【摘 要】全站仪有下列两大部分组成，一部分为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测角系统，电子测距系统，数据存储系统，还有自动补偿设备等。另一部分为过程控制机，主要用于有序地实现上述每一专用设备的功能。过程控制机包括与测量数据相联接的外转设备及进行计算、产生指令的微处理机。本文在阐述全站仪的基本原理的基础上，探讨了优化工程测量中全站仪的策略，以期指导实践。

　　【关键词】全站仪；工程测量；优化与应用

　　全站仪，即全站型电子速测仪，是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外转设备交换住处的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。因此，研究全站仪在工程测量中的优化与应用具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对全站仪在工程测量中的优化与应用进行了初步探讨。

　　一、全站仪的基本原理

　　全站型电子速测仪简称全站仪。它是一种可以同时进行角度（水平角、竖值角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统，水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。

　　二、优化全站仪在工程测量中应用的策略

　　全站仪在工程测量中的应用，不仅提高了工作效率，而且还提高精度。应用有很多种，下文将主要从水平角测量、距离测量、坐标测量和悬高测量四个方面来介绍优化全站仪在工程测量中应用的策略。

　　1.水平角测量

　　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。设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。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。

　　2.距离测量

　　设置棱镜常数。测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。设置大气改正值或气温、气压值。光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。量仪器高、棱镜高并输入全站仪。距离测量。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，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

　　3.坐标测量

　　设定测站点的三维坐标。设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。设置棱镜常数。设置大气改正值或气温、气压值。量仪器高、棱镜高并输入全站仪。照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

　　4.悬高测量

　　所谓悬高测量，就是测定空中某点距地面的高度。全仪进行悬高测量的工作原理如图所示。

　　首先把反射棱镜设立在欲测目标点B的天底B'点（即过目标点B的铅垂线与地面的交点），输入反射棱镜高v；然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点B，便能实时显示出目标点B至地面的高度H。显示的目标高度H，由全站仪自身内存的计算程序按下式计算而得：

　　H=Scosα1tgα2-Ssinα1+v

　　式中，S为全站仪至反射棱镜的斜距；α1和α2分别为反射棱镜和目标点的竖直角。

　　三、结语

　　总之，优化工程测量中全站仪，不仅有利于提高了工作效率，减少外业计算、记录和外业工作时间，而且还有利于提高作业精度。全站仪在工程测量中的优化与应用，可以使全站仪更好的应用于工程测量。在实际工作中，我们应针对不同的工程技术要求，制定不同的施测方案，在确保工程质量的同时，最大限度降低生产成本，使单位的经济效益得到大幅提高。

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