使用全站仪测记法数字化测图

1、全站仪测记法数字化测图全站仪测记法数字化测图是采用全站仪野外采集地物特征点数据，现场画制草图，室内通过全站仪与计算机的数据通讯，在AutoCAD上形成初级图，经编辑，注记，检查后形成数字化图的方法。一、作业内容完成一幅实地面积为150 m 150 m，比例尺为1：500的数字平面图。二、仪器设备全站仪一台，脚架一只，棱镜2只，棱镜杆2根。三、SET22D、 SET2100 全站仪简介（一）全站仪的外型及部件SET22D、SET2100全站仪外型及各部件如下图所示。(1) 提柄；(2) 提柄固定螺丝；（3） 仪器高标志；(4) 电池；(5) 键盘；（6）三角基座制动控制杆；（7）底板；（8）脚螺

2、旋；（9）圆水准器校正螺丝；（10）圆水准器；（11）显示窗；（12）物镜；（13）笔式罗盘扦口；（14）光学对中器调焦环；（15）光学对中器分划板护盖；（16）光学对点器目镜；（17）水平制动钮；（18）水平微动手轮；（19）数据输出扦口；（20）外接电源扦口；(21)照准部水准器；(22)照准部水准器校正螺丝；(23)垂直制动钮；(24)垂直微动手轮；(25)望远镜目镜；(26)望远镜调焦环；(27) 粗瞄准器；(28)仪器中心标志SET22D、 SET2100 全站仪的键盘如下图所示。1、10个操作键 ESC：退出(退回到上一级菜单)。 FNC：翻页，按此键循环翻页P1，P2、P3。 S

3、FT：切换模式，数字字母切换。 BS：删除一个左边字符。 SP：输入一个空格。 ：移动光标至另一位置。 ：回车确认。2、12个数字字母键 0至 9：数字输入或字母输入。 ·：小数点输入及圆气泡显示。 十一：改变符号及回光信号；3、4个软件功能键F1、F2、F3、F4对应三页菜单(见图7一2) 第一页(P1)：SD1ST SHV H·ANG EDM 第二页(P2)：0SET COORDS一0 REC 第三页(P3)：MLM RESEC MENU HT 以上各键的功能：P1：SDIST: 开始距离测量 SHV: 改变测量显示内容(S斜距，H平距，V高差) H·ANG:

4、 输入任意水平角 EDM: 设置测距时大气改正，棱镜常数和测距模式等P2：0SET: 水平度盘置零 COORD: 坐标测量 S-0: 放样测量 SEC: 记录观测值P3：MLM: 开始对边测量 RESEC: 开始后方交会 MENU: 显示测量菜单 HT: 设置测站高和目标高（二）SET22D、 SET2100全站仪的技术指标 1测角精度，SET22D 、SET2100为±2”。 2双轴自动补偿范围：±3，具有超出范围显示。 3图形水准器：数字图形可切换。 4测程：RS90N反射片 1m 120m (SET22D)。 CP01小型棱镜： 1m800m。 AP01单棱镜： 1m

5、2700m。 AP01三棱镜： 1m 3500m。 5测距精度：±(2+2ppm×D)mm (使用棱镜)； ±(4+3ppm×D)mm (使用反射片)。 6测距时间：精测2.0秒(初次4.2秒)；粗测07秒(初次2.9秒)； 跟踪0.5秒(初次2.9秒)。 7工作温度：20 50。 8防水等级：IP×2 (1EC5291989)，可防一般雨淋。 9主机尺寸：165×197×345mm。 10主机重量：5.4公斤。 11电池：连续工作，角度和距离同测约5小时，若只测角度约7小时。 12充电时间：使用CDC39或CDC40充电器

