李磊
四川中水成勘院测绘工程有限责任公司 610072
摘要：全站仪是一种测量仪器，相对与传统测量仪器，具备着功能强，测量准确以及操作简单等特点，在建筑工程中的应用十分广泛，特别是在水电工程，地下厂房、进排水隧道施工中有着RTK无法超越的优势，不过在对全站仪进行操作的过程中，很容易受到外界因素干扰，所以在操作时，还需要加强对全站仪的操作把控，避免出现测量数据不准确情况，对水电工程的建设造成影响。因此，本文通过对全站仪在水电工程中的应用进行分析与研究，了解全站仪的操作原理，在操作中注意相关事项，确保最终地测量结果达到精确度，满足水电工程后续施工建设要求。
关键词：全站仪；水电工程；操作应用
前言：目前，我国水利水电工程技术实施标准要求逐渐增多，为了确保工程实施达到标准，就必须要有效控制对全站测量仪的应用，确保所测量的数据结果达到精确度，提高测量工作效率。全站仪作为水电工程中较为常用的一种测量仪器，不仅可以提高测量数据的精确度，同时具备着强大的功能，测量速度也相对较快。因此，本文所研究的内容，对全站仪在水电工程中的应用具有重要意义。
1全站仪在水利水电工程测量中的原理和误差控制
1.1工作原理
全站仪中望远镜是由聚光和分光棱镜、目镜和物镜组合而成，属于测量角度与距离中光学的部分。分光棱镜与物镜组成了测距仪的光路，光纤与接收管及发光的二极管连接，从而呈现内光路，并经闸门转换，将内光路所发的红外光传给二极管，完成距离测量；全站仪电气部分主要由测角与测距两部分构成，测角部分的组成要素有计数、光电测角仪器和编码度盘等。测距部分的组成要素有接收管、电子电路和发光的二极管。用串行通讯把测角部分与测距部分连接，使其具备了测距仪与电子经纬仪的功能。全站仪的工作要求：其光线强度适当；可通视，也就是全站仪的目标连线间没有障碍物。
1.2 全站仪的操作和使用
全站仪是具有角度测量、测距（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途，内置专用软件以后，功能还能进一步拓展。
1.2.1水平角测量
（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。
（2）设置目标A的水平角度数为 0°00′00〃。
（3）照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
1.2.2距离测量
（1）设置棱镜常数。
（2）量取仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（3）照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测量需要和现场情况选择不同的测距模式。
1.1.3坐标测量
（1）定测站点的三维坐标。
（2）量取仪器高和棱镜高并输入仪器。
（3）设置后视点的平面坐标和高程或后视点坐标方位角，瞄准后视点并对其定向。
（4）全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标并根据需要可以记录到全站仪器中，为后续的工作提供方便。
1.2误差控制
工程放样的结果通常是即刻(或数小时后)交付使用，往往不能有时间再去检查放样成果的正确性。这就要求测量作业人员在操作的过程中认真仔细反复对数据进行检查，以便及时发现错误，及时纠正，尽量避免误差出现。
一般工程放样的平差工作都是在现场进行的，如在测放一个方向线时，应多采用正、倒镜定点，而后在现场取两方向线的中点作为最后方向值等等方法。在所有建筑领域中，对测量放样的精度都要求具有严密性。严密性指工程建筑物现场放点必须符合图纸上标定点的位置，如果在放样中具有较大错误时，轻者影响施工进度，重则建筑物无法使用。
