关键词：全站仪测绘技术；煤矿建设生产；应用
中图分类号：O434文献标识码：A
一、全站仪测绘技术
1、全站仪的特点
1.1全站仪测量的精度很高。一些传统的测量仪器经常都会因为很多的因素导致测量精度的下降，这样就会导致在矿山的生产过程当中质量和进度都会受到很大的影响。但是如果是在矿山的测量工作当中采用全站仪的话，不仅可以减少测站的数量，而且还可以增加测量时候导线的长度。同时全站仪还为井下的三角高程测量取代井下的水准测量提供了一定的设备保障。
1.2全站仪在测量的时候程序简单。在全站仪测量的时候，只需要一次照准棱镜就可以测量出平面的坐标以及各种角度等一些需要的数据，在这些数据记录好之后，然后通过主机或者是其他的一些设备的通信接口和外部的设备相连接，就可以进行数据之间的交换，最终就可以形成一个自动化测量的系统。
1.3全站仪测量的稳定性高。全站仪不仅内部自动补偿器可以对观测角度的误差进行纠正，而且全站仪的自动记录相关数据的功能还可以使测量的精度有一个很好的保证。这样的特点不仅可以降低人为因素引起的误差情况，还可以相应的提高测量的速度，降低了测量人员的工作量。
2、全站仪测绘技术的应用范围
全站仪电子技术与光学技术相结合而发展出来的一种仪器，是集合了光、电、机为一个整体的高技术测量仪器，集合了高差测量、垂直角测量、水平角测量、测距等功能。广泛应用在地下隧道的施工、地上大型建筑与煤矿的建设生产的测量中。全站仪测绘技术的应用使得测绘的观察结果实现了信息化以及信息处理的自动化，并可实现观测数据的野外实时储存以及内业输出等，在很大程度上使得特殊地质构造的煤矿测量工作更加便利。全站仪主要用于对矿区地形图的测量、工业广场厂房基础的放样、以及井下的测量控制系统和巷道支导线的延伸、对煤矿井下掘进巷道进行测绘、采后塌陷地的范围面积测量，以满足煤矿设计、建设和生产的需要。依据生产设计，进行矿建、采掘、以及各种管线和机电工程的安装等工程测量．对各项工程是否按设计施工进行检查和监督，为煤矿灾害的预防和救援提供相应的测绘资料。
二、全站仪测绘技术在煤矿生产中的应用及注意事项
1、注意事项。在井下使用全站仪（以我矿现有的NIKONDTM531E全站仪为例），首先在测站架设好仪器，然后打开仪器，选择或新建一个测量项目，点击“STN（建站）”，输入测站三维坐标、仪器高，点“ENT(确定)”，再输入后视坐标，然后照准后视点进行定向，完成建站后，即可进行一般测量工作。特别要注意在输入完后视坐标数据后即时瞄准后视点，或输完后视坐标数据及时提取方位角，否则所测的结果将产生偏差。按照《煤矿测量规程》要求导线水平角观测必须采用测回法进行，为了符合测回法要求，每站在完成“后、后、前、前”后，用STN（建站）里的“后视检查”进行后视检查，并按“ENT”记录，这样不仅可以发现仪器是否被碰动，也可以检查精度，发现超限，就应该重测。这样测回法就变成了“后、后、前、前、后”，也完全符合规程要求。
全站仪测绘技术的使用，测量数据就以三维坐标的形式来呈现，因此只需对设计的坐标进行放样确定，就能够直接实施巷道的开门拨角，中线的延伸，以及巷道的贯通标定工作，而且测量结果可以在电脑上通过软件(如AutoCAD,CASS等)直观显示出采工图来，并与事先设计的电子版图纸上进行校核。三维坐标可以更好地确定地理信息，同时为设计、生产、绘图使用提供方便，所以使用三维坐标直接进行信息交流存在很多优势，能够有效避免错误的发生。
2、井下四架法传递．三架法导线测量法的应用