6、，约70分钟。 四、SET22D、SET2100全站仪的使用全站仪基本测量分为角度测量、距离测量、三维坐标测量。下面以SET22D为例进行介绍。 （一）角度测量 角度测量是测定测站至两目标间的水平夹角，同时可测定相应视线的天顶距，设地面上有A、B、C三点，A为测站点，测定<BAC（）的步骤为： 1在测站点安置仪器，开机并进行度盘设置； 2将仪器望远镜瞄准起始目标点B； 3在测量模式第2页菜单下按0SET键，0SET出现闪烁时，再按一次0SET 键，将起始方向值置成零，如图73（a）所示； 起始方向值置零屏幕 水平角测量结果屏幕 (a) (b)图73 角度测量 4精确瞄准第二目标点C，屏幕

7、显示如图73（b）所示，图中显示的HAR 871236”即为水平夹角，ZA 895954”为视线的天顶距。 在水平角测量时可以将起始方向置成零，也可以将起始方向设置成所需的方向值，其方法是在照准第一目标后，在测量模式第一页菜单下按H.ANG键后输入所需的方向值后按回车键即可。输入格式为：例如角度值为900306”时应输入90.0306。 （二）距离测量 在进行距离测量之前应进行气象改正、棱镜类型、棱镜常数改正值、测距模式的设置和回光信号的检测，然后才能进行距离测量。 1距离测量参数的设置 在测量模式第1页菜单下，按EDM键进入距离测量参数设置，显示如图7-4（a）所示。 距离测量参数设置屏幕

8、回光信号检测屏幕 重复测距时屏幕 （a） （b） （c）图7-4 距离测量参数的设置 在 图7-4（a）距离测量参数设置屏幕中“Temp”设置测量时温度。“Press”设置气压。“Humid”设置湿度。“ppm”气象改正数，仪器气象改正数的计算公式为： ppm=(278.960.2904 × P) / (1+0.003661 × t) 式中 P气压值（hpa）；t温度值（） 此项改正经输入温度和气压值后，仪器自动进行气象改正。“Reflector:prism”为镜类型设置，按光标左移或右移在棱镜（prism*）与反射片（sheet）之间选取，对于无反射目标选取（None）。

9、“PC”棱镜常数，输入所用棱镜的常数改正数，对于棱镜为-30mm，对于反射片为0。“Mode”为测距模式，光标左移或右移有6种模式的选择；即Fine“S”：单次精测；Fine“r”：重复精测；Fine AVG“n=”：多次精测取平均值； Rapid“r”：重复粗测；Rapid“S”：单次粗测；Tracking：跟踪测量。 所有参数设置完毕按回车键确认，返回测量模式屏幕。 2回光信号检测 在精确照准棱镜后按（SFT）键及（+/-）键后显示如图7-4（b）所示，屏幕所显示的“ ”越多回光信号越强，若显示“*”表示回光信号强度刚够足以测距。 欲使用蜂鸣声检测回光信号的强弱，按BEEP 键开，关闭时用

10、OFF 键，按ESC 键结束检测。 3距离测量 在精确瞄准棱镜后按SDIST键开始距离测量，距离测量完成时发出一短声响，并将测得的距离“S”、垂直角“ZA”和水平角“HAR”值显示出来，如图7-4（c）所示。 如进行重复测距模式按STOP停止测距和显示结果。 若要改变测量类型则在第1页菜单下按 SHV 键，每按一次 SHV 键将改变距离类型：SDIST：斜距；HDIST：平距；VDIST：高差。 （三）三维坐标测量 全站仪三维坐标测量是在完成测站数据的输入和后视方位角的设置后，通过距离和角度测量由仪器内部程序计算得目标点三维坐标。全站仪一般以N、E表示平面坐标X、Y值，以Z表示高程H值。 如图

11、7-5所示，O测站点，A为后视点，P为目标点，为后视方位角，为目标点方位角，为A、O、P间水平角，为仪器高，为棱镜高，则目标点三维坐标计算公式为： 图7-5 三维坐标测量三维坐标的测量步骤为：1.输入测站数据，在测量模式第2页菜单下按COORD 键，显示坐标测量菜单屏幕如图7-6（a）所示，选取“2.stn data”后按回车键后输入测站数据项：N0,E0,Z0，inst.h（仪器高）,Tgt.h（目标高），每输入一数据项后按回车键，如图7-6（b）所示。 坐标测量菜单屏幕 输入测站数据屏幕（a） （b）图7-6 输入测站数据 按REC记录测站数据，如从内存读取预先存入的测站坐标数据可按REA

