论文部分内容阅读
摘 要：在对我国现代城市建设进行研究中，清楚发现要想保证城市项目建设的准确性有一定提升，就需要在项目施工之前进行合理的测绘工作。但是由于我国大部分城市自身土地耗损都比较严重，这就为测绘工作的实行起到阻碍作用，针对于此，就需要采用合理有效的方法促使我国现代测绘工程得到更好的发展。目前在对城市测绘工作进行深入分析中，发现全站仪设备的投入对整个测绘工作的顺利进行有很重要的作用，因此这就需要对全站仪在我国城市测绘工作中的应用进行全面分析。
关键词：全站仪；测量原理；城市数字测图；误差
在现在社会上科技技术不断发展的过程中，相应的测绘技术手段也有一定的更新。这主要是因为在传统的测绘技术并不能够完全符合我国城市测绘工作需求。加上现在测绘技术改革，促使了我国现在社会上的全站仪在测绘工作上有更好发展。在对全站仪进行研究中清楚发现这项设备本身是一项光机算一体化的测量系统，在投入使用时可以在好几处进行数据分析和校正，这对保证测量数据的准确性起到不可忽视的作用。而且这项设备投入测绘工作中还能够从根本的角度上提高测绘工作效率，减少测绘人员的工作强度。
1 全站仪的测量原理
要想促使全站仪更全面的投入到城市测绘工作中去，就需要对全站仪的整体特点进行深入研究。研究目的主要在于全站仪自身的测量原理。在对全站仪的详细研究中，发现其自身的测量原理主要包括三个方面，以下笔者就针对于这三个方面进行全面论述。
1.1 电子测距技术
在对全站仪进行研究中，清楚发现这项设备本身就是一项电子设备，因此在进行测距的时候大多数采用电子测距技术。这项技术在实现测距是根本原理在于利用空气中电磁波的传播速度进行距离检测。但是这种方法在真是实行的时候还存在一些困难，主要是因为在进行直接电磁波测量的时候，需要考虑的因素比较多，比如外界产生的一些影响和空气状况都会影响电测博传播速度发生变化。因此在研究精准测量结果的时候就需要对测量时间和相应因素有一个全面掌握。在进行实际测距的时候可以采用相应的原理对其中存在的弊端进行合理解决，从根本的角度上提高整个城市测量的准确性。
在进行实际测量的时候可以采用脉冲法进行详细测量，而且在进行实际测量的时候采用的光源大多数为激光器，这种激光的产生不仅仅能够保证测量距离的准确性，而且对脉冲信号的真实性也有很大的保证。在输入脉冲信号的同时，需要通过标准频率感应器对脉冲信号的幅度和其他因素进行全面分析和计数，从而保证计数信息的真实性和准确性。在光脉冲通过直线发射在受到目标物的阻挡后会发生反射现象，同时还需要关闭电子门组织脉冲通过，能够更加准确的对目的距离进行合理测量。在通过全站仪对这一过程中使用的测绘设备进行更新的过程中，对提高整个测绘的真实性和准确性有非常重要的作用。
1.2 电子测角技术
电子测角，即角度测量的数字化，也就是自动数字显示角度测量结果，其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。目前，这套转换系统有两类：一类是采用编码度盘的所谓“绝对法”测角，一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角。
1.3 光栅度盘测角原理
光栅就是具有刻制成许多宽度和间隔都相等的直线条纹的光学器件，即它是由许多等间的透光的缝隙和不透光的刻划线所组成。光通过光栅时会产生光的衍射效应。用于透射衍射的光栅称为透射光栅，用于反射光衍射的光栅称为反射光栅。光栅有两个基本参数，一是毫米长度范围内的条纹数，称为条纹密度；二是相临条纹之间的距离，称为间距。根据测量对象不同，有长度测量用的光栅，刻在一直尺上，称为直线光栅。另一种是用于角度测量的光栅，是在度盘径向按等角距离刻制的辐射状的径向光栅。如有两片参数相同的光栅重在一起，并使他们的栅缝间有较小的夹角，那么，在光照明下就会出现与光栅栅缝相垂直的明暗相间的条纹——莫尔条纹。
编码度盘类似于普通光学度盘的玻璃码盘，在此平面上分着若干宽度相同的同心圆环，而每一圆环又被刻制成若干等长的透光和不透光区，这种圆环称为编码度盘的“码道”。每条码道代表一个二进制的数位，有里到外，位数由高到低。在码道数目一定的条件下，整个编码盘可以分成数目一定，面积相等的扇形区，称为编码盘码区。处于同一码区内的各码道的透光区与不透光区的排列，构成编码盘的一个编码，这一码区所显示的角度范围，称为编码度盘的角度分辨率。为了读取各码区的编码数，需要编码度盘的码道一测设置光源。而在对应的码盘另一侧设置光电探测器。每一检测器对应一个光源。码盘上的发光二极管和码盘下的光敏二极管组成测角的读定标志。