井下四架法传递即井下平面控制测量，在正常三架法测量中，增加一个架腿，后视架腿移到前视点上，然后再缩短对中整平的时间，使得测量速度加快，提高了工作效率。因为井下导线点大都在顶板上，在测量时，前视就能够把反光镜倒挂在顶板上。而水平角观测的过程中，首先要瞄准垂球线绳，在完成水平角测量后，再瞄准反光棱镜，实施距离测量。全站仪的地面控制测量和矿山井下导线测量常规采用三架法，即利用三副三脚架、一台全站仪、两台棱镜（前、后视）进行导线测量的一种测量方法。这种测量方法可以满足各种工程测量精度的需要。但这种测量方法在矿山井下测量中存在一定的局限性，由于矿山井下作业空间小，测量导线点位一般都设置在巷道顶板上等特点，这种测量方法仪器设备多，操作方法繁锁，劳动强度大，作业时间长，对矿山正常生产造成一定的影响。现在我矿采用的另一台全站仪是瑞士LeicaTS06-2，通过井下大量实践，设计了一个可悬挂并可固定于垂球上的小棱镜来克服了这些缺点，节省了人力和大量的井下劳动时间，，降低了劳动强度，能最短的时间内，准确、及时、快速地完成各项测量工作，减小对生产的影响并能满足测量工作的精度要求。
2、高程测量在煤矿建设中的应用
在高程测量的时候使用全站仪加上跟踪杆的方法也越来越多了，这样的方法很好的克服了传统的三角高程测量方法的局限性。传统的三角高程测量方法要求全站仪必须架设在已知高程点上，如果要测出待测点的高程，必须量取仪器高和棱镜高。而新方法具体为：首先就是把全站仪任意的选择一个可以和已知高程点进行通视的点，然后就是仪器照准已知的高程点进行观测，测量出棱镜和仪器望远镜之间的高差，并且计算出测站点的高程值。其次就是重新设置仪器观测点的高程为测站中观测点的高程，而棱镜和仪器的高都设置成为零。最后就可以准确的观测出待测点的高程。经过具体的测量证明，把全站仪任意的放置在一个点上，而且不量取棱镜和仪器的高，一样可以非常准确的测量出待测点的高程，而且精度更高，这主要就是因为在测量的过程中，减少了误差的来源，而且在具体的测量过程当中，棱镜的高是可以根据情况改变的，只需要记录下棱镜高的变化值就可以。
3、放样测量在煤矿建设施工中的应用
在矿山的生产过程当中，经常都会要进行放样测量。放样测量就是把原来在图纸上面设计好的点位通过一定的测量方法在实地上表示出来的一种测量方法。首先应该要根据相关的设计图纸，计算出各个点的具体坐标值，然后在距离这些点比较近的图根的控制点或者是导线点上设置观测站，利用全站仪坐标放样的功能，把那些图纸上设计的点测设到实地当中，最后还应该要埋石处理。
4、悬高测量煤矿建设施工中的应用
在有些露天矿山的生产过程当中，因为经常出现台阶太高而不方便进行测量工作，这个时候就应该要根据实际的情况采用悬高测量。悬高测量主要就是测量地面和空中某点的距离。在用全站仪进行悬高测量的时候，首先就是应该要把棱镜放置在待测点的天底，输入棱镜的高，然后全站仪照准棱镜测量出距离，再转动全站仪的望远镜然后照准待测点，这样就可以及时的显示出待测点和地面的高。这个全站仪及时显示出的高，是全站仪内部的计算公式计算出来的。这种方法的原理比较的简单，而且进行观察的时候很方便，所以就可以利用全站仪很方便的观测那些陡坎和悬空线路等地貌。
结束语
金桥煤矿矿井于1997年2月开工建设，2003年1月建成投产，设计生产能力为60万吨/年，核定生产能力为81万吨/年。测量人员有4人，地面及井下测量任务繁重，人员少，掘进迎头多。测量组成员通过对现有的两台全站仪NIKONDTM531E和LeicaTs06的操作学习，有效的降低了劳动强度，提高了工作效率和测量的精度，彻底改变了传统的光学经纬仪测角，钢尺测距的测量方法，更好的适应了金桥煤矿建设现代化矿井的需要。总之，全站仪测绘技术的应用，使得煤矿建设生产效率及质量都有了进一步的提升，由此可见全站仪测绘技术对于煤矿建设生产的重要性。因此，在以后的工作中要进一步加强全站仪测绘技术应用的探索和发展。
参考文献：
[1]李全功,盛明明.全站仪在煤矿生产中的应用[J].价值工程,2013,21:327-328.