12、D键，并给出点号即可。 2方位角的设置在坐标测量菜单屏幕图7-5（a）中选取“3.set h angle”后按回车键显示已知角设置屏幕如图7-6（a）所示。按BS显示方位角设置屏幕。 已知角设置屏幕 方位角设置屏幕 后视点照准屏幕 （a） （b） （c）图7-6 方位角设置屏幕 如图7-6（b）所示。输入后视点NBS、EBS、ZBS的值，每输完一个数据后按回车键。（按READ 键读取预先存入的后视坐标数据）。按OK 键显示后视点照准屏幕如图7-6（c）所示。照准后视点B后按YES 键，显示恢复已知角设置屏幕。按回车键结束方位角设置返回坐标测量菜单屏幕。3三维坐标测量精确瞄准目标点P后在坐标测量

13、菜单屏幕下选择“1.Observation”后按回车键进行坐标测量。测量完成后，显示目标点P的三维坐标值以及至目标点距离、垂直角和水平角值如图7-7（a）所示。 显示目标三维坐标值 坐标数据记录屏幕 (a) (b)图7-7 坐标数据记录若将坐标记录于工作文件中可按REC 键，显示坐标数据记录屏幕如图7-7（b）所示。根据记录屏幕提示依次输入Pt（目标点点号）及Code（编码）,每输完一数据按回车键。 按OK 键记录数据。 照准下一目标点后按OBS 键开始对下一目标点的坐标测量。五、SET530R全站仪简介（一）全站仪的外型及部件SET530R全站仪外型及各部件如下： (1) 提柄；(2) 提柄

14、固定螺丝；（3） 仪器高标志；(4) 电池；(5) 键盘；（6）三角基座制动控制杆；（7）底板；（8）脚螺旋；（9）圆水准器校正螺丝；（10）圆水准器；（11）显示窗；（12）物镜；（13）笔式罗盘扦口；(14)无线电遥控接收点；（15）光学对中器调焦环；（16）光学对中器分划板护盖；（17）光学对点器目镜；（18）水平制动钮；（19）水平微动手轮；（20）数据输出扦口；（21）外接电源扦口；(22)照准部水准器；(23)照准部水准器校正螺丝；(24)垂直制动钮；(25)垂直微动手轮；(26)望远镜目镜；(27)望远镜调焦环；(28)粗瞄准器；(29)仪器中心标志 （二）模式图SET530R全

15、站仪模式图如图7-10所示。图7-10 SET530R全站仪模式图（三）SET530R全站仪键基本操作(1)开机和关机开机：按ON键。关机：同时按住ON键和¤键数秒种。(2)显示照明窗口打开或关闭按¤键。(3)软键操作显示窗底行显示出各软键功能：F1F4：选取软键对应功能 FUNC：改变测量模式菜单页。(4)字母数字输入F1F4：输入软键对应的字母或数字。FUNC：转至下一页字母或数字显示。(5)其它FUNC：（按住片刻）返回上一页字母或数字显示。BS：删除光标左边的一个字符。ESC：取消输入的数据内容。SFT：字母大小写转换。：选取或接收输入的数据内容(下称回车键)。实例

16、：输入125°3000的角度值（操作时输入125.3000）。(1)在测量模式第2页菜单下按方位角键，选取“角度定向”后按回车键，显示屏幕如图7-11所示。(2)按1键入“1”，光标移至下一位，按2键输入“2”。(3)按FUNC键至“5”所在页显示，按5键输入“5”。(4)按FUNC键至.所在页显示，用同样方法键入余下的数字后按键。反射镜类型有：棱镜、反射片及无棱镜三种，选取反射棱镜时用SFT键选取，也可在第2页菜单下按改正键后显示屏幕如图7-12所示，将光标移至“反射器”项上，进行选取。 图7-11 角度值输入 图7-12 选取反射镜类型 图7-13整平（四）测量前的准备工作(1)

