淺談工程中新型測量儀器的應用思路

楊濤 羅小寶

【摘要】我國經濟社會的發(fā)展對工程的數(shù)量提出了迫切的需求，同時人們生活的高標準對工程的質量也提出了詳細的要求，而工程測量作為整個工程中最為關鍵的部分，直接決定著整個工程質量的好壞，隨著科技的不斷進步，越來越多的新型測量儀器應運而生，這就要求工程測量單位在引進新型測量儀器的同時加強對測量人員的培訓，提高其操作新型測量儀器的標準性及熟練性，從而提高工程質量。

【關鍵詞】工程測量；新型測量儀器；應用思路

工程測量是指在工程的規(guī)劃設計、施工和經營管理各階段所進行的測量工作。在規(guī)劃設計階段，要求提供完整可靠的地形資料，因此需要進行工程控制測量和地形測量；在施工階段，要按規(guī)定精度進行定線放樣，因此需要進行施工測量和設備安裝測量；在經營管理階段，要進行建筑物的變形觀測，判斷它們的穩(wěn)定性，以保證工程質量和安全使用，并借以驗證設計理論和施工方法的正確性，因此需要進行竣工測量、變形觀測及維護養(yǎng)護測量?？萍及l(fā)展帶來的新型測量儀器，如果能被高效應用于工程測量中，將促進工程建設向智能化及專業(yè)化發(fā)展，這將在很大程度上減少工程測量的程序，降低工程測量的強度，因此我們應積極探索其應用思路。

一、超站儀

超站儀是利用全站儀來進行測量的，它上面安置有GPS接收機，借此實現(xiàn)對觀測站的空間定位，下邊安置有自動定向的陀螺儀，借此實現(xiàn)對觀測站的定位，從而促進了一站式測量的實現(xiàn)，并且由于在使用該種儀器時，不需要后視，因而用起來更為方便快捷。

（一）利用GPS定位系統(tǒng)方便測量的進行。在進行測量工作前，我們要選擇合適的測量點，如果沒有GPS裝置，我們很難對要測量的點進行定位，但有了超站儀后，我們就在無需采取控制點的情況下實現(xiàn)了對測量觀測點的定位，從而減少了測量時間，提高了測量效率。

（二）能夠輕松獲取測站點的空間坐標。工程總是位于一定的地域，具有空間概念，因此，當我們進行測量時，首要工作就是確定測量站的空間坐標，但是有了超站儀后，我們便不需要事先對測量站進行空間定位，我們只需要在到達測量地點后，將超站儀放在任意位置，這時超站儀上的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)就會獲得該地的RTK位置，在這個過程中要保證儀器的穩(wěn)定，并且要保證測量的范圍不能超過50公里。

（三）采用模塊化設計增強儀器的靈活性。超站儀在設計時不是將整個儀器設計成一個整體，而是分成獨立的功能模塊，這樣，測量人員需要利用哪種功能就安裝哪種功能模塊，這樣不僅減輕了測量人員的負荷量，也促進了超站儀的靈活使用，并且測量人員還能將擁有不同功能的模塊進行組合，來實現(xiàn)測量功能的高效化。

（四）GPS與全站儀完美結合在一起增強了超站儀的功能。全球定位系統(tǒng)與全站儀通過專業(yè)的軟件高度地結合在了一起，這樣，我們在測量時只需要通過鍵盤來進行操作，從而實現(xiàn)了測量的數(shù)字化及智能化，也保證了測量的準確性，提高了測量效率。

二、激光跟蹤儀

激光跟蹤儀是一種三維坐標測量儀器，它實現(xiàn)了激光干涉測距技術、光電探測技術、精密機械技術、計算機及控制技術、現(xiàn)代數(shù)值計算理論等技術的綜合應用，并且多種技術的綜合應用使得它在測量過程中效率提高，準確性提高，并能進行動態(tài)的、實時的測量，同時該儀器容易安裝、便于攜帶、操作起來也很簡單，因此被廣大測量人員所接受，并廣泛用于航空航電子及高能粒子加速器工程的檢測及安裝過程。激光追蹤儀包括以下幾個部分。