所以在使用仪器放样过程中要采取适当的措施，使严密区段保证严密性，以满足建筑物放样精度要求，可采用以下平差手段达到这一目的：
第一，对严密部位，一般采用本身主轴线为基本控制进行放样。
即不论控制网布设的精度如何，一旦利用其测设主轴线后，该工程部位就以该轴线为基础了，这样就保证了建筑物的相对严密性;
第二，所有轴线的测设，应在主轴线的基准上进行，以避免再由控制网测设，而将控制网本身的测设误差带入严密区段;
第三，在施工过程中，所有轴线的测设定位，应具有一次性，切忌反复变更造成轴系的混乱。
二、全站仪在水电工程施工中应用时应注意的事项
2.1全站仪放样前的准备工作
在使用全站仪测量前，需要对水电工程设计图纸进行全面了解，掌握工程的需求的同时，还需要对测量位置以及控制点进行确定，优先选择地质条件好以及便于观测的位置。
2.2对数据进行有效收集与检查
水电工程在施工前，需要利用全站仪对现场进行断面、地形测量，为后续的施工和结算留下第一手资料。施工过程中根据蓝图进行放样，指导土建开挖和混凝土浇筑。如果其中所测得的数据结果出现了严重的错误，那么对整个工程施工质量、效益、进度都会造成影响。要想有效控制好全站仪测量数据结果的有效性以及准确性，则需要做好以下几点措施。1）需要对每日的测量任务进行掌握，测量人员可以制作记录手册，将每一个测量的坐标以及测量结果详细记录每天由专人检查核对。2）在对蓝图进行放样前，需要对测量数据结果的准确性进行验证，不可对数据进行随意删除修改。3）需要坐标中的各项测量数据结果进行标注，便于对数据的分析，确保数据验收达到标准要求。4）保证仪器在鉴定有效期内，超过期限需要重新检校。
三、定点放样
电站厂房一层板面砼浇筑完成，待砼强度满足要求时进行轴线放样，利用全站仪进行现场放样。
根据设计图纸已经将1、2两点的平面坐标推算出：1（X=36239.048 Y=7583.705）
2（X=36250.493 Y=7596.275）
1．准备工作
使用仪器为拓普康GPT-3000N，已经控制点为II03（X=40054.135 Y=3222.166）
II04（X=37130.959 Y=0883.336）(以上涉及坐标为编写论文需要，均为假定坐标无实际意义)
2．放样操作
a)在A点架设仪器，打开仪器（激光对中）对中整平，由一人在B点竖立棱镜用于定向。
b)进入操作界面，选择一个文件，选择放样功能，进入坐标放样，将待放点1平面输入到仪器中，仪器自动计算出测站点与1点的水平角差值和水平距离的差值。
c)松开水平和垂直制动螺旋，转动仪器，直到水平角差值为0时指挥跑棱镜杆者，跑到棱镜十字丝的竖线方向上。
d)指挥跑棱镜杆者，跑到棱镜十字丝的竖线方向上，再通过前后移动棱镜位置，直到仪器显示水平距离差为0时，棱镜杆尖所对的点即是放样点1的现场位置。按上述方法，放样点2.
e)为确保放样精度，每个点放样完成后，再用全站仪复测一次。2个点放样完成后，现场利用卷尺拉出2点间的距离以验证是否出现偏差。
f）放样点的地面标注要注意保护，尽量放在不能移动的地面或者物体上，避免出现点放样后，被不知情的人人为的移动或者破坏，对放样的精度和进度造成影响。
结束语：全站仪在水电工程中进行全面应用时，对多个施工环节具有影响，必须要对每一个环节加以控制，确保水电工程测量数据结果的真实性与准确性，避免在后续工程施工中，对工程质量造成影响。另外，还需要对测量数据结果误差问题进行全面解决，促使水电工程测量工作在开展中，可以更好地对全站仪操作进行控制，提高测量效率，确保水电工程测量精确度，为工程后续施工提供良好的保障，进一步提高水电工程建设经济效益。
参考文献：
[1] 余小江，金福.全站仪在建筑施工中的应用[J]施工技术,1997年06期.90-92。
[2] 卜艳萍.施工测量放样作业指导书[J].东北测绘，2006年01期.40-44.
[3]张正禄.工程测量学[M].武昌：武汉大学出版社，2005.60-65