游成玉

【摘 要】随着我国工程建设行业不断的发展，对于工程质量的重视程度不断增加，同时工程测量作为工程建设规划、建设施工、经营管理中的基础环节，对于工程的质量起着关键性的作用；随着我国科学技术不断的进步，无反射棱镜全站仪，凭借着准确的测高、以及建筑物净高的测量优势，被广泛的应用工程测量工作中；扮演着重要的角色。对此本文就无反射棱镜全站仪在工程测量中应用，结合其应用和工作原理进行分析，并提出相关的见解，希望对于工程检测技术的发展，有着积极促进的作用。

【关键词】无反射棱镜全站仪 工程测量 应用探究

无反射棱镜全站仪，是传统全站仪的优化和改善，较比以往的全站仪，具有免棱镜、高效、测程远等优势，但同时也存在一定的缺陷，像易受激光束、光线等因素的影响，对此无反射棱镜全站仪还有相当大的发展和完善空间。同时在工程测量的过程中，也要充分的注意放射信号、物体阻挡、光反射物、禁止对准人的眼睛等注意事项，从而使无反射棱镜全站仪，在工程测量中发挥更大的功能和价值利益。

1 无反射棱镜全站仪的特征

1.1 优势

无反射棱镜全站仪，对比以往的全站仪，在工程测量中，具有高效率、应用领域广以及测程远的优势；其中高效率，主要体现在其测距速度，可以达到1s，是传统全站仪所达不到的，从而有效的提高工作的效果。其中应用范围广，主要体现其对于被测点三维坐标的获取，是不需要人为的进行接触被测点的，有效的降低了工作的难度，避免了对于被测物的破坏；同时借助可见激光的测量方式，可以轻松的完成对于建筑物表面、建筑内空间，以及航空摄影测量的控制点，同时也可以使用在不适合放反射片的地方进行测距。其中测程远，主要指无反射棱镜全站仪，可以合理的利用棱镜，将测程提高1倍。

1.2 缺点

其缺点，主要体现在测量结果的误差，而产生测量结果不精确的原因有很多，像激光束的影响，同时对于颜色深的物件，测距结果也不能保证其测量的准确性。对此加强无反射棱镜全站仪对于光源、测距模式的选择是非常关键的。

2 无反射棱镜全站仪工作的原理

（1）其测距的模式，主要分为相位比较、脉冲以及脉冲相位比较等几种模式，其中相位比较式，使用中测量精度相对较高；脉冲法在应用时，测程相对较远，而脉冲相位比较式，在应用时则充分的融合了两者的优势。（2）其工作的原理，是根据光在物体表面漫反射的原理进行工作，根据d=ct/2的原理进行工作，其中d表示无反射棱镜全站仪，到控制点的距离；c表示光的传播速度；t表示光在d距离内的往返时间。（3）其主要的结构，是由用于反射棱镜测量，可发射波长为780nm的红外激光发射管，其测程在3km，精度在2×10-6D左右。以及与用于反射棱镜测量的激光管组成，其精度相同，其测程在200m，波长对比用于反射棱镜测量的发射管，少110nm。并且两者之间是可以通过人为控制进行转换的。

3 无反射棱镜全站仪的应用

在利用无反射棱镜全站仪，进行工程测量时，会受到多种因素的影响，对于操作者也是一种考验，但是当其操作失误或是没有信号时，应当及时的进行调整，重新测量不能敷衍了事，同时在使用时也要好一系列的准备工作，像电池安装等。

3.1 工程断面测量

（1）隧道断面的测量。首先将无反射棱镜全站仪，安装在隧道内的钢轨上，利用无反射棱镜全站仪结构中的找平系统进行安装矫正；然后利用激光对准控制点，同时将望远镜旋转一周，即可得到图跟点的数据参数；最后在利用计算机，根据点位数据进行绘图，最后得出测距结果。（2）断面测量。不同的工程，存在风险的大小也不同，而对于道路工程的测量，多处于危险的悬崖峭壁中时，无反射棱镜全站仪就会发挥最大的利用功能和价值，首先将无反射棱镜全站仪，安置于附近没有阻挡物的位置，使其棱镜对中杆，对应在线路里程位置上，对此精确的安置无反射棱镜全站仪；然后将其瞄准控制点，测出距离和水平高度，最后借助计算机进行绘图，从而得出测距结果。

3.2 建筑变形观测

首先在建筑物的周围，合理的选择控制点，建立一定的坐标系；在无反射棱镜全站仪中记录坐标位置；其中将控制点作为坐标系的原点，将控制点、定向点的连接作为坐标轴；将两点之间的距离，当做定向点的坐标。同时利用无反射棱镜全站仪，对于建筑物的四个角进行观测，然后建立三维坐标。最后观察坐标的平行和垂直，定义墙面平行的为x轴，垂直得为y轴，将观测点的坐标，和墙面的坐标按照如下的公式进行转换，即β=arctan（v2-v1）/（x2-x1）。从而直接得出建筑物的倾斜程度。

3.3 公路桥梁检测

公路桥梁每完成一个工序后，都要进行验收的工作，从而更好的保证其质量。首先将无反射棱镜全站仪对准控制点的中心位置，进行找平，同时将棱镜安装后，测出控制点的x、y轴的坐标位置、水平高程；与设计图纸进行比较，从而更好的得知工程结构实体的高程、水平位置；对于墩台的测距，可以借助水平面内3点可确定圆的原理进行测量。首先将利用无反射棱镜模式全站仪，安装并找平后，将激光对准墩台顶面平面上的任意三点位置，得出三点的平面坐标，根据指定的公式，从而得出圆的中心坐标。

3.4 地形测量和地籍测量

在野外地形测量中，可以使用全站仪的免棱镜功能直接测量高差大的陆坎及悬崖。也可以在通视条件好，地形点较明显的区域，用于碎部点测量，比如在高海拔地区，植被稀少，通视好，这种地形完全可以用如徕卡全自动MS50进行。在地籍测量中，可以使用无反射棱镜全站仪的对边测量和悬高测量功能，进行不通视界址点的测量，既可以增加作业效率又可以减少测量工作中的危险。

4 结语

综上所述，通过对于无反射棱镜全站仪在工程测量中应用分析，了解到其全站仪的测量精度是非常高的，但是前提是司镜者的专业水平满足工作测量的标准和需求。而除此之外，操作者也要出清楚的知道无反射棱镜全站仪的应用注意事项，像入射角的控制、反射信号的控制、不同颜色的漫反射、激光点位置、尺寸、角度等因素的控制，以及带色光源的影响控制等；只有这样才能更好的保证工程测量结果准确性和精度，从而更好的达到工程测量的目的。

参考文献：

[1] 张凤瑞.对无棱镜反射测量精度的探讨[J].测绘通报，2011（11）：47-49.

[2] 曾凡清.浅谈无反射棱镜全站仪的应用[J].科技致富向导，2012（15）：163.