全站仪在面积测量中的应用

摘要：文章介绍了全站仪测量基本原理、在面积测量上的应用并对其精度进行分析，得出一些结论。

关键词：全站仪；测量原理；面积；精度

1引言

全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距）测量、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。随着科学技术的不断发展，全站仪的使用已相当普遍，为了使全站仪在生产中发挥更大的效益，充分利用其提供的功能，下面介绍全站仪面积测量的基本方法供大家参考。

2测量原理和测量方法

2.1距离测量

欲测定O、i两点间的距离Si，仪器安置于O点，反射镜安置于i点。仪器发射的光束由O至i，经反射镜反射后又返回到仪器。设光速c为已知，如果测得光束在Si上往返传播的时间，则距离Si可由公式：Si＝ct/2求出。式中c＝CO/n，CO为真空中的光速值（299 792 458 m/s），n为大气折射率，它与全站仪所用光源的波长、测线上的气温t、气压P和湿度e有关。

2.2坐标测量

图1坐标测量示意图 图2面积测量示意图

如图1所示，①设定测站点O的三维坐标。②设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。③设置棱镜常数。④设置大气改正值或气温、气压值。⑤量仪器高、棱镜高并输入全站仪。⑥照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标，并显示于屏幕上。

2.3面积测量

全站仪面积测量原理：通过观测多边形各个顶点的水平角βi和垂直角α i以及斜距Si，根据式（1）和式（2）计算出各顶点相对位置O的坐标（xi，yi），x轴指向水平度盘0 °分划线，原点位于O点的铅垂线上，如图2所示。

xi＝Si cos αi cos βi （1）

yi＝Si cos αi sin βi（2）

然后利用公式：

或（4）