电子经纬仪使用方法-如何放线及CAD坐标转换

1、.：.；中文称号：电子经纬仪运用方法，以及如何放线经纬仪 英文称号：theodolite;transit 定义1：丈量程度和竖直角度的测绘仪器。 运用学科：测绘学一级学科；测绘仪器二级学科 定义2：丈量程度和垂直角度和方位的仪器。 运用学科：机械工程一级学科；光学仪器二级学科；大地丈量仪器-经纬仪三级学科 定义3：丈量程度角、垂直角以及为视距尺配合丈量间隔 的仪器。 运用学科：水利科技一级学科；水利勘测、工程地质二级学科；水利工程丈量三级学科 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片经纬仪，丈量程度角和竖直角的仪器。是根据测角原理设计的。目前最常用的是光学经纬仪。目录构造

2、分类用途和任务原理自制方法 编辑本段构造经纬仪构造机器部件一、经纬仪的构造主要常用部件： 经纬仪1望远镜制动螺旋 2 望远镜 3 望远镜微动螺旋 4 程度制动 5 程度微动螺旋 6 脚螺旋 9 光学瞄准器 10物镜调焦 11目镜调焦 12 度盘读数显微镜调焦 13 竖盘目的管水准器微动螺旋 14 光学对中器 15 基座圆水准器 16 仪器基座 17 竖直度盘 18 垂直度盘照明镜 19 照准部管水准器 20程度度盘位置变换手轮 望远镜与竖盘固连，安装在仪器的支架上，这一部分称为仪器的照准部，属于仪器的上部。望远镜连同竖盘可绕横轴在垂直面内转动，望远镜的视准轴应与横轴正交，横轴应经过水盘的描写中

3、心。照准部的数轴照准部旋转轴插入仪器基座的轴套内，照准部可以作程度转动。编辑本段分类经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同，分为游标经纬仪，光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国主要运用光学经纬仪和电子经纬仪，游标经纬仪早已淘汰。 电子经纬仪 光学经纬仪 光学经纬仪 电子经纬仪 光学经纬的程度度盘和竖直度盘用玻璃制成，在度盘平面的周诶边缘刻有等间隔的分 经纬仪划线，两相邻分划线间距所对的圆心角称为度盘的格值，又称度盘的最小分格值。普通以格值的大小确定精度，分为： DJ6 度盘格值为1 DJ2 度盘格值为20 DJ1 T3度盘格值为4 按精度从高精度到低精度分：DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等

4、D,J分别为大地和经纬仪的首字母 经纬仪是丈量义务中用于丈量角度的精细丈量仪器，可以用于丈量角度、工程放样以及粗略的间隔 测取。整套仪器由仪器、脚架部两部分组成。 运用举列(知A、B两点的坐标，求取C点坐标)： 是在知坐标的A、B两点中一点架设仪器以仪器架设在A点为列，完成安顿对中的根底操作以后对准另一个知点B点，然后根据本人的需求配置一个读数1并记录，然后照准C点未知点再次读取读数2。读数2与读书1的差值既为角BAC的角度值，再准确量取AC、BC的间隔 ，就可以用数学方法计算出C点的准确坐标。 一些建立工程的工地上，我们会经常看到一些技术人员架着一台仪器在进展丈量任务，他们所运用的仪器就是经

5、纬仪。经纬仪最初的发明与航海有着亲密的关系。在十五 十六世纪，英国、法国等一些兴隆国家，由于航海和战争的缘由，需求绘制各种地图、海图。最早绘制地图运用的是三角丈量法，就是根据两个知点上的观测结果，求出远处第三点的位置,但由于没有适宜的仪器，导致角度丈量手段有限，精度不高，由此绘制出的地形图精度也不高。而经纬仪的发明，提高了角度的观测精度，同时简化了丈量和计算的过程，也为绘制地图提供了更准确的数据。后来经纬仪被广泛地运用于各项工程建立的丈量上。经纬仪包括基座、度盘程度度盘和竖直度盘和照准部三个部分。基座用来支撑整个仪器。程度度盘用来丈量程度角。照准部上有望远镜、水准管以及读数安装等等。编辑本段用

6、途和任务原理经纬仪是丈量任务中的主要测角仪器。由望远镜、程度度盘、竖直度盘、水准器、基座等组成。丈量时，将经纬仪安顿在三脚架上，用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上，用水准器 经纬仪将仪器定平，用望远镜瞄准丈量目的，用程度度盘和竖直度盘测定程度角和竖直角。按精度分为精细经纬仪和普通经纬仪；按读数设备可分为光学经纬仪和游标经纬仪；按轴系构造分为复测经纬仪和方向经纬仪。此外，有可自动按编码穿孔记录度盘读数的编码度盘经纬仪；可延续自动瞄准空中目的的自动跟踪经纬仪；利用陀螺定向原理迅速独立测定地面点方位的陀螺经纬仪和激光经纬仪；具有经纬仪、子午仪和天顶仪三种作用的供天文观测的全能经纬仪；将摄影