[2]连勇军.全站仪在矿井生产中的应用[J].矿山测量,2007,01:75-76.
关键词:全站仪；GPS-RTK；超站仪；测量；无需控制点。
1、前言
电子全站仪在大地测量及工程测量中发挥着重要作用，但也有一定的局限性。比如，必须在有控制点的情况下才能进行施工放样及测图等，另外作业影响范围很有限。GPS的优点是大家共知的，但由于其必须保持对卫星通视条件下才能作业，因此在楼厦林立的城区，其作业将受到干扰或者不能作业。
为充分发挥两种仪器的优点和弥补各自的缺陷，超站仪就应运而生了，“无需控制点“，长导线和后方交会操作，只需架设超站仪，并使用GPS确定位置，然后就可以使用全站仪进行测量、放样。
2、超站仪简介
全站仪是一种集测角，测距、计算记录于一体的新型测量仪器。它最大的缺点是仪器和测站要通视及能见度。测量时需要控制点。
RTK技术的缺点是收卫星信号限制，基站和移动站数据链通信干扰和距离限制。测量时经常使用连续运行参考站(CORS)时可有不需要控制点。即使使用单基站模式时，控制点和测区可以有一定距离。
超站仪就是集成了全站仪和GPS-RTK得所有功能的仪器，全站仪和RTK又可以分别单独使用。但超站仪又不是两者简单的叠加在一起。它打破了制约RTK与全站仪联合作业的瓶颈。将测量应用推向了一个“联合作业”的全新境界。它最大的特点就是数据共享，当做为超站仪时，由全站仪统一操作数据管理。
3、使用超站仪进行“无控制点”外业测量
超站仪所集成的GPS可以实时地提供设站点的平面位置及高程，GPS的操作由全站仪的键盘完成，测量数据存储在统一的数据库中，数据处理由全站仪的处理器完成。参考站可以对应的GPS接收机，也可采用连续运行参考站，因此采用超站仪进行外业测量，不需要控制点即可进行快速测量（或者说控制点不需要在测区内），这一功能在线路测量、建筑放样、地形测图等测量工作中将表现出极大的优越性。
无“控制点”外业测量原理：
实现无控制外业测量的基本原理如下图所示，当超站仪在P1，点设站时，通过GPS差分测量可以获取测站点的平面坐标和高程，但此时没有另个己知点进行后视定向，只需将仪器照准另一个待设站点P2(保证在后面的测量中必须在P2点上设站测量)进行后视定向，由于P2点的坐标未知，因此在P1站对所有目标点的测量数据将与实际数据相差一个旋转角，该旋转角可以依据仪器在P1点设站时的后视定向数据及P1、P2点的坐标计算出来。若在P1站设站并用未知点后视定向时的定向角为(该定向角由仪器记录下来)，当在P2点设站后，P1、P2点坐标均为己知，可以计算出P1至P2的实际方位角，则旋转角可以解算出来，如下式(1)
（1）
当超站仪在P2点设站后，将自动对测站P1的测量数据更新到测量坐标系下，则只需按照如下式(2)将在测站P1保存的点坐标进行一次旋转变换即可。
（2）
其中，为在测站P1用未知点P2定向时对目标点的坐标，为更新后的坐标。解决了第一测站无后视点定向问题后，在后续的测量中则可以采用前面的已知设站点进行定向，因此在整个测量过程中，只需要将参考站设置在某个控制点上，在作业区不需要进行任何控制测量，实现了无控制外业测量的功能。
4、超站仪对测绘生产的影响
超站仪有如此多的优点，在未来的测绘工作中必将发挥出巨大的作用，使得测绘外业工作强度大幅度降低，工作效率也比以往的传统的作业方式提高数倍，节能有效的提高测绘劳动生产率和测绘企业的经济效益。
4.1它改变了测量的外业工作
控制测量历来是各项测绘工作的依据和基础。在某种意义上，“测量控制网”好比测绘领域里的“必然王国”，它束缚着所有的测绘工作，即使近几年发展起来的GPS-RTK技术也不例外。过去，传统测量的惯例是“先定向、后测量”而超站仪有“无控制点”作业原理作保障，就可以先测量再定向或者边测量边定向。
4.2它对测量仪器发展的影响
