施工员常用测量仪器：全面解析

公路工程施工常用的测量仪器有水准仪、经纬仪、全站仪、卫星定位仪等。

1．水准仪

水准仪按结构不同可分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪；按工作原理不同可分为电子水准仪和光学水准仪；按精度不同可分为普通水准仪和精密水准仪。我国国家标准把水准仪分为DS05、DS1、DS3和DS10四个等级。“D”和“S”分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，05、1、3、10等数字表示该仪器的精度，即每千米往返测量高差中数的偶然中误差。DS05级和DS1级水准仪称为精密水准仪，用于国家一、二等精密水准测量及地震监测。DS3级和DS10级水准仪称为普通水准仪，用于国家三、四等水准测量以及一般工程水准测量。公路工程测量中一般使用DS3级水准仪。

水准仪用于水准测量。水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线，借助带有刻度的尺子，测量出两地面点之间的高差，然后根据测得的高差和已知点的高程，推算出另一个点的高程。

2．经纬仪

经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同可分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪；按精度不同可分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ10等各个等级。“D”和“J”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07、1、2、6、10等数字表示该仪器的精度。其中DJ07级、DJ1级和DJ2级属于精密经纬仪，DJ6级属于普通经纬仪。

经纬仪是进行角度测量的主要仪器，它包括水平角测量和竖直角测量。另外，经纬仪兼有低精度的间接测距和测定高差功能以及高精度的定线辅助功能。

3．全站仪

全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种集自动测距、测角、计算、数据自动记录及传输功能于一体的自动化、数字化、智能化的三维坐标测量与定位系统，是目前公路施工单位进行测量和放样的主要仪器。

全站仪的功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功能。例如全站仪可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，也可以进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。

全站仪是可以同时进行测角、测距的先进测量仪器，几乎可以完成所有常规测量仪器的工作。它主要由电子经纬仪、光电测距仪和微处理机组成，按其结构形式可分为组合式和整体式两种。

全站仪的主要特点如下。(www.xing528.com)

（1）全站仪可在一个测站上同时进行角度（水平角和竖直角）测量、距离（斜距、平距）测量、高差测量、坐标测量和放样测量（由于只需一次安置，仪器便可以完成在该测站上所有的测量工作，故称之为全站仪）。

（2）全站仪可以通过传输接口把野外采集的数据终端与计算机、绘图仪连接起来，再配以数据处理软件和绘图软件，即可实现测图的自动化。

（3）全站仪内部有双轴补偿器，可自动测量仪器竖轴和水平轴的倾斜误差，并对角度观测值予以改正。

（4）全站仪的独立观测值是斜距、水平方向值和天顶距（或倾角），某些特殊功能的实现实质上是将平距、高差、坐标换算为全站仪独立观测值的函数，并通过全站仪的CPU处理而显示或记录。

4．卫星定位仪

卫星定位仪是基于卫星定位系统的一种定位仪器，一般可用于对人、对物的位置定位。卫星定位仪在我国主要有GPS卫星定位仪和北斗卫星定位仪两大类。

GPS的定位方法按用户接收机天线在测量中所处的状态来分，可分为静态定位和动态定位；若按定位的结果来分，可分为绝对定位和相对定位。

静态定位，即在定位过程中，接收机天线（观测站）的位置相对于周围地面点而言处于静止状态；而动态定位则正好相反，即在定位过程中，接收机天线处于运动状态，定位结果是连续变化的。

绝对定位亦称为单点定位，是利用GPS独立确定用户接收机天线（观测站）在WGS-84坐标系中的绝对位置；相对定位则是在WGS-84坐标系中确定收机天线（观测站）与某一地面参考点之间的相对位置或两观测站之间相对位置的方法。大地测量、控制测量、变形测量、工程测量采用静态相对定位，而精度要求不高的碎部测量可采用动态相对定位。GPS实时动态定位（RTK）方法在公路施工中的应用越来越广泛。

公路工程的测量主要应用了GPS的两大功能：静态功能和动态功能。静态功能是通过接收到的卫星信息，确定地面某点的三维坐标；动态功能是通过卫星系统，把已知的三维坐标点位，实地放样到地面上。在公路施工中，GPS既可用于隧道控制测量、特大桥控制测量，也可用于公路中线、边桩的施工放样。