浅析在复杂山区利用全站仪进行地形测量的技术和方法

　　测量学是一门研究如何确定地面、地下和空间目标的相互位置的科学，研究对象主要是地球，其具体任务有三：一是确定地球的形状和大小，二是将地球表面的形态及其它信息测绘成图，三是进行经济建设和国防建设所必需的测绘工作。除了要进行理论学习之外，更要在实践中能灵活运用各种测量方法来解决实际生产中的测量工作。根据学习的理论知识与几年来从事复杂山区工程测量工作中获得的实践经验相结合，分析总结了在复杂山区进行地形测量的技术和方法。
　　1.仪器的选取
　　目前市场上的测量工具多种多样，针对性也很强，有适合建筑工地测量的水准仪，适合水深测量的超声波水深仪，适合距离测量的测距仪，适合面积测量的手持GPS，适合地形测量的全站仪，适合坐标测量的静态和动态GPS等等。对于复杂山区的地形测量，最主要的测量仪器就是全站仪，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。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。下面就全站仪的原理及复杂山区测量，具体分析一下。
　　2.仪器的原理
　　全站仪是一种新型测角仪器，与光学经纬仪比较全站仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。全站仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。
　　全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，全站仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘）和读数传感器进行角度测量的。根据测角精度可分为0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级。
　　3.天气与气候对于复杂山区的地形测量的影响
　　在复杂山区进行地形测量时，天气和气候尤为重要，具体需要注意以下几点：
　　3.1气压与温度
　　在高精度的测量工作中，气压、温度的变化往往影响到测量结果的精确性，市场上最常用的全站仪外置有温度、气压传感器，可以实时监测到温度、气压的变化并调准测量结果，自动进行气象改正，所以我们在测量工作中，只要输入正确的当地气压与温度即可。
　　3.2风力
　　在实际测量过程中，要注意风力对仪器的影响，尤其是在复杂山区测量，风力较大，这会使仪器不稳定，棱镜立的不稳，影响测量精度。所以我们在测量时要注意当天的风力，如果由于风力太大而使仪器产生晃动，应尽量避免。
　　3.3季节
　　一般来说，复杂山区的地形测量在春秋两季最主要的影响就是风和雨，如果是在夏天测量，应注意避免炎热的天气对自己身体的影响，防止中暑，并要减少强烈的阳光对眼睛的刺激。冬天应该注意温度太低对仪器的影响，不过在北方冬季由于山区植被已经干枯，测量最大的好处就是通视较好，但仍需注意身体，做好保暖措施，防止冻伤。
　　4.测量站点的选定
　　测站点的位置正确与否对测图的质量影响极大。因此，开测前必需对开测点的位置进行严格的检查。针对全站仪而言，站点应选在地形较高，通视较好且不被树木挡住视线的地方，用肉眼观察所测量的范围应该视野宽广，尽量减少转站，避免工程测量中的手动误差。
　　5.棱镜的使用
　　从表面上看，测量工作中最重要的就是仪器观测人员，其实不然，在复杂山区测量中，棱镜的正确使用，不仅可以使观测人员省力，也会使自己省去很多时间和没必要的坐标点。一个优良的测量队伍，使用棱镜人员要对整个测量范围非常了解，要知道应该测哪些点，因为观测人员对所测量的范围并不能观察的细致，所以需要棱镜使用人员给予回应，才能正确、完整地测量好地形图。其次棱镜使用人员应该把棱镜立在通视较好的地方，用肉眼要看见仪器观测人员，如果观测人员看不见自己，应该晃动棱镜或者做适当的动作来引起观测人员的注意。
　　6.测量工作中应注意的要素
　　6.1仪器本身的系统误差
　　仪器本身的系统误差对于使用者而言是无法克服的，我们能做到的就是平时工作中对仪器进行及时维护和检校，保证仪器在限差内准确测量即可。
　　6.2仪器升沉的误差
　　仪器升沉的误差也是不可避免的，所以我们在选点的时候应尽量选在土质结实或者岩石的地方，尽量平坦，减少震动。但大部分全站仪在防震性能上都比较高，另外全站仪具有的自动双轴补偿系统也是可以避免仪器升沉的。
　　6.3外界因素
　　外界因素很多，全站仪的防水防潮等级也可以满足测量精度要求，并具有大气的折光改正以及地球曲率改正等功能，我们在测量中对于这些误差可以忽略不计，但我们要注意光线问题，要避免阳光对观测人员观察棱镜的影响，不要逆光观测。
　　6.4整平误差
　　整平误差也是用户无法克服的，所以我们要选购正规厂家生产的全站仪和棱镜，平时经常检校即可。仪器的整平要在立好仪器之后，用脚把仪器脚架踩实，再进行水平气泡和竖直气泡的对中整平。棱镜的整平对使用人员的技术要求就高一些，在立棱镜时需要尽量手稳，减少晃动，使对中杆的水平气泡尽量在允许误差范围内。
　　6.5正确使用仪器
　　由于全站仪为电子产品，无需人工观测记录，大大减少了人为观测误差，在使用前一定要先仔细阅读说明书，确保正确使用仪器，以免在实际测量中担误时间或错误测量。
　　综上所述，复杂山区的地形测量是一项艰苦的工作，需要测量人员有较强的体力与耐力，在测量过程中要认真做好每一步骤，使误差降到最小。测量学的发展，将直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用。