【摘要】全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角测距仪器，与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。目前，在公路勘测中，全站仪已发挥了很大作用，本文就全站仪的基本功能，做了简要概括。
【关键词】全站仪；公路；应用方法
前言：
全站仪在对外业测量数据采集处理自动化方面有着非常显著的优势，对公路工程勘测设计和施工放样自动化等有着至关重要的。而现行常用的公路测量方法是建立在以经纬仪和水准仪为主要测量工具基础之上的。在全站仪的引进使用后，影响了传统的公路测量方法，根据其性能特点避免了过多的外界条件约束，使得测量仪器在不同环境下，更加充分地发挥了重要的作用。
1、全站仪的简介
全站仪的基本组成：全站仪由电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置四大部分组成；全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体。
1.1分类：
按系统分类：编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统；按外观结构：积木型（又称组合型）、整体性；按测量功能分类：经典型全站仪、机动型全站仪、无合作目标性全站仪、智能型全站仪；按测距仪测距分类：短距离测距全站仪、中测程全站仪、长测程全站仪。
1.2特点：
在地形测量过程中，可以将控制测量和地形测量同时进行；在施工放样测量中，可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面上，实现三维坐标快速施工放样；在变形观测中，可以对建筑（构筑）物的变形、地质灾害等进行实时动态监测；在控制测量中，导线测量、前方交会、后方交会等程序功能，操作简单、速度快、精度高；其他程序测量功能方便、实用且应用广泛；在同一个测站点，可以完成全部测量的基本内容，包括角度测量、距离测量、高差测量，实现数据的存储和传输；通过传输设备，可以将全站仪与计算机、绘图机相连，形成内外一体的测绘系统，从而大大提高地形图测绘的质量和效率。
1.3测距仪的测程
短程测距仪-测程在5km以内；中程测距仪-测程在5-30km；远程测距仪-测程在30km以上。
2、全站仪的优越性（以莱卡TCR 405为例）
2.1 放样速度快：全站仪放样速度是TCR 405的3倍至5倍，有效地提高了工作效率。
2.2 全站仪的放样精度更高：全站仪的放样误差基本保持在0.01m以内。
2.3 全站仪可以降低控制点的密度：TCR 405的放样点距离一般不超过100m，而全站仪个达到1000m左右。
2.4 不需进行两差改正：全站仪是安于两棱镜中间，到两边等距，在同一环境下的同一时间段得到的数据差改正系数大致一样。
2.5 不需量仪器高及棱镜高，避免由量仪高和镜高所引起的误差。
2.6 仪器不用设于点位上：采用中间观测法，不仅省时省力，而且还不受仪器误差的影响。
2.7 速度快：全站仪采用中间观测法比三角高程测量的对向观测法少一轮流程，即提高一倍的工作速度。
3、全站仪在公路测量中的具体应用
3.1一步测量法：在公路勘探的准备阶段，我们通常的方法是：在测区内，测量图根导线→进行碎部测量→测绘一定宽度的带状地形图，此种方法工作量冗余，程序繁琐。而与其相比，全站仪使用了三维座标数据和有利于计算机辅助进行成图操作的有点，即测量时设置仪器的点位上，先测出导线的数据，接着就测地形、地物点。这样不仅得到更准确的数据，而且还可以可提高测绘路线地形图的工作效率公路工程的建设质量。
3.2恢复中线的坐标放线法：中线位置通常使用高斯平面坐标系来表示，在工程期间，施工队需根据设计图上的坐标来恢复每个桩的位置。比较传统的中线测量法：经纬定向、钢尺测距、沿中线定桩；在利用上全站仪后，改善了受外界环境干扰的情况，使此方法变得非常简洁。
3.3测设交点JD：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。使用方法：等级较低公路要现场标定，高等级公路要图上定线——实地放线（放直线点——穿线——定交点）。
3.4测设转点ZD：当相邻两交点互不通视时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点（在两交点间测设转点、在两交点延长线上测设转点）。
3.5测设转角和分角线：指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的左侧，称为左转角；反之为右转角.