测绘仪器发展的目的，就是最大可能的把人从繁重的劳动中解放出来，并且得到高精度的数据。它是测绘仪器发展的一个里程碑，今后测绘仪器的发展都会向这个方向发展。最大程度方便用户的测量工作，是测量仪器设计与制造的又一个基本的要求。
测绘仪器的发展，推动着测绘理论的前进，同时，测量理论的发展，又给测绘仪器指明了前行的道路。
五、结束语
自从新中国成立以来，,我国测绘仪器取得了长足的发展。但我国的测绘仪器和技术还与世界上的先进水平有一定的差距，总的来讲,测绘仪器是高科技产品,但我们的企业缺乏核心技术,专业人才流失严重,自主知识产权和专利技术不多,类同产品多,创新产品少。。我们要赶上国际顶尖测绘仪器还有很大差距，我们还要继续努力，我们的路还很长。
参考文献和书目
[1]徐忠阳．全站仪原理与应用．[M]．北京：出版社，2003
[2]楼楠等.超站仪的特点分析及功能测试.测绘技术装备，2006.3
【关键词】全站仪；建筑工程；测绘；应用；注意事项
随着我国城市建设步伐的加速，高层建筑项目越来越多，一般传统的建筑测量工具，因为其外业工作强度大、工作效率低以及精度掌握受限制等因素，正在渐渐的退出建筑工程领域。现代的高层建筑尤其是超高层建筑，有着跨度大、基础深、建筑结构复杂等特点，在工程的技术难度和精度上都有着相当高的要求。特别是对建筑工程质量影响较大的测量工作，测量工作可以说是高层建筑物的质量基础。近年来，随着测量技术的不断发展，测量工具也越来越专业和先进，自动化测量仪器全站仪就因为其高精度、多功能等多种优势，在越来越多建筑工程中被应用。
一、全站仪的基本原理和特点
1、全站仪的光学原理：全站仪即全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation）。全站仪的望远镜主要由物镜、分光棱镜、目镜和聚光棱镜等部分组成，属于角度测量和距离测量的光学部分。由物镜和分光棱镜组成测距仪光路，由红外发光管发出的红外江通过闸门的转换经过内光路和外光路到达接收的二极管，以完成距离测量。
2、电子部分的原理：全站仪的电子部分主要由两部分组成，其中一部分是测角部分包括光栅度盘或者编码度盘、光电测角仪器、放大仪器、计数器、显示器、逻辑电路等。另一部分是距离测量部分，主要由发光二极管、接收管、电子电路组成。这两部分之间用串行的通讯连接而成，从而完成电子测量仪的所有功能。
3、全站仪的特点：全站仪的自动化程度较高，只要一次的反射棱镜照准，就能够测量出水平角、斜距和垂直角，并能自动计算出目标点的坐标和高程，同时还可进行测量数据的记录和计算。全站仪还可通过其主机的标准通讯接口，来实现全站仪与计算机及其它设备的数据连接，从而形成测量数据的收集、处理、计算和自动绘图等一个完整的自动化体系；全站仪的功能强大，通过全站仪的微机处理系统来控制全站仪的测量与计算，可以实现气象改正、导线测量、前后方交会、碎部测量又及施工放样等功能；全站仪的精度高，仪器的内部设置双轴补偿器，能够实现自动测量仪器的竖轴和水平轴的倾斜误差，并能对角度测量值进行改正。
二、全站仪在建筑工程测量中的运用
1、进行多余观测
测量过程中，为增加检核条件，以避免错误，减小误差，提高观测精度，需要进行多余观测，多余观测主要包括以下两个方面：
（1）边长和高差观测。该方法可用于工程测量中的放点放线工作，此外，在进行点位三维坐标的测定时，也可采用此观测方法。在测量过程中，为确保待定点边长和高差的精确度，应对棱镜高进行一次变动，之后再分别观测棱镜高变动前后的斜距、垂直角和棱镜高，并以此作为检核条件。
（2）水平角观测。如果只能联测一个高等级控制点方向时，为确保待定点方位角的精确度，要以该高等级控制点方向至待定点方向的左、右角作为检核条件。此外，如果条件允许，在进行水平角观测时，应以联测两个高等级控制点方向作为检核条件。
