全站仪测量技术分析及应用
全站仪测量技术分析及应用
[摘要]全站仪是一种电子、机械及光学器械构成的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、斜距、平距、高差测量等功能于一体的测绘仪器,因其功能强大且使用方便,被广泛用于地面大型建筑和隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。在煤矿井下测量中使用经纬仪、水准仪进行相关数据的测量,不仅工作量大,且精度低。使用全站仪可以明显的提高测量精度,而且能减轻测量人员的劳动强度,提高工作效率。本文介绍了全站仪的几种专项测量功能及其基本原理, 探讨了全站仪在工程测量应用中应注意的事项。
【关键词】全站仪;测量功能;分析应用
测量工作是煤矿生产建设的一项重要的技术基础工作,良好的测量所得数据能很好的指导安全生产。煤矿井下测量以往主要是使用经纬仪测角,钢尺量边,随着科学技术的发展,测量仪器也越来越先进,全站仪已经被越来越广泛地应用到井下测量工作中。为了充分利用和开发全站仪的功能,提高测量效率,解决实际问题,本文将介绍全站仪的几种专项测量功能及其基本原理,并探讨其在工程测量中的实际应用和应注意的事项,以供测量工作人员参考。
1.全站仪专用测量功能
1.1对边测量(RDM)
对边测量是指间接地测定远处两测点间的水平距离和高差,也称为间接测量,是用来测量两个不可通视点之间的水平距离和高差对边测量,示意图如图1所示,A、B为地面上不能直接测距的两个未知点,在O点处安置全站仪,使仪器与A、B两点能够通视启动全站仪对边测量功能,分别照准A、B两点的反光棱镜,利用全站仪内置的对边测量程序直接间显示出A、B两点间的水平距离D、斜距S和高差。
其原理为:测定O点至A、B两点间的斜距S1、S2,竖直角α1、α2, 水平角β值, 则A、B两点间的水平距离D和高差分别为:
(1)
(2)
(3)
但需指出,按公式(2)计算出的高差即是全站仪上显示出来的高差,并不一定就是地面A、B两点之间的实际高差,实际高差h为:
(4)
式中:
V1和V2分别为A,B两点的目标高。显然, 当V1=V2时,式(4)即变为式(2)。因此,在实际工作中,应尽量使两目标高相等,以简化计算; 否则,应在全站仪显示出的高差中加入改正数(V1-V2) 。
对边测量的精度主要取决于测站点与目标点的远近,越近精度越高,且安置在过两端点垂线上精度较高。因此,在测量时测站点应安置在过两端点垂线上,且尽量靠近待测点。对边测量在施工放样中,可用来检测放样点或红线桩是否正确和满足精度要求。利用这一功能还可以简单测量道路中心桩和路边桩之间的距离和高差等。
1.2悬高测量(REM)
所谓悬高测量是指测定空中某点至特定某个面(一般为地平面) 的高度。