转角的测定：当β左> 180°时，为右转角，有：αy=β左-180°；当β左<180°时，为左转角，有：αz=180°-β左；当β右<180°时，为右转角，有：αy=180°-β右；当β右>180°时，为左转角，有：αz=β右- 180°。
4、影响全站仪测量的因素
竖直角观测误差和距离观测误差；仪器的对中整平误差、棱镜的照准误差和倾斜误差；仪器及棱镜沉降引起的误差；仪器高和棱镜高测量误差；球气差：地球曲率和大气折光对三角高程测量的影响
5、全站仪在公路测量中的主要操作流程
道路放样操作→仪器操作→进入“放样”界面进行放样→放样→架设仪器→观测→数据传出。
6、结束语：
目前，我国的全站仪大都是由国外进口的，在成本上对比较高。可是它在工程建设中的优越性是有目共睹的，不仅操作简单、方便、灵活，而且基本不受地形限制，精准度高，能减少工作量。有利于项目节约成本。在未来的工程市场中，有着广阔的前景。同时，全站仪的引进促使我国的《公路路线勘测规程》等技术规范发进行了一系列的改善，是我国公路测量的质量得到了规范制度的有力保障，更是我国公路测设事业现代化发展的里程碑。
参考文献：
[1]贾桂丽 《浅谈全站仪在公路施工测量中的应用》【J】-实用科技
[2]高国峰 刘颖 《全站仪在公路测量中的应用》【J】-实践与探索
[3]罗永富《全站仪在公路施工测量中的应用与探讨》【J】-中国高新技术企业2009（11）
[4]张虹 张晓艳《全站仪在公路测量中的应用》【J】-河南科技2005（31）
[5]曾庆辉《全站仪在公路测量中的应用》【J】-交通科技2011（3）
[6]杨黎明 孙伟平《影响全站仪高程测量精度因素及解决措施》【J】-矿山测量2012（4）
【关键词】全站仪；公路；应用方法
前言：
全站仪在对外业测量数据采集处理自动化方面有着非常显著的优势，对公路工程勘测设计和施工放样自动化等有着至关重要的。而现行常用的公路测量方法是建立在以经纬仪和水准仪为主要测量工具基础之上的。在全站仪的引进使用后，影响了传统的公路测量方法，根据其性能特点避免了过多的外界条件约束，使得测量仪器在不同环境下，更加充分地发挥了重要的作用。
1、全站仪的简介
全站仪的基本组成：全站仪由电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置四大部分组成；全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体。
1.1分类：
按系统分类：编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统；按外观结构：积木型（又称组合型）、整体性；按测量功能分类：经典型全站仪、机动型全站仪、无合作目标性全站仪、智能型全站仪；按测距仪测距分类：短距离测距全站仪、中测程全站仪、长测程全站仪。
1.2特点：
在地形测量过程中，可以将控制测量和地形测量同时进行；在施工放样测量中，可以将设计好的管线、道路、工程建筑的位置测设到地面上，实现三维坐标快速施工放样；在变形观测中，可以对建筑（构筑）物的变形、地质灾害等进行实时动态监测；在控制测量中，导线测量、前方交会、后方交会等程序功能，操作简单、速度快、精度高；其他程序测量功能方便、实用且应用广泛；在同一个测站点，可以完成全部测量的基本内容，包括角度测量、距离测量、高差测量，实现数据的存储和传输；通过传输设备，可以将全站仪与计算机、绘图机相连，形成内外一体的测绘系统，从而大大提高地形图测绘的质量和效率。
1.3测距仪的测程
短程测距仪-测程在5km以内；中程测距仪-测程在5-30km；远程测距仪-测程在30km以上。
2、全站仪的优越性（以莱卡TCR 405为例）
