姚紫峰

（哈爾濱松江銅業(yè)（集團(tuán)）有限公司，黑龍江 哈爾濱 150046）

近年來我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度和規(guī)模都在不斷地擴(kuò)大，每年都有大量的工程投入到建設(shè)當(dāng)中。在工程建設(shè)當(dāng)中，工程測量工作占有十分重要的地位，對于工程后續(xù)工作的開展具有不可替代的作用。工程測量對于精度的要求較高，測量精度之間決定著工程的質(zhì)量。因此在進(jìn)行工程測量的過程當(dāng)中應(yīng)該積極的引進(jìn)和采用先進(jìn)的測量儀器，從而保證測量數(shù)據(jù)的精度，為工程建設(shè)的順利開展打下堅實的基礎(chǔ)。

所謂工程測量主要就是利用專業(yè)的儀器和設(shè)備對各種相應(yīng)的位置以及其它的一些參數(shù)進(jìn)行測量。從這句話可以看出工程測量儀器對于工程測量具有十分重要的影響，直接影響到測量的結(jié)果的精度以及測量的效率。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷的進(jìn)步，工程測量的儀器和設(shè)備也在不斷的更新?lián)Q代，很多新型測量儀器在工程測量中投入使用，在很大程度上改變了傳統(tǒng)的工程測量的方式，使得工程測量逐漸朝著智能化和數(shù)字化的方向發(fā)展，極大的降低了工程測量的勞動強(qiáng)度，減少了測量的繁瑣的步驟，提高了測量的效率，保證了測量結(jié)果的精度。

1 超站儀

隨著全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的誕生以及向民用領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型，結(jié)合全站儀的相關(guān)的技術(shù)發(fā)展出了超站儀。超站儀同時具備了全站儀和衛(wèi)星定位系統(tǒng)的優(yōu)點，能夠?qū)y站進(jìn)行精確的定位。超站儀在工程測量中的使用極大的方便了測量的進(jìn)行，因為這種方法可以測量任意的地點，不必后視。

1.1 集成GPS的超級全站儀

在采用GPS接收機(jī)的全站儀進(jìn)行工程測量的時候，可以首先利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對需要測量的位置的空間坐標(biāo)進(jìn)行定位，然后再利用全站儀進(jìn)行測量工作。在測量的過程中沒有必要設(shè)置控制點，具有測量效率高，操作簡單，數(shù)據(jù)比較精確的優(yōu)點。

1.2 輕松獲取測站點空間坐標(biāo)

在工程測量中使用超站儀，不用事先對測量點的坐標(biāo)進(jìn)行測定，把超站儀放在任意的位置，通過儀器上自帶的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以獲得RTK位置，在測量的過程當(dāng)中應(yīng)該注意保證儀器的穩(wěn)定，同時測量的范圍不能超過50公里。在測站位置定位完畢之后，就可以利用全站儀進(jìn)行后續(xù)的測量工作。

1.3 模塊化設(shè)計的組合與拆分

超站儀在設(shè)計上采用了獨立的功能模塊，就是將具有獨立功能的模塊集成到儀器上，可以使儀器具有更強(qiáng)的擴(kuò)展性，可以通過安裝不同的功能模塊來實現(xiàn)新的功能。同時，也可以使不同的功能模塊分開使用，這樣可以使超站儀的使用比較的靈活。

1.4 GPS與全站儀的完美組合

在全站儀的基礎(chǔ)上集成了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，同時，二者通過專業(yè)的軟件高度的整合，在功能上實現(xiàn)了無縫的銜接。這樣，在實際的工程測量的過程當(dāng)中，只需要通過鍵盤來進(jìn)行相應(yīng)的操作和控制即可，同時相應(yīng)的信息和數(shù)據(jù)，可以通過屏幕顯示。二者高度的整合在供電系統(tǒng)的設(shè)計上以及數(shù)據(jù)的存儲之上都是共用一個，這就大大的提升了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

2 激光跟蹤儀

激光跟蹤儀同全站儀一樣，是一種精密三維坐標(biāo)測量儀器，它具有測量精度高、效率高、實時跟蹤測量、安裝快捷、便于移動、操作簡便等優(yōu)點，適合于航空航天、汽車制造、電子、高能粒子加速器工程的設(shè)備檢測與安裝，以及大尺寸工件配裝測量等。它集合了激光干涉測距技術(shù)、光電探測技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)及控制技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)值計算理論等各種先進(jìn)技術(shù)，對空間運動目標(biāo)進(jìn)行跟蹤并實時測量目標(biāo)的空間三維坐標(biāo)。Leica公司在1990年生產(chǎn)了第一臺激光跟蹤儀SMART310，1993年Leica公司又推出了SMART310的第二代產(chǎn)品，其后，Leica公司還推出了LT/LTD系列的激光跟蹤儀。在國際上，除了Leica公司外，還有美國的SMX公司和API公司也在生產(chǎn)激光跟蹤儀。激光跟蹤儀的組成如下。

