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测绘新技术的理论与实践研究

关联的测量范围超过几米且在非实验室环境下的测量，是特殊情况下的工程测量，

介于实验室的工程测量和大地测量之间，且测量是在非实验室环境下进行。2002
年美国的 W.T.Estler 认为大尺寸计量的特点是通过光线在空气中的传播将测量仪
器与测量物体之间的信息进行了转移，这种转移可以是被动的，如摄影测量；也
可以是主动的，如激光跟踪仪，目标点的位置是通过一束光经过发射、反射、接

收等发讯过程实现的转移。
随着现代工业特别是制造工业的发展，需要对各类零部件和大型结构进行精

密三维测量，产品的装配过程也需要这类测量，它要求测量范围大、精度高、现
场测量甚至动态测量和全姿态测量，传统的 CMM 测量技术已无法满足这一要求，
大尺寸计量已经逐步发展成一种精密的工程测量，测量要素也从角度、长度测量
扩展到坐标测量和形状测量。因此，产生了大尺寸空间坐标测量系统（LCMS，

以下简称空间坐标测量技术），被广泛应用于航空航天、造船、机械制造、核能、
计量科研等领域。
近几十年来，随着科学技术的发展，产生了多种空间坐标测量技术，按照测

量原理的不同，主要分为经纬仪交会测量、数字工业摄影测量、全站仪测量、激
光雷达测量、激光跟踪测量、关节臂坐标测量、iGPS 测量等七种。
（一）经纬仪交会测量系统
经纬仪交会测量点坐标技术的出现和应用，很大程度上是由于全站仪极坐标

测量系统中的测距精度较低造成的，该系统是由两台及两台以上高精度电子经纬
仪与计算机联机构成，利用经纬仪的高精度角度测量特点，根据角度空间前方交
会测量原理解算空间点的三维坐标，系统的尺度通过对基准尺的测量来确定。可

实现高精度、无接触测量。
经纬仪交会测量系统是在工业测量领域应用最早和最多的一种可移动式坐标
测量系统，20 世纪 70 年代后，国外先后出现了近十种经纬仪交会测量系统，其
中以瑞士 Leica 公司的 Axyz 等为典型代表。信息工程大学测绘学院于 1996 年推

出了国内第一个 Windows 版的经纬仪测量系统软件（MetroIn-MTM）。
工业测量经纬仪除具有测角精度高的要求外，通常还具有自准直、手柄记

录等专用功能，目前在广泛使用的主要是徕卡公司生产的 T3000A、TM5100A、
TM6100A 等型号的电子经纬仪，其测角精度均优于 ±0.5”，典型工作范围在几
米至几十米，点位精度在±（0.05~0.1）mm。经纬仪测量系统的优点是测量范围大，

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