2 全站仪与RTK在城市测量中的应用
为能够满足城市测量的需求，以及在短时间内完成作业任务，使用RTK+全站仪可以满足这些需求，并且能够保持更好的精度。城市中高等级控制点距离远、不通视，普通等级点城市中破坏大、测量过程中通视不方便（车、人容易阻挡视线）。完全利用全站仪耗时间、耗人力，无法快速测量。利用RTK+全站仪的方法可以很好的解决这些问题。在测区范围内利用RTK布设控制点、在RTK不容易到达或局限性较大的地方可在附近布设控制点在利用全站仪进行测量，这样可以快速完成各种测量任务切精度也可保证。在西北民族大学的测量任务中，由于测区地形复杂、控制点离测区较远、恢复点附近高层建筑物多。使用了该方法进行楼点位恢复作业。
3 全站仪在测图点位中误差分析测角误差分析
检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有：仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。在今后的若干年内，仪器的开发和使用将主要表现在软件技术中。在来全站仪的发展可能将有以下突破。（1）仪器采集数据的能力将加强。（2）仪器的自我诊断和改正能力将进一步完善，观测数据的精度将进一步提高。（3）仪器的实时处理数据的能力将提高，内置应用程序将增多。（4）系统集成将受到开发者和使用者的关注。（5）仪器间的数据直接交换和共享将成为现实，内业工作将更多的在观测的同时予以完成。
结束语
综上所述可以清楚看出，全站仪在我国城市测绘中得到广泛应用的根本原因在于其自身能够更好的进行城市测绘工作，而且还能够进行测绘工作的同时有效提高整体测绘的准确性。加上全站仪自身涉及的技术手段非常多，而且技术手段也非常先进。在对城市中因为长时间使用而遭受到损坏的公路和其他设施都有很好的测绘作用。另外全站仪这项设备自身也有很多优势，在进行城市测绘能够有效减少误差的发生，这就决定这一技术设备在我国城市测量中的广泛应用。
参考文献
[1]王维静.通过电脑与徕卡全站仪进行数据通讯的实现[J].建材与装饰，2016（12）.
[2]王刚.全站仪结构原理与发展分析[J].现代物业（上旬刊），2013（10）.
[3]周礼华.浅谈全站仪使用中的技巧[J].科技风，2012（13）.
[4]李秀哲.全站仪使用要点分析[J].科技风，2012（21）.
[5]李力.全站仪的日常使用与维护[J].测绘与空间地理信息，2011（4）.
关键词：全站仪；测量原理；城市数字测图；误差
在现在社会上科技技术不断发展的过程中，相应的测绘技术手段也有一定的更新。这主要是因为在传统的测绘技术并不能够完全符合我国城市测绘工作需求。加上现在测绘技术改革，促使了我国现在社会上的全站仪在测绘工作上有更好发展。在对全站仪进行研究中清楚发现这项设备本身是一项光机算一体化的测量系统，在投入使用时可以在好几处进行数据分析和校正，这对保证测量数据的准确性起到不可忽视的作用。而且这项设备投入测绘工作中还能够从根本的角度上提高测绘工作效率，减少测绘人员的工作强度。
1 全站仪的测量原理
要想促使全站仪更全面的投入到城市测绘工作中去，就需要对全站仪的整体特点进行深入研究。研究目的主要在于全站仪自身的测量原理。在对全站仪的详细研究中，发现其自身的测量原理主要包括三个方面，以下笔者就针对于这三个方面进行全面论述。
1.1 电子测距技术
在对全站仪进行研究中，清楚发现这项设备本身就是一项电子设备，因此在进行测距的时候大多数采用电子测距技术。这项技术在实现测距是根本原理在于利用空气中电磁波的传播速度进行距离检测。但是这种方法在真是实行的时候还存在一些困难，主要是因为在进行直接电磁波测量的时候，需要考虑的因素比较多，比如外界产生的一些影响和空气状况都会影响电测博传播速度发生变化。因此在研究精准测量结果的时候就需要对测量时间和相应因素有一个全面掌握。在进行实际测距的时候可以采用相应的原理对其中存在的弊端进行合理解决，从根本的角度上提高整个城市测量的准确性。
在进行实际测量的时候可以采用脉冲法进行详细测量，而且在进行实际测量的时候采用的光源大多数为激光器，这种激光的产生不仅仅能够保证测量距离的准确性，而且对脉冲信号的真实性也有很大的保证。在输入脉冲信号的同时，需要通过标准频率感应器对脉冲信号的幅度和其他因素进行全面分析和计数，从而保证计数信息的真实性和准确性。在光脉冲通过直线发射在受到目标物的阻挡后会发生反射现象，同时还需要关闭电子门组织脉冲通过，能够更加准确的对目的距离进行合理测量。在通过全站仪对这一过程中使用的测绘设备进行更新的过程中，对提高整个测绘的真实性和准确性有非常重要的作用。
