全站儀在園林工程測量中的應(yīng)用

魏 芳

（江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000）

園林工程建設(shè)是城市建設(shè)的重要組成部分之一，為了保障工程建設(shè)的精準(zhǔn)度，需要進(jìn)行全面的測量工作。但是，隨著園林工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，測繪工作量也在大幅度增加。如果繼續(xù)依賴傳統(tǒng)的水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀等儀器，不僅會耗費(fèi)大量的測量時間，而且數(shù)據(jù)精度無法得到有效的保證。在這種情況下，全站儀因具備操作簡便、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢，在園林工程測量中得到了廣泛應(yīng)用。

1 全站儀概述

1.1 全站儀介紹

全站儀是一種全站型的電子速測儀器，從本質(zhì)上來看，其更偏向于一種集成距離、水平角、垂直角及高度差測量等于一體的測量儀器系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)角度和距離的測量、計(jì)算及自動化記錄，而且最終測得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度較高，可以為園林工程施工建設(shè)提供最為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持［1］。因?yàn)樵搩x器只需要經(jīng)過一次安置便能完成全部的測量工作，故此得名全站儀。現(xiàn)如今，全站儀在園林工程、高層建筑的地面工程等施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 全站儀具備的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器相比，全站儀具備如下特點(diǎn)。第一，操作較為簡便。全站儀本質(zhì)上屬于一種電子儀器，在操作過程中依賴的是全菜單式操作，并且部分菜單已經(jīng)做到了全面的漢語提示，只需要根據(jù)提示進(jìn)行操作，便可實(shí)現(xiàn)全站儀所具有的全部功能。第二，功能較為強(qiáng)大。全站儀不但具備水準(zhǔn)儀的工程測量功能，而且具備經(jīng)緯儀的角度測量功能、測距儀的距離測量功能，可以在實(shí)際的測量工作中完全取代經(jīng)緯儀等儀器，在精簡測量的同時大大提高實(shí)際的工作效率。第三，具備優(yōu)越的性能。一般全站儀的測量距離在2～4 km。測量的實(shí)際距離在一定數(shù)值范圍內(nèi)時，全站儀僅需要幾秒便可完成相應(yīng)的觀測工作。在角度測量過程中，初始方向可以在開始的地方自動歸0，其他方向也可以直接顯示具體的讀數(shù)，省略讀數(shù)和記錄時間；在測量具體高差的過程中，可以直接顯示儀器中心到棱鏡中心的具體高差。而且上面提及的3項(xiàng)工作可以同步進(jìn)行。在自動化測圖過程中，全站儀可以直接顯示和存儲坐標(biāo)和高程。隨著科技水平的提高，全站儀中添加了防水材料，可以確保工程測量工作在各類天氣條件下正常進(jìn)行。此外，免棱鏡性能思維的融入，使得一些人們無法到達(dá)的危險區(qū)域和特殊區(qū)域的測量工作也能有效開展。第四，應(yīng)用十分廣泛。隨著全站儀功能的不斷完善，其已被應(yīng)用于控制測量、地形圖測量、施工放樣測量等園林工程測量工作中，并且在水下地形面積測量等專項(xiàng)測量工作中得到了較為廣泛的應(yīng)用。第五，數(shù)據(jù)處理快速、準(zhǔn)確。全站儀自身具有較為完善的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可以對采集的空間數(shù)據(jù)做出快速、準(zhǔn)確的處理，并對放樣點(diǎn)的方位角與實(shí)際的放樣點(diǎn)到測站點(diǎn)的距離做出精準(zhǔn)的計(jì)算，還可以在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）軟件中查詢對應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)、設(shè)計(jì)高程［2］，將這些數(shù)據(jù)借助數(shù)據(jù)線從電腦導(dǎo)入全站儀即可。由于全站儀可以針對實(shí)際坐標(biāo)點(diǎn)之間的距離做出相應(yīng)的計(jì)算，加之其方位角測量的精準(zhǔn)度較高，因此完全可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化的定點(diǎn)放線。

2 全站儀在園林工程測量中的應(yīng)用

2.1 全站儀在園林工程地形圖測繪中的應(yīng)用

在設(shè)計(jì)規(guī)劃園林工程階段，必須通過測量取得園林工程規(guī)劃區(qū)域的大比例尺地形圖，并將園林規(guī)劃設(shè)計(jì)中的各個項(xiàng)目標(biāo)繪制在實(shí)際的地形圖上［3］，以便全面了解整個區(qū)域的地面高差、坡度變化、植被分布，尤其是古老名木的分布等情況。在這一階段，使用全站儀開展數(shù)字化測圖已成為獲得園林工程大比例尺地形圖的主要手段。通過使用全站儀自帶的測繪功能，可以在規(guī)劃設(shè)計(jì)園林工程之前測繪園林工程規(guī)劃區(qū)域的地形圖，并針對區(qū)域內(nèi)的地形、地貌等基本情況開展數(shù)字化測圖工作，從而在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全面采集和存儲工作自動化的前提下，及時將數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，并在有效處理采集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上繪制相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)圖紙，極大地降低了園林工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的工作強(qiáng)度和工作量，有效提高了測量精度和設(shè)計(jì)精度［4］。

