全站儀在城區(qū)大比例尺測繪中的作用

1、<p>　　全站儀在城區(qū)大比例尺測繪中的作用</p><p>　　摘要：伴隨著城區(qū)經(jīng)濟(jì)改革的發(fā)展，那么對(duì)于城區(qū)的測繪是城區(qū)發(fā)展必不可少的重要環(huán)節(jié)。在大比例的城區(qū)測繪中，全站儀的引入和發(fā)展，給城區(qū)發(fā)展帶來了更大的效益。全站儀作為測角測距的一種新型的高技術(shù)儀器，在城區(qū)測繪中越來越起到廣泛的應(yīng)用和普及。全站儀的運(yùn)用，不僅是在精度上更加的精密，盡量減少誤差，也是能否順利的完成測繪工作不可或缺的重要武器。 <

2、;/p><p>　　關(guān)鍵詞：全站儀；大比例尺測繪；作用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：P24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　傳統(tǒng)地形測量的方式方法有很多種，但測量的原理基本上是相同的，就是通過運(yùn)用測量的儀器在通過業(yè)內(nèi)人士的計(jì)算，在通過測量的數(shù)據(jù)人員通過儀器等工具把模擬好的測量數(shù)據(jù)繪制到白紙上，當(dāng)前，隨著科學(xué)的日新月異進(jìn)步和發(fā)展，新的測量儀器——全

3、站儀日益廣泛應(yīng)用促進(jìn)了城區(qū)大比例尺的全自動(dòng)化改革，在測量項(xiàng)目中一直居于主導(dǎo)地位。本文將對(duì)全站儀在城區(qū)大比例尺測繪中的作用展開探討。 </p><p>　　全站儀在城區(qū)大比例尺的測量作用 </p><p>　　當(dāng)前，航測法，全野外的數(shù)字測圖法和平板儀的白紙測圖法是進(jìn)行大比例測繪的主要方法，這里面，平板儀的白紙測圖法是一直以來使用比較廣泛的方法。但隨著電子計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代化的測量儀器的發(fā)展，比如全

4、站儀和GPS的實(shí)用，把現(xiàn)代化的測量儀器直接運(yùn)用到了常規(guī)下的測圖法中，形成了半數(shù)字化測量法。有機(jī)的把電子全站儀很好的應(yīng)用到平板儀的白紙測圖中去，使二者結(jié)合形成了新型測量方法，現(xiàn)在常用的半數(shù)字化的平板儀測圖法。半數(shù)字化的平板儀測圖法工作流程大致如下：控制測量—外業(yè)數(shù)據(jù)的采集—內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理—外業(yè)圖形的編繪和內(nèi)業(yè)清繪—最后內(nèi)外業(yè)的檢查。 </p><p>　　隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，全站儀是光機(jī)電算為一體化的新型的技術(shù)測

5、量儀，測距的部分是由發(fā)射、接受、瞄準(zhǔn)組成的共軸系統(tǒng)。測角部分是由電子的測角系統(tǒng)來完成，是一種具有很高的精度，結(jié)合各種測量功能組合的外業(yè)數(shù)據(jù)的采集設(shè)備，在很大程度上減輕了外業(yè)人員勞動(dòng)的強(qiáng)度。 </p><p><b>　　全站儀測量的原理 </b></p><p>　　電子測距技術(shù)。它設(shè)計(jì)的原理是利用空氣中電磁波的傳播速度為已知條件，測定電磁波與被側(cè)距離之間往返的傳播時(shí)

6、間求得的距離值。然而這種直接測距方法實(shí)踐起來特別困難，當(dāng)我們要進(jìn)行較高精度的測量時(shí)，對(duì)測量時(shí)間要求也會(huì)很高，實(shí)際操作就會(huì)非常困難，因此在實(shí)際的測量過程中，通常會(huì)采用根據(jù)此原理改進(jìn)后的方法來測距，比較常用的是脈沖法： </p><p>　　激光器作為測距所使用的光源，由它發(fā)射出的光脈直接沖向目標(biāo)，同時(shí)把電脈沖的信號(hào)輸出。打開電子門，利用頻率發(fā)生器所產(chǎn)生時(shí)標(biāo)脈沖對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)。被目標(biāo)反射回到發(fā)射器的光脈沖，也同樣會(huì)產(chǎn)生

