全站仪的工作原理和实际应用

全站仪导线测量原理

一、全站仪导线测量的概述

全站仪导线测量是一种广泛应用的测量技术，它通过全站仪进行高精度角度和距离测量，实现平面控制测量。全站仪导线测量具有自动化程度高、精度稳定可靠、操作简便等优点，广泛应用于城市规划、建筑、交通、水利等领域。

二、全站仪导线测量的基本原理

全站仪导线测量的基本原理是利用全站仪进行角度和距离的测量，通过数学计算得出测量点的平面坐标。全站仪是一种集测距仪、电子经纬仪和计算机技术于一身的智能型测量仪器，它可以通过内部计算机系统自动进行数据采集和处理，大大提高了测量的精度和效率。

具体来说，全站仪导线测量的基本步骤如下：

1. 在测量区域布设控制点，通常选择地势较高、通视良好的位置。

2. 在控制点上架设全站仪，对中整平，设置测站点和后视点，输入相关参数，如仪器高、棱镜高、气压等。

3. 配置全站仪参数，包括坐标系统、投影参数、单位设置等，确保与实际工程要求一致。

4. 对测量区域进行角度和距离测量，通过全站仪的望远镜和内置计算机系统进行数据自动记录和处理。

5. 根据测量的角度和距离数据，通过数学计算得出测量点的平面坐标。

三、全站仪导线测量的实施步骤

1. 确定测量方案：根据工程要求和实际情况，确定测量范围、控制点布设方案、测量精度等。

2. 准备工具和资料：准备全站仪、棱镜、脚架、记录本、测绳等工具，收集相关资料，如地形图、控制点资料等。 3. 实地踏勘：对测量区域进行实地踏勘，了解地形地貌、建筑物等情况，以便更好地布设控制点和选择合适的测量方法。

4. 控制点布设：根据测量方案和控制点布设要求，在测量区域内选择合适的位置布设控制点，并做好标记。控制点应尽量均匀分布，方便后续测量和数据处理。

5. 全站仪架设与校准：将全站仪安装在三脚架上，对中整平，然后进行校准。校准包括对中器校准、水平器校准和误差校准等，以确保测量的精度和准确性。

6. 角度和距离测量：根据实际情况选择合适的测量模式，如距离模式、角度模式或跟踪模式等。按照测量方案的要求进行角度和距离的测量，并记录数据。在测量过程中应注意避免误差累积和仪器误差等因素对测量结果的影响。

全站仪在考古田野测绘中的应用（

全站仪是全站型电子速测仪的简称，主要由光电测距仪、电子经纬仪和微处理器等部分构成，它通过测量斜距、竖直角、水平角，可以自动记录、计算并显示出水平距、斜距、高差、高程、坐标等相关数据。因为安置一次便可完成一个测站上的所有测量工作，故被称为全站仪。全站仪目前已是如建筑、水利、环保等多个行业的通用测量工具，但在国内考古行业中的应用才刚刚开始，只有少数高校和文博单位在田野工作中使用了全站仪，全站仪在考古田野测绘中的广阔前景尚待考古工作者去开发和应用。

一、考古田野用全站仪数字化测绘工作站的配置

一个实用的考古田野用全站仪数字化测绘工作站可参考如下配置：

全站仪主机：应把握的性能指标主要是：①精度,最重要的性能参数，应采用2秒级测角，5毫米测距偏差；②测程，3000米左右即可；③最好有免棱镜功能，即通过激光测距实现200米左右的无棱镜测量，对于需要频繁进行碎部测量的考古测量非常实用；④IP54级以上的防尘防水性能，以经受较恶劣的野外工作环境的考验。

附件：①三脚架两副以上，用于架设全站仪或棱镜，架设全站仪的三脚架最好采用较铝合金脚架稳定性更好的木质脚架；②棱镜、对中杆，棱镜分单棱镜和三棱镜两种。三棱镜测程在3000米左右，但安装麻烦，用得较少。单棱镜可安设在对中杆上工作，能够进行2000米左右的测量，可选两套以上，以实现多点同时测量，提高工效；③反射片多张，可方便地贴在不便架设棱镜的遗迹上。

电脑和成图软件：电脑最好选用带串口的商用笔记本电脑或台式机（全站仪数据传输口几乎都是串口）；成图软件用于处理测量数据，绘制矢量地图，目前有多款优秀的国产成图软件如南方开思等可供选用。另为方便起见，还需安装AutoCAD、Photoshop等通用软件。

全站仪的使用和操作的实验报告

1. 引言

全站仪是一种用于测量地面上的点在三维空间中位置和坐标的仪器。它主要由望远镜、测距仪、自动水平器和数据处理系统等部分组成。全站仪具备高精度、高效率和方便携带等特点，广泛应用于建筑、土木工程和测绘等领域。本实验旨在掌握全站仪的基本使用方法和操作技巧。