（一）角度測量部分。激光跟蹤儀的角度測量部分由水平度盤、垂直度盤、步進馬達及讀數(shù)系統(tǒng)構成，它的裝置原理與電子經緯儀和帶有自動目標識別功能的全站儀的角度測量裝置的原理相似，由于它能實現(xiàn)動態(tài)實時的跟蹤，因此在動態(tài)測量中更能體現(xiàn)其功能的優(yōu)越性。不過在靜態(tài)測量中，測量人員要多次測量取平均值來排除大氣波動等因素對測量的影響。

（二）距離測量部分。激光跟蹤儀的距離測量部分由干涉法距離測量裝置（IFM）、鳥巢、絕對距離測量裝置（ADM）和反射器構成。激光跟蹤儀的工作原理就是當反射器在鳥巢內開始移動時，通過干涉法距離測量裝置計算出的相對距離與絕對距離測量裝置計算出的絕對距離，測量人員就能計算出跟蹤頭中心到空間點的絕對距離。

（三）激光跟蹤部分。激光跟蹤主要是指激光對反射器進行跟蹤，這個過程是通過光電探測器（PSD）來完成的，其工作原理是反射器反射回的光經過分光鏡時，有一部分光會直接進入光電探測器，隨著反射器的移動，這部分光在光電探測器上的位置也會發(fā)生移動，進而產生一個偏移值，根據(jù)偏移值的范圍，光電探測器會自動控制馬達轉動直到其偏移值為零，從而實現(xiàn)跟蹤反射器的目的，實現(xiàn)激光跟蹤的目的。

（四）控制部分?？刂撇糠钟煽刂破骷半娎|組成，這部分主要是處理計算機與激光跟蹤儀之間的數(shù)據(jù)交換，即將計算機需要激光跟蹤儀完成的任務傳遞給激光跟蹤儀，同時將激光跟蹤儀測量到的工程數(shù)據(jù)傳遞給計算機，從而通過計算機實現(xiàn)對工程的測量。

（五）支撐部分。這部分是激光跟蹤儀的附屬裝置，它是激光跟蹤儀的支架，支撐著整個激光跟蹤儀，它是由外殼、適配器及底座組成的，用來調整儀器的高度并固定儀器來方便儀器的使用。

三、其他工程測量新儀器

（一）手持式激光測距儀。手持式激光測距儀由于其便于攜帶，使用起來方便快捷，因而在建筑測量、房產測量、室內裝修等方面得到了廣泛的應用，該儀器采用相位式激光測距，所利用的光波是紅色可見激光，在測量時，測量員只需將測距儀放在測量距離的一端，目光順著紅色可見激光瞄準另外一端，即可啟動測量功能，獲得測量數(shù)據(jù)，測量精度可達到3mm以內。

（二）投點儀。投點儀主要用于控制點位在垂直方向的傳遞，這種測量在礦山測量及建筑測量中尤其常見，因而在礦山和建筑測量中投點儀是必不可少的測量儀器，它的工作原理是通過自動安平提供一條高精度的鉛垂線，指示點便沿著鉛垂線的方向傳遞，按照投點方式的不同，投點儀可分為由下向上投點的天頂式投點儀，由上向下投點的天底式投點儀和既要由上向下投點又要由下向上投點的天頂天底式投點儀。

四、小結

隨著我國經濟社會的不斷發(fā)展，人們對建筑提出了越來越多的需求，由此引發(fā)的是工程量的增加，并且為了“一勞永逸”，人們對工程質量也提出了越來越高的要求，這就要求工程施工人員提高工程質量，而若想提高工程質量，就要從規(guī)劃設計到施工再到經營管理方面都要做到精確測量，這是由于工程測量對于工程的作用就如同地基對于房屋的作用，只有做好工程的測量工作，才能更好提高工程的質量。對于工程的測量，過去的測量儀器已無法達到人們對工程測量精度的要求，新型測量儀器雖然能夠很好滿足人們對測量精度的需求，但是，由于技術的落后及對測量人員培訓的不到位，測量人員無法更好利用新型測量裝置進行工程測量，基于此，本文就對超站儀、激光跟蹤儀、手持激光測距儀、投點儀的應用進行了一個分析，希望能對以后的工程測量起到很好的借鑒作用。

參考文獻

[1]陳長春.工程測量中新型測量儀器的使用探討[J].科技情報開發(fā)與經濟，2011年04期.

[2]姚紫峰.新型測量儀器在工程測量中的應用分析[J].中國新技術新產品，2012年04期.