2.1 角度測量部分

角度測量部分包括水平度盤、垂直度盤、步進(jìn)馬達(dá)及讀數(shù)系統(tǒng)，類似于電子經(jīng)緯儀和具有自動目標(biāo)識別功能的全站儀的角度測量裝置。由于具有跟蹤測量技術(shù)，它的動態(tài)性能較好。在測量靜態(tài)目標(biāo)時，多次測量取平均值可以消除大氣波動的影響。

2.2 距離測量部分

距離測量部分包括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。由IFM裝置和ADM裝置分別進(jìn)行相對距離測量和絕對距離測量。IFM是基于光學(xué)干涉法的原理，通過測量干涉條紋的變化來測量距離的變化量，因此只能測量相對距離。而跟蹤頭中心到鳥巢的距離（基準(zhǔn)距離）是已知的。ADM裝置的功能就是自動重新初始化IFM，獲取基準(zhǔn)距離。ADM通過測定反射光的光強(qiáng)最小來判斷光所經(jīng)過路徑的時間，來計算出絕對距離。當(dāng)反射器從鳥巢內(nèi)開始移動，IFM測量出移動的相對距離，再加上ADM測出的基準(zhǔn)距離，就能計算出跟蹤頭中心到空間點的絕對距離。

2.3 激光跟蹤部分

對反射器進(jìn)行跟蹤主要通過光電探測器（PSD）來完成。反射器反射回的光經(jīng)過分光鏡，有一部分光直接進(jìn)入光電探測器，當(dāng)反射器移動時，這部分光將會在光電探測器上產(chǎn)生一個偏移值，根據(jù)偏移值，光電探測器會自動控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動直到偏移值為零，實現(xiàn)跟蹤反射器的目的。

2.4 控制部分

控制部分包括控制器、電纜，這部分主要用于計算機(jī)與激光跟蹤儀之間的數(shù)據(jù)交換，可以通過控制器采用局域網(wǎng)的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.5 支撐部分

這部分主要是儀器的附屬裝置，包括外殼、適配器和底座，用來調(diào)整儀器的高度和固定儀器。

3 其他工程測量新儀器

3.1 手持式激光測距儀

手持式激光測距儀采用相位式激光測距，載波為紅色可見激光，測量員只需要將測距儀放置在測量距離的一端，目視紅色激光瞄準(zhǔn)另外一端，啟動測量功能，不需要任何反射棱鏡即可測得兩端的距離，精度可達(dá)到3 mm以內(nèi)。基于其方便、快捷的距離測量功能，手持式激光測距儀在建筑測量、室內(nèi)裝修、房產(chǎn)測量、深度測量等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并有技術(shù)人員將之用到了儲煤堆體積的測量計算上。

3.2 投點儀

在建筑測量、礦山測量中，常常需要進(jìn)行控制點的上下傳遞，用于點位在垂直方向進(jìn)行傳遞的儀器即是投點儀，它可以通過自動安平提供一條高精度的鉛垂線，指示點位沿著鉛垂方向傳遞。按照投點方式的不同，投點儀可分為天頂式投點儀、天底式投點儀和天頂天底式投點儀。如需要由下向上投點，可使用天頂式投點儀；如需要由上向下投點，則使用天底式投點儀；如果既要向上投點又要向下投點，則需采用天頂天底式投點儀。

結(jié)語

近年來我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度和規(guī)模都在不斷地擴(kuò)大，每年都有大量的工程投入到建設(shè)當(dāng)中。在工程建設(shè)當(dāng)中，工程測量工作占有十分重要的地位，對于工程后續(xù)工作的開展具有不可替代的作用。工程測量對于精度的要求較高，測量精度之間決定著工程的質(zhì)量。因此在進(jìn)行工程測量的過程當(dāng)中應(yīng)該積極的引進(jìn)和采用先進(jìn)的測量儀器，從而保證測量數(shù)據(jù)的精度，為工程建設(shè)的順利開展打下堅實的基礎(chǔ)。

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[3]潘慶林，劉繼寶.當(dāng)代測繪新儀器、新技術(shù)在測繪工程中的應(yīng)用[J].工程勘察，2004（4）：6－8.