２０１３
５·第期太原城市职业技术学院学报
Journal of TaiYuan Urban Vocational college
总第142期
Ｍａｙ２０１３
免棱镜全站仪在测绘中的应用
王彤
（山西省测绘工程院，山西太原０３０００２）
［摘要］随着免棱镜全站仪测程的增加、功能的完善，并不断向智能化发展，免棱镜全站仪已逐渐在各种
测绘工作中使用。文章通过介绍免棱镜全站仪的发展过程、特点、发展方向、测距原理和结构等
方面的知识，通过免棱镜和有棱镜全站仪的精度对比论证免棱镜可以进行地图测绘，探讨免棱总结、归纳使用中的注意事项。镜测绘的使用条件，
作业环境；精度分析[关键词]免棱镜全站仪；
［中图分类号］ＴＨ［文献标识码］Ａ测绘的野外工作是非常艰苦的工作，保证精度与减少外业工作量、减轻工作的劳动强度是测绘人员都在考虑的问题。当２０世纪８０年代初电子测距仪与电子经纬仪相结合成为一体化全站仪以来，测量仪器的性能有了突飞猛进的发展。但是，传统的全站仪测量需要棱镜的配合使用，在难以架设棱镜的地方，对于测量仍然不能
随着科技的不断进改变工作的不便和困难。近几年来，
步及新技术的运用，全站仪具有了更高的性能。为了某
［文章编号］１６７３－００４６（２０１３）５－０１８２－０２
些特定的环境以及具有大数量目标等特殊测绘环境下
的需要，徕卡公司推出了第一台采用免棱镜测量技术的全站仪。免棱镜测距，又叫无接触测距，指的是全站仪发射的光束经目标物自然表面反射后，直接测定距离的测距方法。
随着测绘技术的发展，近几年来全站仪都增加了免棱镜测距。虽然各类全站仪的测距原理、测程长短、测量精度等各有差异，但在日常的测量生产中逐步对仪器熟
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 确定施工单位后，便进入建设项目的施工阶段。这一阶
段必须注意以下问题：应重点加强设计变更的管理。设计变更尽量提前，变更发生得越早，损失越小，反之就越大，尤其对影响工程造价的重大设计变更，更要用先算账后变更的方法解决，使工程造价得到有效控制。特别是对材料、设备的采购供应，控制住材料价格。材料费用是构成工程造价的主要因素，所以，材料的经济合理，对
我们在满足材料降低造价起着至关重要的作用。为此，
合格的前提下，应努力争取最低价，掌握建材市场价格变化规律，制定材料价格的管理措施，建立一个能及时反馈的信息网络。
九、提高造价专业人员业务水平
在工程造价管理中，人员的素质是尤为重要的，尽管施工单位可能有相当不错的管理经验和水平，但由于个人的业务能力有差距，也会使得工程造价出现诸多漏洞，给建设单位带来巨大损失。工程造价控制涉及多个
招标投标、施工专业和环节，前期规划选址从勘察设计、
管理、过程控制、竣工结算等，哪个环节都需要由高水准的人去完成。他们工作中的任何失误，都会给企业造成无法弥补的经济和名誉的损失。所以，人才的竞争才是
要想提高工程收益和利企业在市场经济中真正的竞争。
润，企业就必须在工程造价控制所涉及的各个环节上，重视人员素质的约束机制。
总之，施工阶段工程造价的核心在于合理和有效控制工程造价，目标在于提高工程效益。而且造价控制应贯穿于工程建设的各个阶段，以更好地完成各项工程。
·182·
为了合理地确定和有效地控制工程造价，靠的不单单是某一部门的个别因素，而是需要各部门和相关专业人员
共同努力，才能最大限度地控制工程造价，的综合协调、
实现较为理想的投资效益。所以，我们要勇于探索，敢于开拓，主动转变观念来促进工程造价业的发展，为开创适应社会主义市场经济体制的建设工程造价管理的新局面作出应有的贡献，也为城市建设的美好明天贡献一份力量！