1.2 电子测角技术
电子测角，即角度测量的数字化，也就是自动数字显示角度测量结果，其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。目前，这套转换系统有两类：一类是采用编码度盘的所谓“绝对法”测角，一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角。
1.3 光栅度盘测角原理
光栅就是具有刻制成许多宽度和间隔都相等的直线条纹的光学器件，即它是由许多等间的透光的缝隙和不透光的刻划线所组成。光通过光栅时会产生光的衍射效应。用于透射衍射的光栅称为透射光栅，用于反射光衍射的光栅称为反射光栅。光栅有两个基本参数，一是毫米长度范围内的条纹数，称为条纹密度；二是相临条纹之间的距离，称为间距。根据测量对象不同，有长度测量用的光栅，刻在一直尺上，称为直线光栅。另一种是用于角度测量的光栅，是在度盘径向按等角距离刻制的辐射状的径向光栅。如有两片参数相同的光栅重在一起，并使他们的栅缝间有较小的夹角，那么，在光照明下就会出现与光栅栅缝相垂直的明暗相间的条纹——莫尔条纹。
编码度盘类似于普通光学度盘的玻璃码盘，在此平面上分着若干宽度相同的同心圆环，而每一圆环又被刻制成若干等长的透光和不透光区，这种圆环称为编码度盘的“码道”。每条码道代表一个二进制的数位，有里到外，位数由高到低。在码道数目一定的条件下，整个编码盘可以分成数目一定，面积相等的扇形区，称为编码盘码区。处于同一码区内的各码道的透光区与不透光区的排列，构成编码盘的一个编码，这一码区所显示的角度范围，称为编码度盘的角度分辨率。为了读取各码区的编码数，需要编码度盘的码道一测设置光源。而在对应的码盘另一侧设置光电探测器。每一检测器对应一个光源。码盘上的发光二极管和码盘下的光敏二极管组成测角的读定标志。
2 全站仪与RTK在城市测量中的应用
为能够满足城市测量的需求，以及在短时间内完成作业任务，使用RTK+全站仪可以满足这些需求，并且能够保持更好的精度。城市中高等级控制点距离远、不通视，普通等级点城市中破坏大、测量过程中通视不方便（车、人容易阻挡视线）。完全利用全站仪耗时间、耗人力，无法快速测量。利用RTK+全站仪的方法可以很好的解决这些问题。在测区范围内利用RTK布设控制点、在RTK不容易到达或局限性较大的地方可在附近布设控制点在利用全站仪进行测量，这样可以快速完成各种测量任务切精度也可保证。在西北民族大学的测量任务中，由于测区地形复杂、控制点离测区较远、恢复点附近高层建筑物多。使用了该方法进行楼点位恢复作业。
3 全站仪在测图点位中误差分析测角误差分析
检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有：仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。在今后的若干年内，仪器的开发和使用将主要表现在软件技术中。在来全站仪的发展可能将有以下突破。（1）仪器采集数据的能力将加强。（2）仪器的自我诊断和改正能力将进一步完善，观测数据的精度将进一步提高。（3）仪器的实时处理数据的能力将提高，内置应用程序将增多。（4）系统集成将受到开发者和使用者的关注。（5）仪器间的数据直接交换和共享将成为现实，内业工作将更多的在观测的同时予以完成。
结束语
综上所述可以清楚看出，全站仪在我国城市测绘中得到广泛应用的根本原因在于其自身能够更好的进行城市测绘工作，而且还能够进行测绘工作的同时有效提高整体测绘的准确性。加上全站仪自身涉及的技术手段非常多，而且技术手段也非常先进。在对城市中因为长时间使用而遭受到损坏的公路和其他设施都有很好的测绘作用。另外全站仪这项设备自身也有很多优势，在进行城市测绘能够有效减少误差的发生，这就决定这一技术设备在我国城市测量中的广泛应用。
参考文献
[1]王维静.通过电脑与徕卡全站仪进行数据通讯的实现[J].建材与装饰，2016（12）.
[2]王刚.全站仪结构原理与发展分析[J].现代物业（上旬刊），2013（10）.
[3]周礼华.浅谈全站仪使用中的技巧[J].科技风，2012（13）.
[4]李秀哲.全站仪使用要点分析[J].科技风，2012（21）.
[5]李力.全站仪的日常使用与维护[J].测绘与空间地理信息，2011（4）.