17、电池充电及电池的安装；(2)仪器的对中、整平；整平时可在测量模式第2页菜单下按倾斜键，显示屏幕如图7-13所示，旋转脚螺旋使气泡居中(尽可能使X=O，Y=0)，按ESC键返回测量模式。（五）水平角测量(1) 在测站安置全站仪，开机后照准目标点1。(2)在测量模式第1页菜单下按置零，在置零闪动时再次按下该键，此时目标点1方向值已设置为零。(3)照准目标点2，所显示的水平角“HAR”即为两目标间的水平夹角。也可利用水平角设置功能可将起始照准方向值设置成所需的值，然后进行角度测量。（六）距离测量在距离测量前必须先进行以下四项设置：测距模式、反射镜类型、棱镜常数值、气象改正值。1在第2页菜单下按改正键

18、进入设置屏幕（1页）如图7-14（a）所示，如按和键选定测距模式选项，按 键和键选定所需的“测距模式”，测距模式有：单次精测、跟踪测量、重复精测。同样方法可选定“反射器”（反射器选项有：棱镜、反射片、无棱镜3种）及输入棱镜常数。2按键进入设置屏幕2页如图7-14（b）所示，依次输入温度及气压值。距离测量参数设置完毕按回车键确认，按ESC键返回测量模式。图7-14 （a）选定测距模式 图7-14（b） 输入温度及气压值3距离测量：瞄准目标点反射器后，在第1页菜单下按距离键，即完成距离测量，如图7-15所示，按切换键可显示平距（H），高差（V）。图7-15距离测量（七）坐标测量在输入测站点坐标、仪

19、器高、目标高和后视坐标(或方位角)后，用坐标测量功能可以测定目标点的三维坐标。其步骤为：1 选取工作文件在内存模式下选取“文件”（内存/文件/文件选取），按 和键选取“文件”，如选定“文件”及“JOB3”后按回车键，按ESC键返回测量模式。2 测站坐标的输入在第1页菜单下按坐标健，进入“坐标测量”，选定“测站定向”后按回车键，选取“测站坐标”后，显示如图7-16所示，按编辑键输入测站坐标，仪器高和目标高后按OK键完成输入。（调用预先输入内存中的已知坐标数据，按取DATA 键）。3 设置后视坐标方位角选取坐标测量测站定向 后视定向 角度定向直接输入角度，或选取“后视”后显示屏幕如图7-17所示，

20、按编辑健输入后视点坐标（需调用内存中坐标数据时按取DATA健），按OK健屏幕上显示出后视点坐标，再按OK健设置后视点坐标，瞄准目标后接着按Yes健进行后视方位角设置，回车即完成后视定向。图7-16测站坐标的输入 图7-17 后视坐标的输入4照准后视点后按Yes健，完成后视点坐标方位角设置。5.照准目标点棱镜，在“坐标测量”屏幕下选取“测量”，开始坐标测量，在屏幕上显示出所测目标点的三维坐标值，如图7-18所示。图7-18 坐标测量6按记录键，输入目标点的点号及代码后按OK键。7瞄准下一目标后按观测键，继续进行测量。（八）调阅工作文件数据在测量模式第3页菜单下按记录 键进入“记录”屏幕，选取“数

21、据查找”显示点表，如图7-19所示。选取所需点号后按回车键显示相应的数据（按上一个显示上一记录；按下一个显示下一记录，按下一个显示下一记录；按-P后按或显示上一页或下一页。图7-19数据调阅 图7-20 显示调阅数据（九）放样测量放样测量用于在实地上测设出所要求的点位。在放样过程中，通过对照准点角度、距离或坐标的测量，仪器将显示出实测值与预先输入的放样值之差以指导放样。根据所显示的差值，目标点的棱镜觇牌作相应的移动，直到差值逐步小于容许值。放样测量在盘左位置进行。1. 角度放样与距离放样测量角度和距离放样是根据相对于某参考方向转过的角度和至测站的距离测设出所需点位如图7-21所示。(1)设立测

