第五章 全站仪测量技术

1、 公路学院公路学院 云南交通职业技术学院云南交通职业技术学院 工程测量 全站仪测量技术全站仪测量技术 授课:XXXX 2013.10 概概 述述 一一.概述概述 全站仪：又称全站型电子速测仪，能同步完成斜距， 水平角及垂直角测量。在计算机系统控制下完成相关计。在计算机系统控制下完成相关计 算和控制全站仪进行自动测量。算和控制全站仪进行自动测量。 1.全站仪的构成全站仪的构成 积木式全站仪积木式全站仪 全站仪全站仪 超站仪超站仪 一一.概述概述 2.全站仪测量配套工具全站仪测量配套工具 棱镜棱镜 全 站 仪 计 算 器 对讲机 气压计 一一.概述概述 3.全站仪分类全站仪分类 按品牌可分为：按品

2、牌可分为： 国外品牌：徕卡、天宝、拓普康等国外品牌：徕卡、天宝、拓普康等 国内品牌：南方、苏光、中纬等国内品牌：南方、苏光、中纬等 一一.概述概述 3.全站仪分类全站仪分类 按测程可分为：按测程可分为： 长程长程几十公里。几十公里。 中程中程数公里至十余公里。数公里至十余公里。 短程短程3公里以内。公里以内。 按反射目标可分为：按反射目标可分为： 漫放射目标漫放射目标非合作目标。非合作目标。 合作目标合作目标平面反射镜，反射片。平面反射镜，反射片。 有源反射器有源反射器同步载波应答器。同步载波应答器。 一一.概述概述 4.全站仪精度等级分级全站仪精度等级分级 测角部：测角部： 6”/5”/2”

3、/1.5”/1”/0.5” 测距部：测距部： mD=A+BD。 A:固定误差，一般在固定误差，一般在15mm间。间。 BD:比例误差，比例误差，D为所测距离。为所测距离。 通常表示为：通常表示为：2+2.5ppm 一一.概述概述 全站仪准确度等级分类：全站仪准确度等级分类： 全站仪测量原理全站仪测量原理 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 1.全站仪构成：全站仪构成： 显显 示示 器器键键 盘盘 只读存储器只读存储器 随机存储器随机存储器 输入输入/输出输出 I/O单元单元 微微 处处 理理 器器 水平角测量单元水平角测量单元 垂直角测量单元垂直角测量单元 距离测量单元距离测量单元 自动补偿单

4、元自动补偿单元 光电测量系统光电测量系统微处理器及软件微处理器及软件 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： A B D n 测距原理测距原理 式中式中: c-光速；光速； t-时间间隔。时间间隔。 D=ct/2 A 水平面水平面 B HD SD 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： n 测角原理测角原理 1发光管 2光路系统 3条码度盘 4线性CCD阵列 全站仪角度测量 完全等同于经纬仪。 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： n 高程测量原理高程测量原理 一一.全站仪测量原理全站仪测量

5、原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： n 三维坐标测量原理三维坐标测量原理 SBSB边方位角：边方位角： Pol Pol（X XB BX XS S,Y,YB BX XS S ）。）。 T T点三维坐标：点三维坐标： 平面：平面：X XS S+Y+YS Si+ HDi+ HDT T H HT T； ； 高程：高程：Z ZS S+i+ VD+i+ VDT T h1 h1。 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： n 悬高测量原理悬高测量原理 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： n 对边测量原理对边测量原理 对边测量有两种

6、方式： 1、第一点与最后一点； 2、最后两点 本程序可计算上述两种情况的平距、高差和斜距，计算可以使用 坐标文件数据和手工输入数据。 一一.全站仪测量原理全站仪测量原理 2.全站仪测量原理：全站仪测量原理： n 面积测量原理面积测量原理 全站仪的使用全站仪的使用 一一. 全站仪的使用全站仪的使用 1.测量前的准备工作测量前的准备工作 n 全站仪电池充电全站仪电池充电 n 全站仪的日常检校全站仪的日常检校 （1）照准部水准器的检验与校正；）照准部水准器的检验与校正； （2）圆水准器的检验与校正；）圆水准器的检验与校正； （3）十字丝位置的检验与校正；）十字丝位置的检验与校正； （4）视准轴的检验