2.1 放样速度快：全站仪放样速度是TCR 405的3倍至5倍，有效地提高了工作效率。
2.2 全站仪的放样精度更高：全站仪的放样误差基本保持在0.01m以内。
2.3 全站仪可以降低控制点的密度：TCR 405的放样点距离一般不超过100m，而全站仪个达到1000m左右。
2.4 不需进行两差改正：全站仪是安于两棱镜中间，到两边等距，在同一环境下的同一时间段得到的数据差改正系数大致一样。
2.5 不需量仪器高及棱镜高，避免由量仪高和镜高所引起的误差。
2.6 仪器不用设于点位上：采用中间观测法，不仅省时省力，而且还不受仪器误差的影响。
2.7 速度快：全站仪采用中间观测法比三角高程测量的对向观测法少一轮流程，即提高一倍的工作速度。
3、全站仪在公路测量中的具体应用
3.1一步测量法：在公路勘探的准备阶段，我们通常的方法是：在测区内，测量图根导线→进行碎部测量→测绘一定宽度的带状地形图，此种方法工作量冗余，程序繁琐。而与其相比，全站仪使用了三维座标数据和有利于计算机辅助进行成图操作的有点，即测量时设置仪器的点位上，先测出导线的数据，接着就测地形、地物点。这样不仅得到更准确的数据，而且还可以可提高测绘路线地形图的工作效率公路工程的建设质量。
3.2恢复中线的坐标放线法：中线位置通常使用高斯平面坐标系来表示，在工程期间，施工队需根据设计图上的坐标来恢复每个桩的位置。比较传统的中线测量法：经纬定向、钢尺测距、沿中线定桩；在利用上全站仪后，改善了受外界环境干扰的情况，使此方法变得非常简洁。
3.3测设交点JD：路线的转折点，即两个方向直线的交点，用JD来表示。使用方法：等级较低公路要现场标定，高等级公路要图上定线——实地放线（放直线点——穿线——定交点）。
3.4测设转点ZD：当相邻两交点互不通视时，需要在其连线测设一些供放线、交点、测角、量距时照准之用的点（在两交点间测设转点、在两交点延长线上测设转点）。
3.5测设转角和分角线：指路线由一个方向偏向另一个方向时，偏转后的方向与原方向的夹角。当偏转后的方向在原方向的左侧，称为左转角；反之为右转角.
转角的测定：当β左> 180°时，为右转角，有：αy=β左-180°；当β左<180°时，为左转角，有：αz=180°-β左；当β右<180°时，为右转角，有：αy=180°-β右；当β右>180°时，为左转角，有：αz=β右- 180°。
4、影响全站仪测量的因素
竖直角观测误差和距离观测误差；仪器的对中整平误差、棱镜的照准误差和倾斜误差；仪器及棱镜沉降引起的误差；仪器高和棱镜高测量误差；球气差：地球曲率和大气折光对三角高程测量的影响
5、全站仪在公路测量中的主要操作流程
道路放样操作→仪器操作→进入“放样”界面进行放样→放样→架设仪器→观测→数据传出。
6、结束语：
目前，我国的全站仪大都是由国外进口的，在成本上对比较高。可是它在工程建设中的优越性是有目共睹的，不仅操作简单、方便、灵活，而且基本不受地形限制，精准度高，能减少工作量。有利于项目节约成本。在未来的工程市场中，有着广阔的前景。同时，全站仪的引进促使我国的《公路路线勘测规程》等技术规范发进行了一系列的改善，是我国公路测量的质量得到了规范制度的有力保障，更是我国公路测设事业现代化发展的里程碑。
参考文献：
[1]贾桂丽 《浅谈全站仪在公路施工测量中的应用》【J】-实用科技
[2]高国峰 刘颖 《全站仪在公路测量中的应用》【J】-实践与探索
[3]罗永富《全站仪在公路施工测量中的应用与探讨》【J】-中国高新技术企业2009（11）
[4]张虹 张晓艳《全站仪在公路测量中的应用》【J】-河南科技2005（31）
[5]曾庆辉《全站仪在公路测量中的应用》【J】-交通科技2011（3）
[6]杨黎明 孙伟平《影响全站仪高程测量精度因素及解决措施》【J】-矿山测量2012（4）
