工程测量基本知识【新型测量仪器在工程测量中的应用分析】
时间：2019-04-10 03:25:43 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：随着科学技术的发展，测量仪器也发生着翻天覆地的变化，本文主要对工程测量领域中的新型测量仪器的应用进行分析，并以超站仪、激光跟踪仪等为例进行说明，对工程测量领域中的新型测量仪器。如超站仪、激光跟踪仪、手持式激光测距仪和投点仪等的使用进行了探讨。
关键词：工程测量；新型测量仪器；超站仪；激光跟踪仪
Abstract: with the development of science and technology, measuring instrument undergo the great change, this paper mainly in the field of engineering measurement to the application of new type measuring instrument analysis, and to the station instrument, such as laser tracker for an example, and explain in the field of engineering surveying new measuring instrument. Such as super stand meter, laser tracker, hand-held laser rangefinder and throw some devices such as use of are discussed in this paper.
Keywords: engineering measurement; New measuring instruments; Super stand apparatus; Laser tracker
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
工程测量的主要作用在于在一定的方法基础上，通过专用的仪器来确定物体与物体之间、物体与地面之间或物体构成之间的几何位置关系。在测量工作中，用专业的测量仪器结合对应的测量方法达到要求的测量目标或完成特定的测量任务，由此可见测量仪器在工程测量中的地位是十分重要的，工程测量离不开测量仪器的支持。
1、超站仪简介
伴随着全站仪与GPS技术的不断发展，将二者的优点与功能相结合产生了“超站仪”这一新型测量仪器，也就是在全站仪的基础上，配置GPS接收机，从而实现对测量地点的空间定位，仪器下部的定向陀螺仪，可以实现对测量地点的真北定向，使得全站仪可以对测量点进行一站式的坐标定位与测量。“超站仪”应用于工程测量，可以在任意一个地方设置测站，实现对任意点的放样或者测量，不需要后视，真正意义上实现了无控制的测量理念，超站仪在使用中的优点主要包括以下几点：
1.1集成GPS的超级全站仪
在实际测量工作中，不需要长导线、控制点及后方交会的操作，只需要用超站仪自身配带的GPS接收机来对测站的空间位置进行确定，然后就可以使用全站仪进行放样和测量，操作简单，且测量的效率大大提高。
1.2轻松获取测站点空间坐标
在使用超站仪的时候，不需要对控制点进行考虑，既不需要知道后视点坐标，也不需要知道测站点坐标，只需把超站仪随意架设到任意位置就可。按下GPS键，保持仪器的稳定，在五十千米范围内，只需要很短的时间就能得到精确到厘米的RTK位置信息。在最短的时间就可以完成测量任务，通过GPS对测站位置进行定位，然后用全站仪进行放样和测量作业。
1.3模块化设计的组合与拆分
对超站仪的使用可以进行组合和拆分，可以独立作为RTK流动站或全站仪来使用，主要是因为其设计上采用了模块化的设计，用户完全可以根据实际测量的需要用任意的方式进行操作。在缺少控制点的时候，可以对超站仪对空间坐标进行定位，从而得到准确的坐标位置，然后就可以把GPS天线安装到中杆上，组成一个RTK流动站，因此，超站仪也就具有了灵活多变的使用特性。
1.4 GPS与全站仪的完美组合