7、与校正；）视准轴的检验与校正； （5）光学对点器的检验与校正；）光学对点器的检验与校正； （6）测距轴与视准轴同轴的检查；）测距轴与视准轴同轴的检查； （7）距离加常数的测定。）距离加常数的测定。 其中，上述（其中，上述（1）（）（5）项与普通经纬仪检验与校正基本相同。）项与普通经纬仪检验与校正基本相同。 一一. 全站仪的使用全站仪的使用 2. 全站仪的安置：全站仪的安置： 全站仪的安置与经纬仪安置相同，但要注意以下两点：全站仪的安置与经纬仪安置相同，但要注意以下两点： 有的全站仪使用激光对中。有的全站仪使用激光对中。 使用电子气泡直接精平，无需旋转使用电子气泡直接精平，无需旋转90 。 3.

8、3.全站仪的基本设置：全站仪的基本设置： 测量单位：距离为米制，角度采用测量单位：距离为米制，角度采用6060进制，温度采用进制，温度采用，气，气 压采用压采用hPa。 地球曲率及大气折光改正设置。地球曲率及大气折光改正设置。 棱镜常数及棱镜高设置。棱镜常数及棱镜高设置。 仪器高设置。仪器高设置。 测量结果显示方式设置。测量结果显示方式设置。 归零及度盘方位角设置。归零及度盘方位角设置。 测站三维坐标设置。测站三维坐标设置。 不同的全站仪设置要素略有差异，以上为基本设置。不同的全站仪设置要素略有差异，以上为基本设置。 二二.常用全站仪改正值常用全站仪改正值 1. 常数改正常数改正 加常数：加常

9、数： D0=D+Ki+Kr K= Ki+Kr仪器加常数，仪器加常数， 与仪器及配套棱与仪器及配套棱 镜有关。镜有关。 乘长数：乘长数： 由实际调制光频率偏离标准值而引起的由实际调制光频率偏离标准值而引起的 计算改正乘长数，也称比例因子。用频率计计算改正乘长数，也称比例因子。用频率计 测定。测定。 二二.常用全站仪改正值常用全站仪改正值 2. 气象改正气象改正 温度：温度： 使用温度计测定，单位使用温度计测定，单位； 气压：气压： 使用气压计测定，单位使用气压计测定，单位hPa(百帕百帕) 湿度。湿度。 不同的仪器改正公式不一致，测定值后输入不同的仪器改正公式不一致，测定值后输入 全站仪即可。对

10、于有全站仪即可。对于有自动感应功能自动感应功能的全站仪，的全站仪， 需要打开其功能。需要打开其功能。 二二.常用全站仪改正值常用全站仪改正值 3. 加常数的简易测定：加常数的简易测定： 在通视且平坦地上，设在通视且平坦地上，设A、B两点，长约两点，长约200米，定出米，定出 中点中点C,分别在分别在A、B、C安置仪器及棱镜，高度大致相安置仪器及棱镜，高度大致相 等且严格对中。等且严格对中。 A C B 输入正确的温度及气压，置默认加常数为输入正确的温度及气压，置默认加常数为0，使用同，使用同 一棱镜，置仪一棱镜，置仪A，测定，测定DAB及及DAC ， ，置仪 置仪C，测定，测定DAC及及 DC

11、B ， ，置仪 置仪B，测定，测定DCB及及DAB。 。简称 简称“两段三站法两段三站法”。 分别取分别取DAB 、 、DAC、DCB 平均值，依下式计算加常数： 平均值，依下式计算加常数： K K= = D DAB AB(D (DAC AC+D +DCB CB ) ) 三三.全站仪的数据通信方式：全站仪的数据通信方式： RS232数据线接口 SD卡 蓝牙蓝牙 U盘 四四. 全站仪的使用注意事项全站仪的使用注意事项 #注意事项注意事项 电子全站仪是价格昂贵的精密测量仪器，使 用时必须特别注意保护仪器的安全。 不得将望远镜直接照准太阳，否则会损坏仪器；不得将望远镜直接照准太阳，否则会损坏仪器； 小心轻放，避免撞击与剧烈震动；小心