2. 实验设备

• 1台全站仪

• 三脚架

• 杆

• 测量点

3. 实验步骤

步骤一：全站仪的架设

将三脚架放置在需要进行测量的点上，调整脚架使其稳定平衡。然后将全站仪放在三脚架上，通过调节全站仪的三脚螺旋使其与地面水平。这一步骤的目的是为了保证全站仪的稳定性和测量的准确性。

步骤二：测量基准点

选取一个基准点作为参考点进行测量，可以是地面上突出的物体或者已经确定坐标的点。在全站仪上设置基准点的坐标，并记录下来供后续测量使用。

步骤三：测量其他点的水平方向角

通过望远镜观测测量点，并将其视线对准。然后通过全站仪上的角度测量装置测量出点在水平方向上的角度，并记录下来。

步骤四：测量其他点的垂直方向角

利用全站仪上的自动水平器，使仪器在水平方向上保持平衡。然后通过望远镜观测测量点，在垂直方向上调整望远镜的位置，使其与水平线垂直。利用全站仪上的角度测量装置测量出点在垂直方向上的角度，并记录下来。 步骤五：测量距离

利用全站仪上的测距仪，在全站仪和目标点之间进行测量距离。目前常用的测距仪有电子测距仪和激光测距仪两种类型。根据具体仪器的使用方法进行操作。

步骤六：计算坐标和距离

根据测量得到的角度和距离数据，结合基准点的坐标，利用三角测量原理，计算出其他点的空间坐标。

4. 实验结果与分析

根据以上实验步骤，我们成功地完成了全站仪的使用和操作实验，并得到了测量的结果。根据测量得到的角度和距离数据，我们可以计算出其他点的空间坐标。这些数据对于建筑和土木工程等领域的测量和设计具有重要的参考价值。

实验中可能存在的误差主要来自于仪器的精度和操作者的技术水平。因此，在实际应用中，我们需要选择合适精度的全站仪，并进行专业的培训和操作。另外，在复杂环境下，如高风速、强光照射等情况下，测量结果可能会受到一定的干扰，需要注意这些因素对测量的影响。

水利建设与管理・２０１０年第３期　３１　

全站仪在１程施重测量巾赡　

皇甫其亮　张志娟　

（淮河水利水电开发总公司　蚌埠２３３０００）　

【摘要】全站仪在工程施工中日渐普及，了解全站仪的特点和应用知识，对工程施工测量工作具有重要意义。通　常在施工中，全站仪的使用仅限于几项常用的功能，不能发挥出全部性能。本文通过对全站仪的特点及工作原理的　阐述、对施工放样特点的分析，浅谈了全站仪在工程施工测量中的应用，对充分发挥全站仪在工程施工测量中的作　用有一些帮助。　【关键词】全站仪工作原理应用　

近年来，随着科学技术的进步与发展，人类劳动不仅　

在深度和广度上拓展很快，而且也更加简捷而高效。光电　测距仪的出现使测量范围和测量速度大大提高；电子经纬　仪的出现不仅使测角精度有所提高，其可视化也给测量工　

作带来了极大便利。所谓全站仪，是指能完成一个测站上　

全部测量工作的仪器。全站仪实际上是一种将红外测距仪　和电子经纬仪合为一体的仪器，并在内部装有微型电子处　理器。　

１全站仪的主要特点　

全站仪可与电子计算机配合使用，以实现工作的高　效性。其优越性主要表现在：⑧作业面相对高差限制丈大　

缩小，一般高差在１５０ｍ以内（要正确设置大气常数），其　

水准测量能满足四等水准精度，这一高差基本上能满足　各种大中型工程的要求；⑥其粗略放样半径可达２０００ｍ　

以上（根据仪器的不同，其视距将有所不同）；⑥无需钢　

尺量距；③测距速度快（测距２０００ｍ只需２ｓ，在其测距范　围内也只需２ｓ）；⑥内业计算简单；①尤其在采用坐标放　

样时，更显其优越性，其角差和放样边长都会显示在仪　器屏幕上，操作尤为方便。　

传统的测量工作一般需要几种测量仪器配合来承担，　至少需要两种测量仪器才能完成一点的测量工作，而且需　要移动站点（转点），费时费力；而全站仪在一个站点就可　

以完成控点范围内的所有测量工作。尤其在高程测量上，　全站仪的一站可以完成传统水准仪１０站乃至５０站的工　作，且避免了因转点而引起的误差累积。因此，对放样同样　任务的工作，“全站仪”比“传统测量仪器”可节省２／３时间，　人力可节省１１２。　２全站仪工作原理