参考文献：
［１］曾萍．施工企业投标阶段的工程造价管理［Ｊ］．山西建筑，２００７，（１９）：２４９－２５０．
［２］卢桂梅．浅谈施工阶段的工程造价管理［Ｊ］．山西建筑，２００７，（１９）：２６４－２６５．
［３］丁峰．浅议建设单位工程造价管理人员在施工阶段如何控制工程成本［Ｊ］．煤矿现代化，２００７，（３）：６６－６７．［４］杨岭．施工企业工程造价管理工作分析［Ｊ］．安装，２００７，（４）：１４－１６．
［５］吴金来．浅析施工阶段的工程造价管理［Ｊ］．科技信息，２００６，（１Ｓ）：１１８－１１８．
悉并掌握，免棱镜测量将以可视、省力、高效为方向，使得免棱镜测距功能由被动使用变为主动应用，提高了测
虽然在测绘行业中ＲＴＫ、ＧＰＳ、绘生产过程中的灵活性。
激光雷达、地面数字摄影测量等新技术得到推广，但受
地形破碎、植被茂盛等到行业特点限制，如卫星信号、
因素影响，无棱镜测量设备都有自身的特点和适用范
总结出一定围。笔者通过实际使用和一些基本的测试，
的经验和规律，旨在提高实际工作的效率。
实测场地选在地物密集、地貌明显的区域，测区有多种材质和形状的建筑物、植被水系等有代表性的地物地貌进行碎部测量时，采用有棱镜和无棱镜两种方法。在相同测站、时间段、条件下对近１５０个碎部点进行五次两种测量模式的测量。其部分测量结果见下表：
部分点位测量结果统计表
依据《数字测绘产品检查验收与质量评定规范（ＧＢ／Ｔ１８３１６－２００１）》，对比例尺为１∶５００地形图碎部点
实测位的精度限差值０．２×Ｍ＝０．２×０．５＝０．１０ｍ＝１００ｍｍ，
数据小于１∶５００的地形图对碎部点的点位精度要求，所以，在测量范围内无棱镜测量就点位精度而言，可以用于数字地形图的碎部点数据采集。
一、在对免棱镜全站仪的使用中应注意的问题（１）测距的方向上不能有阻挡，若有阻挡，便会无法测距或是障碍物的观测数据，对重要点和精度要求高的目标应采用棱镜进行检测或补测。
（２）免棱镜型的测距相对棱镜测距是比较短的，由
干涉等的影响，长测距的精度随之于激光经过漫反射、
下降，甚至由于距离长接收的反射信号强度不够，而无法测出距离。
（３）材料颜色对测距精度的影响表现不明显，颜色越浅而且表面越光滑的反射目标物对测距越有利。
（４）测量中激光入射角与物体表面夹角过小会使观测数据的不稳定而出现误差，应尽量保证激光入射角
保证测距精度的可靠性。小于３０°，
（５）免棱镜反射信号比有棱镜反射信号弱，工作中消耗的电源较多，要准备足够的电源。
（６）由于激光束对眼睛有伤害，在施测过程中不要长时间通过目镜观测目标，以免眼睛受伤。
免棱镜测距时由于受到激光束的限制，对角落或者深色表面物件的测距效果不太理想，往往不能正确测距
例如，在隧道施工，对水泥厚度或者护或者测距误差大。
墙施工测量控制时，因为隧道光线不足、水泥等有深色，
免棱镜测距往往就测不出。
二、实践中发现免棱镜的特点和适用范围（１）测量通视条件好，反射介质好的区域采用免棱镜测量，可以提高工作效率。
（２）免棱镜测量适宜测量裸露的目标。如电杆、房脚、公路等视线可及的地形、地物点高程，以及视线没有任何障碍的地形地物测量。
（３）免棱镜测量在一些特殊的条件下可以很方便地使用，如陡崖、深谷，以及对人有危害的如有毒、高温高压地方。
实际工作发现，影响免棱镜全站仪测距精度的因素主要有：①反射面材质对测距精度的影响；②反射面色彩对测距精度的影响；③人射角对测距精度的影响；④反射面透明度对测距精度的影响。除了上面提到的特殊情况外，在一般的情况下，免棱镜型全站仪还是比较可靠的，