全站仪内置的测量软件与GPS组合使用时，所有的GPS操作都可以通过全站仪仪器键盘来进行操作。系统状态信息、测量数据以及其他信息都会在显示屏上进行显示，测量所得数据全部存入用一内存卡中，二者使用同一数据库。而且全站仪的内置电池也可以为GPS供电，从而实现了两大两侧设备的完美结合。
2、激光跟踪仪
与全站与类似，激光跟踪仪也属于精密三维坐标测量仪器，激光测量仪具有测量效率高、精度高、安装便捷、实时跟踪测量、操作简单等优点，在电子、高能粒子加速器工程、航空航天、汽车制造及大尺寸工件装配测量领域都是非常实用的，而在工程测量领域内，激光跟踪仪的使用还属于新型测量仪器，在实际应用中，虽然已经取得了一定的效果，但还是存在一定的问题，本文只对该测量仪器的组成和使用功能进行介绍，以期在以后的使用中能发挥更大的作用。激光跟踪仪主要集合了激光干涉测距技术、精密机械技术、光电探测技术、现代数值计算理论、计算机及控制技术等先进的科学技术，实现对空间目标进行跟踪并实时进行测量得到其三维空间坐标。
2.1距离测量部分
该测量部分主要包括绝对距离测量装置、反射器、鸟巢和干涉法距离测量装置。由干涉法距离测量装置和绝对距离测量装置分别进行绝对距离测量和相对距离的测量，干涉法距离测量装置是在光学干涉法原理的基础上，通过对干涉条纹的变化进行测量，得到测量距离的变化量，所以只能对相对距离进行测量。而鸟巢到跟踪头的距离是已知的，绝对距离测量装置就是对干涉法距离测量装置进行自动初始化，获得基准距离。绝对距离测量装置是对反射光的强度最小来断定光线经过路径的耗时，以此来计算出绝对距离。如果反射器在鸟巢内开始移动，干涉法距离测量装置就能测出移动的相对距离，与据对距离测量装置测得的基准距离结合，就可以计算出从跟踪头中心到空间点的绝对距离。
2.2角度测量部分
这一测量部分主要包含垂直度盘、水平度盘、读数系统及步进马达，与电子经纬仪或者有目标识别功能的全站仪在角度测量装置上是类似的。因为其具有跟踪测量的功能，它的动态性能比较好。在对静态目标进行测量时，相对不精确，但是可以采用多次测量，然后取平均值就可以消除外在因素的影响。
2.3激光跟踪部分
主要通过光电探测器对反射器进行跟踪，对反射回来的光线经过分光镜，一部分直接进入到光电探测器，如果反射器移动时，该部分光就会产生一定的偏移值，根据产生的偏移值，光电探测器此时会自动控制马达转动直至偏移值变为零，从而实现了对反射器跟踪的目的。
2.4控制部分
激光跟踪仪的控制部分主要包含电缆和控制器，其目的是在激光跟踪仪和计算机之间连接，进行数据之间的交换，一般通过控制器以局域网的形式进行数据之间的传输。
3、其他新型测量仪器
3.1投点仪
在对矿山或者建筑进行测量时，一般都需要控制点的上下传递，这是就需要一种新型的测量仪器来进行测量，即投点仪，通过自动安平装置提供一条高精度的铅垂线。点的位置沿着铅垂线的方向进行传递。根据投点方式的差异，投点仪分为天底式投点仪、天顶式投点仪和天顶天底式投点仪。要是投点的方向是自下而上，那么就可以选择天顶式投点仪；如果是自上而下投点，就需要选择天底式投点仪；如果既要向上投点又要向下投点，那么就选择天顶天底式投点仪。
3.2手持式激光测距仪
采用相位式激光测距的手持式激光测距仪，其载光是红色的可见激光，测量员只需要把测量仪放在测量距离的一段，然后目视红色激光线进行瞄准，启动测量功能，不需要任何其他设备的支持就可以获得两端的距离，其误差小于三毫米。在使用上手持式激光测距仪较为便捷，在室内装修、建筑测量、深度测量、房产测量等领域已经得到了广泛的应用，并且该设备正在逐步的扩大其使用的领域。
4、结语
随着科学技术不断的发展，高新技术不断应用于工程测量的领域，工程测量领域也不断的拓宽，对测量的要求也在逐步的提高。传统测量仪器已经不能满足当今工程测量的需求。新的测量仪器不断的出现，工程测量仪器极大的丰富起来，但是其复杂的原理和高昂的价格却又阻碍着新设备新仪器在生产中的推广。本文主要凑够工程测量领域的基础上对新型的测量仪器进行简要的分析，希望能对新仪器在使用及推广中能更进一步。
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