文档介绍：全站仪及其在水利工程中的应用
全站仪及其在水利工程中的应用
摘要:阐述了利用全站仪技术应用的范畴已经发展到各个工程领域,本文系统地阐述并针对其相关的无棱镜测量技术在工程测量中的应用情况进行探讨分析。
关键词:无棱镜测量技术,断面测量,精度分析
中图分类号:TM83文献标识码: A

全站型电子速测仪简称全站仪(Electronic Total Station)。为了能准确地定义全站仪,我们首先介绍一下有关概念,人们已经提到了“速测法”,它是指一种从仪器站同时测定某一点的平面位置和高程的方法。有时,这种方法也称作“速测术”(Tachymetry),而速测仪(Tachymeter)就是根据速测法原理而设计的测量仪器。最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的,我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上,“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪,被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定,而高程则是用三角测量方法来确定的。根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪,也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早,并且进行了不断的改进,可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪,对斜距进行化算,最后得出平距、高差、方向角和坐标差,这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、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,并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。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。

无棱镜测量技术基于相位法原理,发出的激光束极为窄小,可以非常精确地打到目标上,保证高精度的距离测量。与有棱镜测量相比较,其优点是只要测点的反射介质符合无棱镜测量的条件,就不需要在测点上放置棱镜,即可测量出该点的三维坐标。此项技术在全世界范围内得到了广泛的应用,它具有良好的技术规范:高精度(3mm ± 2ppm),大范围(使用柯达灰度标准卡,其范围可达180米[1]),具有可见的红色激光斑,以及很小的光束直径。根据国际激光安全标准,3R类激光器操作人员应该注意不要使人眼直视激光束。当测量人员在触发测量键时,激光器才能被激活,测量完成就被关闭。当打开激光指示器时,3R类激光器也能够被激活。人眼暴露于这样的激光线中时,自然的一些反应(例如:瞳孔的缩小、斜视、视线的转移)将或多或少的减少伤害,这样,人眼由于在无意中处于激光束中较长时间而导致受伤的可能性可以忽略不计了。

每种测量设备都有自身的特点和适用范围,通过实践发现无棱镜测量技术适用条件如下:
(1)适用于通视条件好,反射介质好的地方,在反射介质较暗,吸光性太强,反射条件不好等地方不宜使用无棱镜测量。(2)无棱镜测量技术适宜测量反射面裸露的测点高程,如岩石,房屋、公路等视线可及的地形、地物点高程。
(3)无棱镜测量适用于视线没有任何障碍的地形地物测量,若中间有障碍物则测量到的是障碍物的坐标、高程。如要测400米外的地形点,若在200米的地方有树叶挡住视线,将测到的是树叶的坐标、高程。
(4)无棱镜测量适用于人