免棱镜全站仪采用的测测值精度和稳定性也是很好的。
距模式分为相位式、脉冲式、脉冲相位式几种。相位式测距精度高、脉冲式测程远；随着科技的发展，脉冲相位式的测程远且测距精度高，使得免棱镜全站仪体现出测距
测程远、效率高、使用范围广、安全性能高等的速度快、
优点，在地形测量、工程断面测量、建筑物倾斜测量等方面发挥很大的作用，毕竟用望远镜照准目标直接测距无论如何也比跑尺员手持棱镜跑去立镜再进行照准测距要快得多。这不仅可以使跑尺员极大地减轻劳动强度，而且对提高整个作业组的外业工作效率很有帮助。
总之，对免棱镜型全站仪的研究做得还不是很系统，而且我国的计量鉴定规程对免棱镜全站仪还没有相应的鉴定规定，没有规范免棱镜全站仪测距的系统误差
测试、分析，的检测方法和技术要求，缺乏规范的检验、
使得免棱镜全站仪系统误差不能有效改正，测绘工作人员在没有明确的使用方法和要求的情况下，在精密工程
无棱镜测量及变形监测中的实际应用中不能物尽其用。
测量技术有多方面的优越性能和先进性能，但它不是万能的，特别对野外各种不同的观测条件，仪器不可能改变它，也不可能完全适应它。测绘人员要充分了解其特性，采取必要的措施灵活应用，更好地发挥技术设备的优势，取得真实可靠的测量成果。随着仪器设备的生产者对仪器光源、测距模式改进，逐步对免棱镜缺点的改进，免棱镜全站仪会更广泛地被应用于各种施工项目。
参考文献：
［１］高井祥．数字测图原理与方式［Ｍ］．北京：中国矿业大学出版社，２００１．［２］于来法，段定乾．实时经纬仪工业测量系统［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９９６．［３］范百兴，夏治国．全站仪无棱镜测距及精度分析［Ｊ］．北京测绘，２００４，（１）：２８－３１．
·183·
２０１３
５·第期太原城市职业技术学院学报
Journal of TaiYuan Urban Vocational college
总第142期
Ｍａｙ２０１３
免棱镜全站仪在测绘中的应用
王彤
（山西省测绘工程院，山西太原０３０００２）
［摘要］随着免棱镜全站仪测程的增加、功能的完善，并不断向智能化发展，免棱镜全站仪已逐渐在各种
测绘工作中使用。文章通过介绍免棱镜全站仪的发展过程、特点、发展方向、测距原理和结构等
方面的知识，通过免棱镜和有棱镜全站仪的精度对比论证免棱镜可以进行地图测绘，探讨免棱总结、归纳使用中的注意事项。镜测绘的使用条件，
作业环境；精度分析[关键词]免棱镜全站仪；
［中图分类号］ＴＨ［文献标识码］Ａ测绘的野外工作是非常艰苦的工作，保证精度与减少外业工作量、减轻工作的劳动强度是测绘人员都在考虑的问题。当２０世纪８０年代初电子测距仪与电子经纬仪相结合成为一体化全站仪以来，测量仪器的性能有了突飞猛进的发展。但是，传统的全站仪测量需要棱镜的配合使用，在难以架设棱镜的地方，对于测量仍然不能
随着科技的不断进改变工作的不便和困难。近几年来，
步及新技术的运用，全站仪具有了更高的性能。为了某
［文章编号］１６７３－００４６（２０１３）５－０１８２－０２
些特定的环境以及具有大数量目标等特殊测绘环境下
的需要，徕卡公司推出了第一台采用免棱镜测量技术的全站仪。免棱镜测距，又叫无接触测距，指的是全站仪发射的光束经目标物自然表面反射后，直接测定距离的测距方法。
随着测绘技术的发展，近几年来全站仪都增加了免棱镜测距。虽然各类全站仪的测距原理、测程长短、测量精度等各有差异，但在日常的测量生产中逐步对仪器熟