2.2 全站儀在園林面積測算工作中的應(yīng)用

在園林工程規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工階段，通常需要對其中部分形狀的面積進(jìn)行相應(yīng)的測量和計(jì)算，在這種情況下，全站儀可以發(fā)揮相應(yīng)的作用。全站儀具有面積測量程序，可以將需要計(jì)算的區(qū)域借助一系列具備排列順序的點(diǎn)所構(gòu)成的封閉圖形進(jìn)行定義。這些用來定義面積計(jì)算的點(diǎn)，可以借助測量、數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入等方式進(jìn)行獲取，并且運(yùn)用該程序查看區(qū)域形狀。與傳統(tǒng)的光學(xué)儀器測量方法相比，使用全站儀開展相應(yīng)的面積測量工作，極大地降低了測算工作量，提高了數(shù)據(jù)精度。在需要進(jìn)行面積測算的自然布局區(qū)域以及絕大部分都是由不規(guī)則的曲線圍合而成的區(qū)域，全站儀更加實(shí)用。使用全站儀進(jìn)行面積測量時，有關(guān)人員需要檢查全站儀是否具備相應(yīng)的面積測量功能，而且測量時必須要求通視，測算區(qū)域面積較大時則需要實(shí)施分段測量。

2.3 全站儀在園林施工放樣測量中的應(yīng)用

目前，全站儀在規(guī)模較大的園林工程施工放樣測算工作中得到了有效應(yīng)用。使用全站儀進(jìn)行測量、放樣工作之前，需要設(shè)置好相應(yīng)的控制點(diǎn)。在這個環(huán)節(jié)，需要業(yè)主與當(dāng)?shù)氐臏y繪部門提供2個或者2個以上一級控制點(diǎn)，再根據(jù)得到的一級控制點(diǎn)設(shè)置施工過程中的二級控制點(diǎn)。設(shè)置二級控制點(diǎn)位置時，具體的數(shù)量和位置需要以工程的實(shí)際規(guī)模和區(qū)域內(nèi)部的地形地貌情況作為考慮基礎(chǔ)。設(shè)置相應(yīng)的點(diǎn)位時，需要確保測量工作順利開展、良好的地質(zhì)條件和施工環(huán)境不被破壞。也就是說，設(shè)置二級測量控制點(diǎn)時，需要以園林測量精準(zhǔn)度的實(shí)際要求作為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置。一般兩個二級測量控制點(diǎn)之間的距離需要保持在200～300 m，并且需要確保各個控制點(diǎn)之間的視線通透，控制點(diǎn)所組成的測量控制網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋整個園林施工區(qū)域［5］。需要注意的是，控制點(diǎn)需要盡可能與施工人員、車輛往來密集的區(qū)域保持一定的距離，以便儀器架設(shè)工作順利開展?？刂泣c(diǎn)設(shè)置完成后，需要將園林施工圖紙上的放樣定位坐標(biāo)輸入儀器內(nèi)部。當(dāng)前一些較為專業(yè)的計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)換軟件，可以將CAD圖上的坐標(biāo)數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為全站儀可以識別的格式，隨后借助數(shù)據(jù)線將這些數(shù)據(jù)完整地傳輸?shù)饺緝x中，極大地降低了人工手動輸入數(shù)據(jù)的工作量，而且保障了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性。

測量工作完成后，可以進(jìn)行放樣工作。目前，常見的放樣方式有2種：直接放樣和后方交會。直接放樣的測量精準(zhǔn)度相對較高，但需要預(yù)先觀測儀器架設(shè)的觀測點(diǎn)位置坐標(biāo)，并且保證其與1個或者1個以上的控制點(diǎn)及測量的位置點(diǎn)之間視線通透。如果儀器架設(shè)到觀測位置或控制點(diǎn)之間存在土方之類的阻擋物體，需要轉(zhuǎn)移觀測位置，再重新后視對點(diǎn)之后對觀測位置的坐標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，因此，這種方式操作起來比較復(fù)雜。而后方交會的放樣方法，則恰好可以在這種情況下使用，確保儀器架設(shè)的觀測位置可以滿足測量需求，并且保證與2個或者2個以上控制點(diǎn)保持通透，便可直接利用儀器自帶的程序?qū)κ┕さ奈恢命c(diǎn)進(jìn)行放樣。

3 結(jié)語

園林工程是現(xiàn)代化城市建設(shè)中不可或缺的重要組成部分，在實(shí)際的施工環(huán)節(jié)，為了保證施工精度，往往需要進(jìn)行相應(yīng)的測量工作。但是，隨著園林工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的光學(xué)測量儀器已經(jīng)不具備相應(yīng)的使用優(yōu)勢，而全站儀因?yàn)樵谛阅?、功能及?shù)據(jù)測量等方面有著較大的優(yōu)勢，得以在園林工程的地形圖繪制、施工放樣測量及面積測算中得到廣泛的應(yīng)用。