22、站图7-21 角度和距离放样 图7-22 放样测量屏幕(2)照准参考方向点按两次置零键将参考方向置零。(3)在测量模式第3页菜单下按放样键进入“放样”屏幕如图7-22所示，在图7-22中选定放样数据后按回车键，显示如图7-23所示。（每按一次S-O键显示：高差放样坐标放样高度放样斜距放样平距放样）。 图7-23 角度和平距放样 图7-24 角度和平距放样数据输入(4)按编辑键输入放样的平距和角度值，如图7-24所示。(5)按OK键完成放样值设置。(6)转动仪器照准部至使水平角差的显示值为：0°0000如图7-25所示，指挥将棱镜设立到所照准的方向上。图7-25水平角差值显示 图7-2

23、6 距离实测值与放样值之差(7)按观测开始放样测量，屏幕显示出距离实测值与放样值之差，如图7-26所示。(8)在照准方向上将棱镜移向或远离测站，使“放样平距”差值为“0”。若按 键，屏幕会提示棱镜移动方向。1坐标放样测量在给定了放样点坐标后，仪器自动计算出放样的角度和距离值，利用角度和距离放样功能便可测设出放样点的位置。其步骤为：(1)如图7-27所示，在测站安置仪器。在测量模式第3页菜单下按放样键进入“放样测量”屏幕如图7-27所示。图7-27 安置仪器 图7-28 放样测量屏幕(2)在图7-28选取“测站定向”后按回车键显示如图7-29所示。图7-29 测站定向 图7-30 后视定向(3)

24、分别选中图7-29中的“测站坐标”与“后视定向”用编辑键功能输入测站点坐标和后视点坐标（或方位角）后按OK键后显示后视定向屏幕如图7-30所示（4）瞄准后视点，按Yes键，进行后视定向。(5)按ESC退回至图7-28，选取“放样数据”，按S-O健至“放样测量坐标”出现，如图7-31所示。图7-31 放样点坐标输入 图7-32 用编辑功能输入放样点坐标（6）用编辑功能输入放样点坐标如图7-32所示。（7）按OK键，再按S-O键选定“角度和距离放样”模式如图7-25，与“角度和距离放样”操作一样完成目标点测设。六、数字化测图野外数据的采集以数字化测图为目的的野外数据采集一般采用三维坐标测量方式。（

25、一）工作文件的选定全站仪所采集的数据存储于当前工作文件中，因此在采集数据前除了要设置气温、气压、棱镜类型、棱镜常数、测量模式外必须选定工作文件。索佳全站仪(SET22D、SET2100)共有24个文件可供选用，工作文件名称为JOB01, JOB02, JOB24.仪器内存可存储多达3000个点的全部信息。选择工作文件的步骤为：1.在测量模式按ESC键，进入状态屏幕如图7-33(a)，在状态屏幕下按MEM键，进入存储模式如图7-33(b)。状态屏幕 存储模式屏幕 (a) (b)图7-33 选取工作文件的选定2.在存储模式选取“1.JOB”后按回车键，进入工作文件管理屏幕如图7-34(a)；选取“

26、1.JOB Selection”后按回车键，显示选取工作文件屏幕如图7-34(b)所示；将光标移至欲选取的工作文件上按回车键，即选取的文件为当前工作文件。当前工作文件选定后所记录的数据全部存储到该文件中，直至更改当前工作文件。工作文件管理屏幕 选取工作文件屏幕(a) (b)图7-34 工作文件的选定（二）地物特征点测量按三维坐标测量方法，在图根控制点安置全站仪，按相邻导线点作为后视，检查无误后，测定各地物特征点的三维坐标，并记录所测的坐标，记录时应注意输入点号及编码（特征码）。1点号的输入控制点点号按实地编号输入，地物特征点的点号全站仪可自动顺次编号。2编码的输入点的编码反映了该点的属性，可参