7、電脈沖，最后把電子門關(guān)閉，來終止時(shí)標(biāo)脈沖的通過。采用脈沖法測距的原理，通過技術(shù)的革新，在脈沖法測距精度上就會(huì)有極大的提升。實(shí)踐也證明，這種測量的精度也不比相位法的測距精度低。 </p><p>　　2.電子測角技術(shù)。就是角度測量數(shù)字化，15504317012就是利用自動(dòng)數(shù)字來顯示角度的測量結(jié)果，它的實(shí)質(zhì)是通過角碼轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)替代傳統(tǒng)光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)。當(dāng)前，這種轉(zhuǎn)換系統(tǒng)分為兩類：一種是光柵度盤的“增量法”測角；一種是編碼

8、度盤的“絕對(duì)法”測角。 </p><p>　　編碼度盤測角的原理。編碼度盤是和普通的光學(xué)度盤比較相似的玻璃碼盤，有若干個(gè)寬度一樣的同心圓環(huán)分布在這個(gè)平面上，而每一個(gè)圓環(huán)又被制成等長透光與不透光區(qū)。這種圓環(huán)被稱為“碼道”，而每一條碼道又代表二進(jìn)制的數(shù)位，位數(shù)是由高到低。在碼道數(shù)目基本一定條件下，編碼盤就可以分成面積相等，數(shù)目一定的扇形區(qū)，被稱作編碼盤碼區(qū)。編碼盤的編碼是由在同一個(gè)碼區(qū)的各個(gè)碼道，不透光區(qū)和透光區(qū)的排

9、列來構(gòu)成的，而這碼區(qū)顯示的角度范圍，稱作編碼度盤角度分辨率，編碼度盤測角的方式都是絕對(duì)法測角。 </p><p>　　光柵度盤的測角原理。光柵指的就是一些被刻制成寬度和間隔均相等，直線條紋光學(xué)器件。通過光柵的光會(huì)產(chǎn)生衍射效應(yīng)，用做透射衍射光柵被稱為透射光柵；用做反射光衍射光柵被稱為反射光柵。光柵有兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是以毫米長度內(nèi)的條紋數(shù)，被稱作是條紋密度；一個(gè)是相鄰條紋間距離，被稱作是間距。根據(jù)測量對(duì)象的不同，有角度

10、測量光柵，在度盤徑向以等角距離來刻制輻射狀徑向光柵；一種是長度測量光柵，用于刻在直尺上，被稱作是直線光柵。兩片參數(shù)相同光柵如果重疊在一起，使它們柵縫間有很小的夾角，在光的照明下會(huì)出現(xiàn)和光柵柵縫垂直的相間的條紋，被稱作莫爾條紋。 </p><p>　　分析光柵的角移，便出現(xiàn)莫爾條紋的徑向移動(dòng)，這種移動(dòng)使在固定點(diǎn)上的莫爾條紋呈現(xiàn)正弦形變化。如果在此點(diǎn)上設(shè)置探測器的光電轉(zhuǎn)換，就會(huì)輸出正弦的電信號(hào)，正弦信號(hào)的一周就是一個(gè)

11、莫爾條紋的寬m，計(jì)算脈沖的個(gè)數(shù)就會(huì)得到角度。由此可以看出，光柵度盤測角只能在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中才會(huì)讀出角度的變化值，由此，這種測角的方法也屬于增量法的測角法。 </p><p>　　（二）在測圖點(diǎn)位中，全站儀的測角誤差分析 </p><p>　　檢驗(yàn)全站儀角觀測誤差的來源主要有儀器本身誤差，這種系統(tǒng)式誤差可以采用觀察方法來降低或者直接消除其本身影響，由于全站儀對(duì)角度觀測一般都是半測回，所以還要考慮

