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全站仪应用研究现状在传统的测量中，人们已经提到了速测法，它是指使用一种仪器在同一测站点，能够同时测定某一点的平面位置和高程的方法。这种方法也称做速测术，速测仪最初就是根据这个原理而设计的测量仪器。发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的，我们称这种速测仪为“光学速测仪”。速测仪器的距离测量是通过光学方法来实现的。实际上光学速测仪就是指带有视距丝的经纬仪，被测定点的平面位置由经纬仪角度测量及光学视距来确定，而高程则是用三角高程的测量方法来确定的。带有视距丝的光学速测仪，由于其快速，简易，方便，在短距离（100m以内），低精度（1/200,1/500）的测量中（如碎部分点测量），具有较大优势，得到了广泛的应用。随着电子测距技术的出现，大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”（ElectronicTachymeter）。然而，随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化，根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早，并且进行了不断的改进，可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。全站仪，即全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation）。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。其类型主要有：编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统等三种。几乎可以用在所有的测量领域。全站仪具有角度测量、距离(斜距、平距、高差)测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。内置专用软件后，功能还可进一步拓展。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。电子测距技术的出现大大地推动了测速仪的发展。用光电测距代替光学视距，用电子经纬仪代替光学经纬仪测角，使得仪器的测量距离更大，时间更短，精度更高。随着仪器结构，功能的进一步完善，便出现了电子全站仪。理解全站仪构成原理全站仪的结构全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特点。1.同轴望远镜全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收;为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收，进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间，计算实测距离。同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。2.双轴自动补偿在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴(或单轴)倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6′)。，也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。双轴自动补偿的所采用的构造(现有水平,包括Topcon,Trimble):使用一水泡(该水泡不是从外部可以看到的，与检验校正中所描述的不是一个水泡)来标定绝对水平面，该水泡是中间填充液体，两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管，而在水泡的下部两侧各放置一光电管，用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后，通过运算电路比较两二极管获得的光的强度。当在初始位置，即绝对水平时，将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，从而换算成倾斜的位移，将此信息传达给控制系统，以决定自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修正输出外，还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆，把此轴方向上的偏移进行补正，从而使轴时刻保证绝对水平。3.键盘键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。4.存储器全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)，存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。5.通讯接口全站仪可以通过BS—232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。全站仪应用研究方法1、全站仪测距原理：当你使用全站仪测距的时候，全站仪的测距头会发出一道与视线轴重合的激光束激光射出后，由目标处的反射物（棱镜或者反射片等）反射回来，全站仪接受到返回的信号后，与其发射信号对比，得出仪器与反射物之间的斜距。2、全站仪角度测量原理：全站仪角度测量有两种方式，所以有两个原理：光栅增量度盘测角和绝对编码度盘测角。光栅法是两片度盘随着相对转动，由于光栅刻画的位移，造成读数光头电流相位的变化而计算出位移量。绝对编码就简单了，按一定的规律编码的单片度盘，每一个位置都对应了一个读数，由读数CCD读取就行了。3、全站仪坐标测量原理：首先全站仪要进行设站，就是在已知坐标系基础上放样。设站完毕后，进行测量。全站仪实际上就是激光测距仪和经纬仪的集合体。它测出来的数据只是距离和夹角，根据这些数据再进行换算和自动处理，反映在你面前的就是坐标（空间已知点和待求点的距离夹角已知，不就换算出待求点的坐标了），当然前提是全站仪已经建立坐标系也就是设站了。4、全站仪的应用可归纳为以下几个方面：（1）控制测量。在控制测量中，使用全站仪的基本测量功能布设全站仪导线，特别适用于带状地形和隐蔽地区，如线路控制测量和城市控制测量：布设导线网和边角网十分灵活，观测方便，精度高；特别是与GPS全球定位系统配合，布网形式更灵活，观测更方便，精度更可靠。但需按相应的等级测量要求进行观测和计算，不能使用坐标测量功能。平面和高程控制可同时进行，用全站仪三角高程测量完全可以代替四等谁准测量，仪器安置于两个测点之间并使两个棱镜同高，不需要量取仪器高和棱镜高，可以提高观测精度。（2）地形测量。在地形测量过程中，使用全站仪的程序测量功能进行三维坐标测量、前方交会、后方交会等，不但操作简单，而且速度快、精度高；并可将控制测量和碎部点测量同时进行；通过传输设备可将全站仪与计算机、绘图机相连形成内外一体的测绘系统，从而大大提高地形图测绘的质量和效率。（3）工程放样。使用全站仪放样测量功能可将设计好的建（构）筑物的位置，按图纸要求快速、准确地测设到施工现场的实地，作为施工的依据；特别是一些造型复杂、要求高、规模大的建（构）筑物等。（4）变形监测。在建（构）筑物的变形观测、地质灾害的动态监测中，使用全站仪的坐标测量功能对变形部位的三维坐标进行实时监测，可以及时掌握变形规律，保障结构安全。感想通过此次的创新专题设计，我知道了在当今时代全站仪的应用渗入到了我们生活的方方面面，在今后生活工作中，能够熟练的应用全站仪，将是作为一个合格的测量工作者的基本要求。面对着日新月异的科技水平，我们要不断的提升自己的知识面，跟上科技发展的水平，掌握最新的测量技术，成为一名合格的测量工作者。