27、阅本书附录A或电子测量仪器原理及应用技术一书，也可根据指导教师规定的编码进行输入。如以后数字化图采取软件成图，则应与软件所规定的编码一致。如以后数字化图根据草图逐点连线成图，则编码输入可暂不考虑。七、全站仪计算机的数据通讯每天野外数据采集后，应将全站仪工作文件内的数据传输至计算机，形成计算机数据文件。SET22D或SET530R电子全站仪既可以将内存中的数据传输给计算机，以指定的格式打印出来，或利用这些数据进行机助成图，又可以接收由计算机传输过来的测量数据及其他信息，这就是数据通讯。实现电子全站仪与计算机的数据通讯时，需要备一根串行通讯电缆（DOC 26），以连接全站仪与计算机。 1计算机的通

28、讯操作 （1）设置通讯参数 计算机开机后，使进入windows操作系统，选用其中的“附件”中的“终端仿真程序（Terminal.EXE）”功能，并设置与SET 22D中相一致的通讯参数，例如： COM1：9600，8，N，1，OCOM1为通讯口(可选)；“9600”为指定的波特率（Baud rate），是指串行线传输字符（字节）的速度（每秒钟传输二进制的位数，一个字符为10位二进制），可供选择的有12O0，2400， 48O0，9600等；“8”为指定数据位（Data bits），是传输字符的数据位数，可供选择的为7位或8位；“N”为奇偶校验（Parity），可供选择的有N(Not set，不

29、校验)；0（Odd，奇校验），E(Even，偶校验)；“1”为停止位（Stop bits），指定每一字符后传送的停止位的位数，可供选择的为1和2；“0”为设置输出延迟（Input delay），如果设置为非零值，则指输出每一字符前延迟的毫秒数。图7-35为在计算机终端仿真程序中设置通讯参数的屏幕图。图7-35 在计算机终端仿真程序中设置通讯参数 （2）指定接收文件建立子目录，指定接收数据的文本文件名。文件名可按需要设置，可以与SET22D中的工作文件名一致，也可以不一致。设置好以后，等待SET22D中的文件传输过来。传输过程中，屏幕上会显示传输的内容。传输结束，按“停止”选项。打开该文件，可以

30、查阅所接收的数据和信息。 2SET22D的通讯操作在程序模式（REC）下，从FUNC子菜单中选取通讯操作菜单（Comms menu）选项，显示通讯菜单。在通讯菜单屏幕 选取“Commas output”（通讯输出）项，在屏幕上选取“Select job”（选取工作文件）项。屏幕显示内存中所有工作文件名，将需要输出至计算机的文件设置为Yes，然后按OK键，文件中的数据信息即向计算机机传输。图7-36为在 SET22D设置通讯参数，表7-1为从电子全站仪传出未经处理的数据文件，表7-2为经过处理的细部点的坐标及代码记录。图7-36 在 SET22D设置通讯参数表7-1 从电子全站仪传出未经处理的数

31、据文件采集方式 点号 X（M） Y（M） Z（M） 编码08TP 3016270.554 4055.794 5.189 E15B1 08TP 3026312.201 4060.093 4.136 F02B1 08TP 3036124.873 4079.133 5.769 E15M1 08TP 3046107.660 4081.925 5.866 E15E1 08TP 3056290.921 4056.779 4.497 E15B1 08TP 3066326.562 4178.417 4.226 E15E1 08TP 3076161.937 4195.034 4.242 E15B1 08TP 3086288.715 4057.511 4.456 I01B1 08TP 3096316.772 4152.479 4.208 I01E1 08TP 3106190.795 4291.120 4.285 E15E1 08TP 3116276.789 4059