12、對(duì)測角精度影響。全站儀的開發(fā)和使用在今后的發(fā)展主要體現(xiàn)在軟件的開發(fā)技術(shù)中，全站儀的發(fā)展也將會(huì)有更大的突破。比如說儀器采集數(shù)據(jù)能力將不斷增強(qiáng)；儀器處理數(shù)據(jù)能力有所提高；儀器間數(shù)據(jù)交換和共享也會(huì)成為現(xiàn)實(shí)，業(yè)內(nèi)工作在觀察過程的同時(shí)就會(huì)完成。 </p><p>　　全站儀和RTK在城區(qū)大比例尺測量中的應(yīng)用 </p><p>　　為了能滿足城區(qū)大比例尺測繪的需求，縮短作業(yè)任務(wù)的時(shí)間，使用全站儀的測量

13、可以保持較好的精度，來滿足這些作業(yè)要求。城區(qū)中， 高等級(jí)的控制點(diǎn)距離都比較遠(yuǎn)，不通視，而普通的等級(jí)點(diǎn)破壞大，測量中通視也不方便，如果完全的利用全站儀會(huì)消耗大量的人力、財(cái)力、物力，無法快速的進(jìn)行測量。而利用全站儀和RTK結(jié)合就可以很好解決這些問題。在測區(qū)的范圍內(nèi)，可利用RTK來布設(shè)控制點(diǎn)，在一些不容易到達(dá)的地方可以利用全站儀來進(jìn)行測量?？梢怨?jié)省很多時(shí)間， 快速的完成各種測量，在作業(yè)的精度上也可以保證。 </p><p&

14、gt;　　例如西北民族大學(xué)測量任務(wù)中，由于測區(qū)的地形復(fù)雜，恢復(fù)點(diǎn)附近的高層建筑物比較多，控制點(diǎn)距離測區(qū)又比較遠(yuǎn)，使用此方法來進(jìn)行樓點(diǎn)位的恢復(fù)作業(yè)，在開闊的區(qū)域附近利用RTK來進(jìn)行點(diǎn)位恢復(fù)。接著用全站儀的步導(dǎo)線方法進(jìn)行作業(yè)，測量任務(wù)完成后，利用靜態(tài)的GPS接收機(jī)來進(jìn)行60分鐘的復(fù)制。結(jié)果顯示利用全站儀和RTK的結(jié)合方法精確度非常高。 </p><p><b>　　總結(jié)： </b></p&

15、gt;<p>　　當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)和空間技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)測繪技術(shù)正在發(fā)生一系列深刻改革。在諸多測繪儀器中，以光機(jī)電算為一體化的新型的測量儀—全站儀，逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。全站儀在當(dāng)今城區(qū)大比例尺的測繪中逐步走向以數(shù)字化、自動(dòng)化為核心的技術(shù)型測量儀器，為我國的城區(qū)大比例尺測繪提供了方便，在很大程度上減輕了外業(yè)人員的勞作強(qiáng)度，在大比例尺的測繪工作中起著不可獲取的積極作用。 </p><

16、;p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]楊松林,譚忠盛,田愛軍,張希慶, 彭建國,唐繼民. 基于自動(dòng)全站儀的圍巖收斂快速量測系統(tǒng)研究[J].中南公路工程,2006(02) </p><p>　　[2]楊松林，劉維寧，師紅云，黃方。 全站儀自由設(shè)站隧道圍巖變形非接觸監(jiān)測理論和方法的研究[J].土木工程學(xué)報(bào),2006(04) </p&

17、gt;<p>　　[3]杜仲進(jìn),朱小玉,孫善一. CORS技術(shù)與全站儀配合在大比例尺地形圖測量中的應(yīng)用[J]全球定位系統(tǒng),2012(02) </p><p>　　[4]范玖國,王全全, 周志斌,張廣興,姜元軍. 利用全站儀測量地形要素頂部特征點(diǎn)的方法優(yōu)先出版[J].測繪科學(xué),2010(11) </p><p>　　[5]李巖,李清安,楊賽,張波, 沈湘衡,喬彥峰,蘇宛新. 應(yīng)