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 确定施工单位后，便进入建设项目的施工阶段。这一阶
段必须注意以下问题：应重点加强设计变更的管理。设计变更尽量提前，变更发生得越早，损失越小，反之就越大，尤其对影响工程造价的重大设计变更，更要用先算账后变更的方法解决，使工程造价得到有效控制。特别是对材料、设备的采购供应，控制住材料价格。材料费用是构成工程造价的主要因素，所以，材料的经济合理，对
我们在满足材料降低造价起着至关重要的作用。为此，
合格的前提下，应努力争取最低价，掌握建材市场价格变化规律，制定材料价格的管理措施，建立一个能及时反馈的信息网络。
九、提高造价专业人员业务水平
在工程造价管理中，人员的素质是尤为重要的，尽管施工单位可能有相当不错的管理经验和水平，但由于个人的业务能力有差距，也会使得工程造价出现诸多漏洞，给建设单位带来巨大损失。工程造价控制涉及多个
招标投标、施工专业和环节，前期规划选址从勘察设计、
管理、过程控制、竣工结算等，哪个环节都需要由高水准的人去完成。他们工作中的任何失误，都会给企业造成无法弥补的经济和名誉的损失。所以，人才的竞争才是
要想提高工程收益和利企业在市场经济中真正的竞争。
润，企业就必须在工程造价控制所涉及的各个环节上，重视人员素质的约束机制。
总之，施工阶段工程造价的核心在于合理和有效控制工程造价，目标在于提高工程效益。而且造价控制应贯穿于工程建设的各个阶段，以更好地完成各项工程。
·182·
为了合理地确定和有效地控制工程造价，靠的不单单是某一部门的个别因素，而是需要各部门和相关专业人员
共同努力，才能最大限度地控制工程造价，的综合协调、
实现较为理想的投资效益。所以，我们要勇于探索，敢于开拓，主动转变观念来促进工程造价业的发展，为开创适应社会主义市场经济体制的建设工程造价管理的新局面作出应有的贡献，也为城市建设的美好明天贡献一份力量！
参考文献：
［１］曾萍．施工企业投标阶段的工程造价管理［Ｊ］．山西建筑，２００７，（１９）：２４９－２５０．
［２］卢桂梅．浅谈施工阶段的工程造价管理［Ｊ］．山西建筑，２００７，（１９）：２６４－２６５．
［３］丁峰．浅议建设单位工程造价管理人员在施工阶段如何控制工程成本［Ｊ］．煤矿现代化，２００７，（３）：６６－６７．［４］杨岭．施工企业工程造价管理工作分析［Ｊ］．安装，２００７，（４）：１４－１６．
［５］吴金来．浅析施工阶段的工程造价管理［Ｊ］．科技信息，２００６，（１Ｓ）：１１８－１１８．
悉并掌握，免棱镜测量将以可视、省力、高效为方向，使得免棱镜测距功能由被动使用变为主动应用，提高了测
虽然在测绘行业中ＲＴＫ、ＧＰＳ、绘生产过程中的灵活性。
激光雷达、地面数字摄影测量等新技术得到推广，但受
地形破碎、植被茂盛等到行业特点限制，如卫星信号、
因素影响，无棱镜测量设备都有自身的特点和适用范
总结出一定围。笔者通过实际使用和一些基本的测试，
的经验和规律，旨在提高实际工作的效率。
实测场地选在地物密集、地貌明显的区域，测区有多种材质和形状的建筑物、植被水系等有代表性的地物地貌进行碎部测量时，采用有棱镜和无棱镜两种方法。在相同测站、时间段、条件下对近１５０个碎部点进行五次两种测量模式的测量。其部分测量结果见下表：
部分点位测量结果统计表
依据《数字测绘产品检查验收与质量评定规范（ＧＢ／Ｔ１８３１６－２００１）》，对比例尺为１∶５００地形图碎部点
实测位的精度限差值０．２×Ｍ＝０．２×０．５＝０．１０ｍ＝１００ｍｍ，
数据小于１∶５００的地形图对碎部点的点位精度要求，所以，在测量范围内无棱镜测量就点位精度而言，可以用于数字地形图的碎部点数据采集。