2、进行碎步点的测量
碎部点的三维坐标测量是在测量控制点上设置测站，通过该点至另一测量控制点的方向传递，测量出待定点的三维坐标。在工程测量中，由于地形图或某些工程有各自的特点，因此，碎部点的测量是十分必要的。对于碎部点的测量主要是通过全站仪与电脑的通讯，将全站仪内存中的测量数据传输到电脑，应用特定的专业软件对测量数据进行各种处理，形成各种测绘成果成图资料。这种三维坐标的测量方法看似简单，但应注意以下两个方面。
首先，要将仪器准确的摆放在测站上，为确保起始数据的准确性，应对其它任意一个已知测量控制点的坐标和高程进行检测，也可以在进行仪器的测站和后视方向设置时，观测测站至对向点的距离和高差，并以此作为检核条件。
其次，在测量过程中，为确保全站仪的稳定性，要进行不定时的检测，以确定测量控制点的方向。此外，由于难以校核待定点的测量数据，因此，在测量过程中，要时刻保持测站与镜站的沟通，及时确认棱镜高度的变化情况，以确保待定点高程的准确。
3、增补图根点或测站点
在地形图测绘或工程测量实践中，如果等级测量控制点不足，就需要增补图根点或测站点。对于全站仪极坐标法加密图根点或测站点，各专门测量规范均作了不同程度的作业规范及要求，从发展级别、边长规限到观测方法都有所明确。
在进行图根点或测站点的增补时，一般采用全站仪极坐标法加密图根点或测站点。该方法的优点是：布点灵活，限制条件少，内业平差计算简单，外业测量工作量小，点位精度有保障。极坐标法就是在高等级测量控制点上设置测站，通过测量测站至待定点之间的边长以及该边长的方位角，进而推算出该待定点三维坐标的一种测量方法。该方法的主要测量元素就是角度测量和边长测量，根据观测的水平角、垂直角、斜距、仪器高和棱镜高，解算出待定点的三维坐标（X、Y、H）。
三、全站仪在建筑工程测量中的注意事项
1、在使用之前，应检查仪器箱背带及提手是否牢固，提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置。仪器从仪器箱取出或装入时，要握住仪器提手和底座，不可握住显示屏的下部，切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。而在装卸仪器时，必须握住提手，或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕，应先盖上物镜罩，并擦去表面灰尘，在装箱时，要保证各部位放置妥帖，并且在合上箱盖时无障碍。
2、由于金属三脚架可能会产生振动，影响测量的精度，因此，应尽可能选用木制三脚架来架设仪器，此外，当仪器架设在光滑的表面时，要用细绳将三脚架的3个脚连起来，以防滑倒。
3、为保证观测精度，在强的太阳光照射下时，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，不要将仪器直接对准太阳，否则会严重伤害观测者的眼睛，也会对仪器造成损坏；在潮湿环境中进行测量时，作业结束后，要及时用软布擦干仪器表面的水分和灰尘，回到办公室后应立即开箱取出仪器并置于干燥处，在彻底晾干后再装入箱内；在杂乱环境下测量时，要派专人守护仪器。
四、结束语
综上所述，电子全站仪因其相对传统经纬仪和测距仪独有的集成智能化和便捷性，得到了广泛的应用。只要我们掌握了全站仪的基本结构，充分认识和了解全站仪在使用、保管、转运时的注意事项，就会延长全站仪的使用寿命，并能使它的功效发挥到最大，从而更广泛地应用于测绘工作的各个领域。
参考文献：
[1]姬婧；宿敬业；；浅析应用全站仪测量高程的方法[J]；矿业工程；2011年02期
[2]宁永香；崔建国；；全站仪高程测量的新方法探讨[J]；山西建筑；2008年05期
[3]王成义；；全站仪在工程放线验线中的应用[J]；山西建筑；2008年17期