高記錯等原因造成碎部點高程錯誤，作業員難以發現，影響了測量成果質量。為了儘量避免碎部點高程出錯可採取以下措施：
***1***在測量結束後量取儀器高，以檢核施測前儀器高量取時有無粗差，及在觀測過程中儀器是否出現沉降。
***2***保證全站儀操作員與司尺員的通訊暢通，為防止實際鏡高和全站儀記錄鏡高不一致，每施測一定數量的碎部點或是間隔一定時間，雙方確認一下鏡高是否匹配，以便及時改正錯誤。特別是在司尺員改變鏡高時一定要與全站儀操作員確認鏡高改變，及時調整全站儀中的鏡高設定。
***3***一些建築物、電杆、樹木等地物測量時，為了與儀器保持通視，往往鏡高變化較大，頻繁改變鏡高容易導致錯誤出現。一般這些地物點的高程都可以捨棄，因此在測量此類地物點時就不需要改變全站儀中鏡高設定，只需在這些地物附近空曠的地方補測一些高程點。在內業整理時，直接刪除這些地物點的高程即可。
***4***在內業整理時，展測點高程後，刪除不需要的地物點高程，結合地形情況，檢查有無明顯高程點出錯的點，確定錯誤的點進行刪除。
發現鏡高或儀器出錯時，如果能查詢準確的原因，也可以通過內業處理來改正碎部點高程，可以採取以下方法：
***1***儀器高量錯時，一般是該站測量的所有資料都出現系統差，可使用成圖軟體***以南方Cass軟體為例，下同***中“批量修改座標資料”選項進行批量修改高程。例如正確儀器高為1.5m，而量取值為1.7m，則在把該測量站測得的所有的點高程全部減去0.2m即得到正確的高程。
***2***鏡高出錯時一般都只有很少的點出現錯誤，因為在測量過程中不斷地進行鏡高確認。如果不能準確查詢鏡高的錯誤，則從上次正確的鏡高開始，往後的資料高程全部作廢，重新進行高程點補測。如果能準確的查找出錯的點號及原因，則可以通過直接修改測量資料來解決。例如某點正確鏡高為1.5m，而量取值為1.7m，則在把點高程加上0.2m即得到正確的高程。
3 稜鏡不能放置到地物中心的處理
在地形測圖中，總會有或多或少的地物如電杆等，稜鏡無法放置到其中心位置。通常的施測方法只是將稜鏡放置在正對全站儀的方向上，由於上述地物有一定的厚度，如電杆的直徑一般在30cm以上，施測的結果就偏移地物的中心位置15cm以上，人為的損失了全站儀的測圖精度，對1：500以上比例尺的地形圖應注意改正此項誤差。可採用以下改正措施：在全站儀正方向目標地物兩側約中心位置各立鏡一次，測得兩點。業內製圖時，以該兩點的連線的中點為地物的中心配置地物符號。
4 無定向點的地形測量解決方法
在實際測量工作中，往往會遇到這種情況，在一個控制點上安置好全站儀後找不到定向點，因而無法進行碎部測量。這種控制點通常被稱為“孤點”。造成這一現象的原因，主要是控制點的設定不牢固，時間稍長，丟失過多，或者是因為施工等原因破壞往往會導致“孤點”出現。下面就列舉兩種常見的情形進行探討。
情形一：測區只剩一個控制點A且為國家座標系統。
方法一：如果測區周邊還有高等級國家控制點，可以用GPS靜態測量方法或GPS-RTK的方法在測區重新佈設含點A的控制網，並對已有的一個控制點A進行檢核，如果檢核誤差在精度允許範圍內則可以進行碎部測量工作。
方法二：如果測區周邊沒有高等級國家控制點，且測區範圍較小，可以在測區重新佈設控制網***點A為控制網中的一點***，利用GPS靜態觀測方法，對新建控制網進行靜態觀測，並進行三維無約束平差，可以計算出該控制網一套WGS-84座標系下的座標，並用點A的兩套座標進行座標平移，可以得到其它新增控制點與A點的一致的國家座標。另外也可以在A點直接設站，利用GPS-RTK單點求解三引數後直接進行碎部測量。這兩種方法精度不是很高，只適合小範圍區域地形測量用，若測量範圍打到幾平方公里甚至更大，則一定要找到國家等級控制點座標通過GPS靜態測量與測區控制點聯測。
情形二：測區有兩個以上控制點，但是都不互相通視。***座標系統可以為任意的座標系統***
方法一：利用GPS-RTK技術通過已知兩點求解轉換引數，並根據測區情況重新佈設控制網，新控制網須包含已知控制點。用全站儀檢核控制網的邊長和角度，若符合測量精度要求，則實施碎部測量。
方法二：如圖1所示，A、B為已知兩“孤點”。 圖1 模擬圖
利用全站儀進行測量，在A、B點上分別選擇一個高大明顯目標P1、P2，該目標稱為“定向方向”，如高大建築物上的避雷針、天線等。同時在地面適當位置選擇一點G，要求G點應方便立鏡且與A、B兩點均能通視，該點稱為“過渡點”。在A、B點上設站進行碎部測量時，分別以P1、P2作為定向方向，使儀器的水平度盤讀數置零後，進行碎部點距離和角度觀測。G點作為一個特殊碎部點在記錄中加以特別註記。根據S1、S2、a、b四個觀測值以及A、B兩點的已知座標，可以求得AC、BC的座標方位角，進而求得定向方向AP1、BP2的座標方位角。定向邊的方位角確定後，各碎部點的座標方位角隨之確定，由此各碎部點的座標即可算出。
方法三：A、B為已知兩“孤點”。P1、P2、P3、P4點為增設控制點。
在P1點架設全站儀，假設P1點座標為任意數值，以P2點為北方向進行儀器定向，可以得到P2點座標，進入碎部測量程式測得A點座標。而後搬測站至A點，以P1點為定向點，測量P3座標。搬測站至P3點，以A點為定向點，測得P4點座標。搬測站至P4點，以P3點為定向點，測得B點座標。如果以上的測量方法達不到精度要求，也可以採取傳統的導線測量方法，測量結果經過平差後精度更高，這裡就不再贅述了。經過測量得到包括新增控制點以及A、B各點的假設座標系下的座標。那麼A、B兩點有不同座標系下的兩套座標，可以求解轉換引數，從而解算出其它新增各點的已知座標系下的座標，進而進行碎部測量。除了求解轉換引數的方法外，還可以利用CASS軟體中測站糾正功能，進行座標轉換，同樣可以得到各點的座標。
由於受野外多種因素的影響，地形測量時，經常會遇到“孤點”的情況。以上方法能有效地解決這一問題，對於提高野外測量效率保證成果質量有一定的作用。
5 結束語
隨著全站儀的發展，操作越來越簡便，只需要幾個簡單的步驟就能完成點位測量，對測量人員的技術要求也很低。測量人員的業務不精會導致測量過程中這樣那樣問題的出現，筆者認為測量員在施測過程中還要善於總結、善於鑽研才能提高技能，確保測量成果的正確可靠。本文列舉了全站儀在數字地形測繪中出現的一些問題及解決方法，對於提高測量效率和保證工程成果質量都具有一定的積極作用。
參考文獻：
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