一、在对免棱镜全站仪的使用中应注意的问题（１）测距的方向上不能有阻挡，若有阻挡，便会无法测距或是障碍物的观测数据，对重要点和精度要求高的目标应采用棱镜进行检测或补测。
（２）免棱镜型的测距相对棱镜测距是比较短的，由
干涉等的影响，长测距的精度随之于激光经过漫反射、
下降，甚至由于距离长接收的反射信号强度不够，而无法测出距离。
（３）材料颜色对测距精度的影响表现不明显，颜色越浅而且表面越光滑的反射目标物对测距越有利。
（４）测量中激光入射角与物体表面夹角过小会使观测数据的不稳定而出现误差，应尽量保证激光入射角
保证测距精度的可靠性。小于３０°，
（５）免棱镜反射信号比有棱镜反射信号弱，工作中消耗的电源较多，要准备足够的电源。
（６）由于激光束对眼睛有伤害，在施测过程中不要长时间通过目镜观测目标，以免眼睛受伤。
免棱镜测距时由于受到激光束的限制，对角落或者深色表面物件的测距效果不太理想，往往不能正确测距
例如，在隧道施工，对水泥厚度或者护或者测距误差大。
墙施工测量控制时，因为隧道光线不足、水泥等有深色，
免棱镜测距往往就测不出。
二、实践中发现免棱镜的特点和适用范围（１）测量通视条件好，反射介质好的区域采用免棱镜测量，可以提高工作效率。
（２）免棱镜测量适宜测量裸露的目标。如电杆、房脚、公路等视线可及的地形、地物点高程，以及视线没有任何障碍的地形地物测量。
（３）免棱镜测量在一些特殊的条件下可以很方便地使用，如陡崖、深谷，以及对人有危害的如有毒、高温高压地方。
实际工作发现，影响免棱镜全站仪测距精度的因素主要有：①反射面材质对测距精度的影响；②反射面色彩对测距精度的影响；③人射角对测距精度的影响；④反射面透明度对测距精度的影响。除了上面提到的特殊情况外，在一般的情况下，免棱镜型全站仪还是比较可靠的，
免棱镜全站仪采用的测测值精度和稳定性也是很好的。
距模式分为相位式、脉冲式、脉冲相位式几种。相位式测距精度高、脉冲式测程远；随着科技的发展，脉冲相位式的测程远且测距精度高，使得免棱镜全站仪体现出测距
测程远、效率高、使用范围广、安全性能高等的速度快、
优点，在地形测量、工程断面测量、建筑物倾斜测量等方面发挥很大的作用，毕竟用望远镜照准目标直接测距无论如何也比跑尺员手持棱镜跑去立镜再进行照准测距要快得多。这不仅可以使跑尺员极大地减轻劳动强度，而且对提高整个作业组的外业工作效率很有帮助。
总之，对免棱镜型全站仪的研究做得还不是很系统，而且我国的计量鉴定规程对免棱镜全站仪还没有相应的鉴定规定，没有规范免棱镜全站仪测距的系统误差
测试、分析，的检测方法和技术要求，缺乏规范的检验、
使得免棱镜全站仪系统误差不能有效改正，测绘工作人员在没有明确的使用方法和要求的情况下，在精密工程
无棱镜测量及变形监测中的实际应用中不能物尽其用。
测量技术有多方面的优越性能和先进性能，但它不是万能的，特别对野外各种不同的观测条件，仪器不可能改变它，也不可能完全适应它。测绘人员要充分了解其特性，采取必要的措施灵活应用，更好地发挥技术设备的优势，取得真实可靠的测量成果。随着仪器设备的生产者对仪器光源、测距模式改进，逐步对免棱镜缺点的改进，免棱镜全站仪会更广泛地被应用于各种施工项目。
参考文献：
［１］高井祥．数字测图原理与方式［Ｍ］．北京：中国矿业大学出版社，２００１．［２］于来法，段定乾．实时经纬仪工业测量系统［Ｍ］．北京：测绘出版社，１９９６．［３］范百兴，夏治国．全站仪无棱镜测距及精度分析［Ｊ］．北京测绘，２００４，（１）：２８－３１．
·183·