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全站仪在矿山生产测量中使用分析 　　摘要：矿山由于自身特殊的地形和地貌，会给人们在其中开展工作的时候造成困扰，带来较大的身体和技术难度的挑战。目前，技术人员在进行普通工程测量工作的时候，通常会运用到水准仪和经纬仪，而对特殊地形地貌工程进行测量常常运用全站仪。本文主要对全站仪的高程测量和放样测量以及悬高测量等基本方法在矿山测量中的应用进行了探讨，同时对勘探网的放样测量方法展开了分析。 　　关键字：全站仪；矿山；测量；应用 　　中图分类号：O741+.2 文献标识码：A 文章编号： 　　 　　 　　全站仪的全称是全站型电子速测仪（Electronic Total Station）。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。 　　在露天矿山生产过程中，通过测量工作实现对生产进行实时的监控和指导。由于矿山在露采过程中改变了原有的地形地貌，为了更精确地反映出生产过程中的地形现状，测量工作必须准确及时。全站型电子速测仪(简称全站仪)集光电测距仪、电子经纬仪和微处理机于一体，不仅能同时自动测角、测距，而且精度高、速度快，同时还可提供一些特殊测量功能，主要有以下几点： 　　1．跟踪测量：即跟踪测距和跟踪测角； 　　2．连续测量：角度和距离分别连续测量和同时连续测量； 　　3．坐标测量：在已知点上架设仪器，根据测站点和定向点的坐标或定向方位角，对任一目标点进行观测，获得目标点的三维坐标值； 　　4．悬高测量(REM)：可将反射镜立于悬物的垂点下，观测棱镜，再抬高望远镜瞄准悬物，即可得到悬物到地面的高度； 　　5．对边测量(RDM)：可迅速测出棱镜点到测站点的平距、斜距和高差； 　　6．后方交会：仪器测站点坐标可以通过观测两坐标值存储于内存中的已知点求得； 　　7．距离放样：可将设计距离与实际距离进行差值比较迅速将设计距离放到实地； 　　8．坐标放样：已知仪器点坐标和后视点坐标或已知仪器点坐标和后视方位角，即可进行三维坐标放样，需要时也可以进行坐标变换； 　　9．高程测量：利用全站仪功能测量出未知点的高程； 　　10．预置参数：可预置温度、气压、棱镜常数等参数； 　　11．测量的记录、通讯传输功能。 　　本文主要分析悬高测量、高程测量和放样测量在矿山生产测量中的应用。 　　 　　一、全站仪的悬高测量 　　在露天矿山作业过程中，经常出现由于台阶过高而不便测量工作的开展，应根据具体的情况采用悬高测量。所谓悬高测量，就是测定空中某点距地面的高度。全站仪进行悬高测量的工作原理如图l所示。 　　首先把反射棱镜设立在欲测目标点B点的天底B’点(即过目标点B的铅垂线与地面的交点)。输入反射棱镜高V；然后照准反射棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标点B，便能实时显示出目标点B至地面的高度H。悬高测量示意如图1。 　　图1.悬高测量示意 　　 　　全站仪显示的目标高度H，由全站仪自身内存的计算程序按式(1)计算而得。 　　H=Scosa2tga1-Ssina2+V (1) 　　此方法原理简单，观测方便，利用全站仪的功能可方便地用于测定悬空线路、陡坎等各种地貌的高度。 　　 　　二、全站仪的高程测量 　　一般情况下，在工程的施工过程之中，通常会涉及到高程的测量。传统的高程测量方法包括水准仪测量以及三角高程测量。两种方法虽然各有特色，但都存在着不足：水准测量量工作， 是一种直接测高法，测定高差的精度较高，但受地形起伏的限制，外业工作量大，施测速度较慢；三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏的限制，且施测速度较快，在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用，但精度较低，且每次测量都得量取仪器高，棱镜高，较麻烦而且增加了误差来源。 　　随着全站仪的广泛使用，使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及，并克服了传统的三角高程测量方法的局限性。经过长期摸索，笔者总结出一种新的方法进行三角高程测量。这种方法既结合了水准测量的任意置站的特点，又减少了三角高程的误差来源，同时每次测量时也不必量取仪器高，棱镜高，提高了三角高程测量精度，且施测速度更快。 　　该方法的主要特点是：能将全站仪象水准仪一样任意置点，而不是将它置在已知高程点上，同时又在不量取仪器高和棱镜高的情况下，利用三角高程测量原理测出待测点的高程，从而提高施测速度。 　　它的主要操作过程有以下几点： 　　（一）仪器任意置点，但所选点位要求能和已知高程点通视。 　　（二）仪器照准已知高程点，测出全站仪望远镜和棱镜之间的高差值，