摘要：文章讨论了水准仪和全站仪的使用步骤及在使用过程中常见几种问题，提出在测量仪器上外置手机，目镜处配置摄像头，以解决测量仪器在架设和测量过程中出现的三脚架高度不合适、眼睛疲劳、不利的气候地形条件限制等原因造成的测量不便问题。

关键字：水准仪;全站仪;测量中常见问题;外置手机;摄像头

前言

随着测绘技术的发展已经测绘仪器的普及，全站仪、水准仪等测绘仪器被广泛的应用到各类施工现场中。随着测绘仪器技术的不断发展，测绘仪器也不断的朝着自动化发展，如：全站仪自动搜索目标、水准仪自动安平等[1]。但是，自动化程度越高，测绘仪器的成本相应提高。在一般工程中，各施工单位考虑到经济成本，大多数选用满足精度的普通仪器。

目前，在大多数工程中，常使用全站仪、水准仪、GPS等来完成高程和坐标位置的测绘和放样工作。其中水准仪和全站仪的使用步骤如下：

一、水准仪的一般使用步骤：

（1）安置仪器

安置仪器是将仪器安装在可以伸缩的三角架上，并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使得高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪连接在三角架上。

（2）粗平

粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置圆水准气泡居于圆指标圈之中。

（3）瞄准

瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺清晰地落在十字丝平面上，在转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。

（4）精平

精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪，在水准管上部装有一组凌镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若气泡居中时，气泡两端的像将符合成一抛物线型，说明视线水平。若气泡两端的像不符合，说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的像完全符合，仪器便可以提供一条水平视线，以便满足水准测量基本原理的要求。

（5）读数

用十字丝截读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒像望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数，后报出全部读数。

二、全站仪的一般使用步骤如下：

（1）对中

弯腰松开三个脚架固定螺旋，打开脚架，将脚架架在点位上方。调整対点器的物镜对光螺旋和目镜对光螺旋，看清地面点位和对点圆环，双手保持平行握住架腿，稍微提起两个脚架慢慢移动，使対点器对准点位。

（2）粗平

看清圆气泡所在位置，判别应该升高或降低哪个架腿。升降架腿使圆水准器居中。

（3）精平

将管水准器与任意两个脚螺旋平行，旋转这两个脚螺旋使长气泡居中。将水准器转动90度，与刚才的两个脚螺旋连线垂直，旋转剩下的一个脚螺旋使长气泡居中。重复上述过程，直至在任何方向长气泡都居中。

（4）再对中

再看対点器是否还在点位中心，如果不在中心，稍微松开连接螺旋，使仪器能够在架头上移动，轻轻移动仪器，使対点器精确对准点位，拧紧连接螺栓。如果移动仪器不能使其对中，讲义气移回架头中心，拧紧连接螺栓，看対点器用三个脚螺旋对中，再重复进行粗平-精平-再对中操作。

（5）再精平

重复精平操作，严格使长气泡居中。

（6）测量

仪器调整好后按照不同测量内容进行测量。

2.水准仪、全站仪使用过程常见问题

在水准仪和全站仪的架设整平和观测过程中，因测量者本身及观测 条件、地形等因素制约，使得观在测过程中出现不利的观测情况[2]，如：

（1）三脚架高度设置问题

在一起架设过程中，因测量需要或者地形限制，三脚架不能调整至适合测量者身高的位置[3]，为仪器架设和使用造成不便。

（2）使用望远镜时常见问题

在使用望远镜进行仪器架设和测量时，首先需要观测者遮挡住一只眼睛或闭着一只眼睛来使用望远镜进行观测[4]。当测量任务繁重时，一只眼睛睁开一只眼睛闭着的情况会造成眼睛疲劳。其次如观测者佩戴眼镜，在靠近目镜时眼镜移动或者镜片不干净都会影响观测效果。然后在天气炎热时，工程测量过程中观测者长时间的测量中汗水会流入眼中影响使用。最后在观测时，不可能每次都能使仪器高度在合适的位置，频繁的弯腰岔腿会使观测者疲劳，影响测量工作。

（3）局部测量位置受限

在地势起伏较大或者临河临边靠墙等位置观测时，因地形限制，观测者无法进行观测[5]，但受限由通视条件又需要在此类位置设置观测点时，测量工作难以进行。

3.以上问题的解决设想

如今智能手机已经普及，考虑到经济性和适用性，就如何将智能手机应用到测绘工作中辅助测量来解决以上问题，本文提出设想如下：

首先观测者不直接观测目镜。目前智能手机和手机配件已经非常普及和成熟，配套于智能手机的外接摄像头也种类非凡多，用摄像头代替人眼于目镜处进行观测，观测者查看手机上的图像进行观测[6]。在仪器上外置手机支架放置手机，目镜处放置摄像头，摄像头和手机之间可以通过无线或者有线方式连接。

其次外接设备具有拆卸、可移动性。手机外设支架及目镜处放置摄像头为独立外接设备，使得该手机辅助测量能够在不同观测者之间、不同测量仪器上进行测量操作。

最后在智能手机上配套应用开发[7]。如进行最简单的辅助测量时，只要手机拍照功能即可。也可以配套拓展功能的手机应用。增加如测量仪器教程、测量仪器使用、截图读数功能、测量记录计算等常见功能。

参考文献

[1]黄建.信息化测绘时代工程测绘的发展趋势分析[J].信息系统工程，2021（03）：14-16.

[2]史正军.不动产登记宗地测绘中常见的问题及处理方法[J].居舍，2017（34）：176.

[3]孙永平.全站仪三脚架法测量工艺在矿山测量中的应用分析[J].能源技术与管理，2021，46（03）：156-157.

[4]薛元元，秦莉芳.测绘仪器的发展及使用、维护与管理[J].科技信息，2009（27）：81.

[5]刘洪臣，孙愿平，陈磊.全站仪自由设站法在建筑基坑监测中的应用条件研究[J].岩土工程技术，2020，34（01）：13-17.

[6]韩瑞聪. 基于智能手机的多参数监测技术及地震应急响应研究[D].大连理工大学，2018.

[7]陈秀萍，黄彦锋.基于Andriod智能手机的测绘软件开发应用探讨[J].价值工程，2012，31（27）：198-200.DOI：10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2012.27.117.