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全站仪在公路工程测量中的应用

发表时间：2020/10/13 来源：《基层建设》2020年第19期作者：刘艳珂

[导读] 摘要：随着国民生产水平不断提高，我国科技的飞速发展，越加先进精准的全站仪逐渐普及于在公路工程施工测量中。

        海南省交通规划勘察设计研究院海南省海口市 570206
        摘要：随着国民生产水平不断提高，我国科技的飞速发展，越加先进精准的全站仪逐渐普及于在公路工程施工测量中。在公路工程测量中，全站仪具有重要的作用，测量单位相关测量人员必须掌握全站仪的工作原理及应用方法。本文结合全站仪的工作特点，阐述了全站仪在公路测量中的应用，希望可以为测量人员在工作中提供一定参考。
        关键词：全站仪；公路工程；测量
        近年来，随着科学技术的不断更新，在公路工程测量过程中，全站仪已经逐渐代替了经纬仪、水准仪这些传统的测量仪器。微型计算机、红外测距仪和电子经纬仪合为一体的组成了全站仪。在当下，在我国的公路工程测量阶段中，数据的准确性直接影响后续工程的进行，对于工程的开展起到至关重要的作用。于是，有着测量数据精准、操作快捷的全站仪逐渐被公路工程中的测量人员接纳并普及。在测量阶段，测量结果失之毫厘、谬之千里的表现最为明显。我国对于公路工程测量工作，虽然取得较大程度的进步，但对于某些施工工艺和技术问题仍然会有不可避免的问题，不仅如此，全站仪的使用和应用受多种因素的影响，如何保证公路工程测量结果的精准性，是当下测量人员面临的主要问题和挑战。
        一、全站仪概述
        在公路工程建设中，通过全站仪精准测量的数据可以为公路工程施工进行预判。测量工作不仅能将图纸、地形等设计要求融合一体，还可以提升公路工程建设的效率，把控公路的质量、施工安全等综合因素。因此，在当下的公路工程施工当中，全站仪扮演着重要的角色。全站仪全称“全站型电子测速仪”，最早出现于上世纪六十年代末期，其工作机理将电磁学、融光学、电脑技术等多方面领域融为一体，集多项现代科技融汇而来，是新一代综合性测绘仪器。全站仪的应用将测绘人员的复杂繁重的实地测量工作变得简便快捷。
        不断更新的全站仪测量对象越加广阔，不仅可以测绘表面的地形，对于地下活动的变化也十分敏感，可以精准的反馈地质构造、地形，便于把控项目地形及施工建设的动态。全站仪的灵敏性相比于传统测绘工具大大提升工作的效率，全站仪的精准度较高，为当下的公路工程测量工作带来极大的便利。它所传递的数据具有时效性，有着十分重要的参考价值，加上全站仪整个系统不断更新，在计算机数据系统的辅助之下，全站仪测量已经形成了一套完整的测量体系，加之绘图机，将公路工程施工、地下环境在计算机建模的基础之上更加立体的呈现出来，大大提高工程设计施工的效率，为公路工程建设带来了极大的便利。
        二、全站仪优点
        全站仪具有双向传输的功能。一方面全站仪可以将测量到的数据传输到电子手册或外部计算机中，另一方面还可以接受外来数据和命令。双向的信息传输系统具有专用的程序进行系统的开发，由此可以帮助测量人员提高数据的安全性和可靠性。全站仪含有双向倾斜补偿器，在测量过程中，设备可自动垂直方向和校正水平，消除因倾斜垂直轴带来的误差影响。全站仪内部采用同轴双速系统和微动机构，这样的功能可以使基准星瞄准更快、更准确。全站仪开发出专用的测量软件，该软件可用于三维坐标的测量，如对于线测量的测量，悬架高度的测量，偏心测量，切割和放样测量，边缘测量的测。全站仪具有人机对话的功能。在仪器控制面板主要由键盘和显示器两部分组成，控制面板上含有“人机对话”的功能选项，控制面板位于仪器的两侧，便于操作。

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        三、全站仪在公路工程测量中的应用
        公路桥梁测量是公路建设的基础性工作，它能够帮助施工队伍找到最合适的施工位置以及施工线路，从而减少公路建设项目的施工周期，节约公路建设项目的施工成本，对于提高整个公路建设项目的施工效率和施工质量具有很重要的影响，因此，全站仪在公路桥梁测量中实现了深入而广泛的应用。
        在进行公路工程建设中，需要场地、道路等施工区域进行土方量计算。对全站仪的三维坐标测量模式进行改进，就可以直接进行断面测量，在进行断面测量后，方可计算项目区土方量。当利用全站仪进行测量时，测量人员要核查输入的已知数据否正确，若出现错误后，在记录格式中很难发现。在断面测量采用全站仪进行时，需要将仪器设置在断面基点A，参照另—个断面基点B，输入A断面基点三维坐标即可识别。测量出测量点到基点的高程和水平距离即可进行断面测量，因此，在输入A断面的三维坐标时，可以将X坐标和Y坐标设置零，将Z坐标设置成A点的高程。将A基的三维坐标输入系统后，将棱镜高和仪器高度输入系统中，照准B点，并将全站仪旋转到需要测量的断面方向线上，设置度盘为零，就能测量出该断面。利用全站仪的坐标测量模式，直接照准目标点。在显示出的三维坐标中，x坐标为目标点到基点正北方向的坐标增量，Y坐标为目标点与方向线的偏差。当偏差在允许范围内时，测得的正北方向坐标增量就是基点和目点的水平距离，测得的z为目标点的高程。
        中线测量又称恢复中线、中桩放样，利用导线控制点和中线控制桩将设计图中的公路中线反映到实地，随着我国高等级公路建设的兴起，对中线恢复的精度要求逐渐提高，全站仪测量成为成为目前中线测量的重要方法，全站仪测量是利用极坐标法，通过建立中线点、导线点坐标，利用其坐标关系进行中线放样，进而形成一套完整的放样程序。通过放样程序，只要将待定中线点以及后视点测站点坐标输入到仪器中，仪器就会根据放样程序自动计算出该待定中线点的距离偏差值和角度偏差值，从而快速、准确定位中线点。
        四、结束语
        综上所述，在应用全站仪的过程中，具有数据处理迅速、失误较小、定位准确且便捷、测距自动快速的特点。随着科技的进步，先进的全站仪技术需要与电子计算机配合工作，大大提高了工作效率，节省了工作时间，也节约了工作成本。相比于传统的测量工作，全站仪的优越性较为突出，减少了以往作业面相对高差的限制，不再需要钢尺测距，提高了测距速度，也大大简化了内业计算的步骤。实践证明，利用全站仪能够合理减少测量所需的时间，有效节约工程测量成本，保证公路工程的施工进度。
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