7、机与经纬仪结合一同供地面摄影丈量用的摄影经纬仪等。 丈量程度角和竖直角的仪器。是由英国机械师西森(Sisson)约于1730年首先研制的，后经改良成型，正式用于英国大地丈量中。1904年，德国开场消费玻璃度盘经纬仪。随着电子技术的开展，60年代出现了电子经纬仪。在此根底上，70年代制成电子速测仪。 经纬仪是望远镜的机械部分，使望远镜能指向不同方向。经纬仪具有两条相互垂直的转轴，以调校望远镜的方位角及程度高度。此类架台构造简单，本钱较低，主要配合地面望远镜大地丈量、观鸟等用途运用，假设用来察看天体，由于天体的日周运动方向通常不与地平线垂直或平行，因此需求同时转动两轴并随时间变换转速才干追踪天体，

8、不过视场中其它天领会相对于目的天体旋转，除非加上抵消视场旋转的机构，否那么不适宜用于长时间曝光的天文摄影。编辑本段自制方法一、赤经及赤纬在茫茫大海中，航行的船只遇到危险，求急救时，第一就是要让救援的人知道船只的所在处，也就是说要将船只所在的经纬度告知救援的人。经纬度不仅能在海洋上指出船只的位置。它的最大益处是能将一个物体确实实位置，很简约地让大家都能明了。同样的，在无际无涯的夜空星海中，一旦发现了新的星体，他如何将它的正确位置，公诸于世呢？他能否想到应该有一种类似经纬度的度量系统，来标定星球位置，制造星图呢？天文学家所运用的度量系统是赤经Rightascension及赤纬Declination

9、，赤纬的单位是度Degrees，赤经单位是时Hours、分Minutes，我们对这些也许并不熟习，但要了解也并不难。 由于星辰距我们甚远，单靠眼睛真实区分不出它们之间的远近差别，因此这些星球在我们看来都好似同样远近。我们就假想有一悬空之球壳罩住了整个地球，这个假想的球就叫做天球Celestialsphere，而这些星星就固定在球壳内面，每次我们只能看到半个球面。由于地球自转的结果，天球便好似由东至西不断地绕著我们旋转，而天球北南极恰在地球地理北南极的正上空，天球赤道也恰在地球赤道的正上空，即位在二天极的中央。像地球一样，我们将天球刻划上了经纬度，在天文学中这相当于地球纬经度的，便叫做赤纬赤经。

10、从天极到天球赤道间，赤纬共分90；而赤经共分24时，1时又分60分，即1h=60m=15，这是由于地球或天球每小时旋转15而得名。 这套决议天体位置的方法，看起来相当复杂，但是它有许多益处。例如，天球不断旋转，所以星星的视位置不断改动，像是由东至西横过夜空；同时，又因地球公转结果，虽在同一时辰，隔几天后，星星位置也稍稍偏西；或是他由北向南行走时，星星对地平线之相对位置，也都有所改动。既然星星之视位置，如此善变，故要按照所见来阐明其位置，是相当困难的，只能藉著赤经、赤纬来阐明了，由于每一个星球恰与一组赤经纬度相对应。但也由于星象瞬息万变，究竟应如何去丈量其赤经及赤纬呢？ 二、经纬仪之制造 经纬仪

11、Theodolite是用来量度赤经、赤纬的，它是一种具有许多天文望远镜特性的观测安装。 如今引见一种简单的经纬仪做法，所须资料列于表一，各资料之尺寸大小仅供参改，可自斟酌，但各零件之相关位置必需弄清。 制造之前先看看图1，图2，图3，及作法： 1.用厚(3/8)之三夹板，锯下二个圆盘，直径比量角器分度器稍大约(1/2)即可。以强力胶在每一圆盘上，黏上二块量角器，量角器底边中点，须确实黏在圆盘中心上。见图2。 2.把一个圆盘用二根螺丝钉，固定在D上，圆盘之圆心与90之连线，必需与D之中线重叠，在D之两端各钉上一个螺丝圈，留意不是钉在有圆盘的那一面，见图2视野便可经过两个小圈察看。 3.在另一圆盘

12、圆心处，凿一(1/4)的洞，这洞要同时穿过A、C，见图3，用一螺丝穿过栓好，调整一下松紧程度，使C很容易旋转。 4.从附于D之量角器圆心凿洞，以木栓或螺丝将D、C旋紧。但D、C间要能转动，不要固定。 5.用铁片截取三个三角形，以螺丝钉或小钉子将它们附于C上，三角形之尖端必需平贴于量角器上。 6.以铰鍊将A、B接好。见图1 7.G、H上距一端(3/4)处凿一小洞，距此洞1处起，沿每一木绦之中线，凿一宽(3/16)之细缝，直到距另一端1处。在小洞处以螺丝钉将G、H栓在A之二边，再用座钻经过细缝将G、H栓在B之边上，这是用来调整角度x的。钉螺丝或座钻时，应钉在适当位置，以致当调整至细缝末端时，A、B

13、可以重合。经纬仪这时便可运用了。 三、经纬仪之运用 将经纬仪支在架子上，像椅子、像机三角架均可，目的只在使视野容易经过D之螺丝圈察看。把经纬仪面向南方放好，首先视臂D不要举起，即纬度表E指在零，调整B板之倾斜，使视野沿视臂看到地平线，将B板固定在这位置，此时B板即坚持程度，如今旋转C、D察看天体，那么E即指示出天体之地平纬度Altitude。 如今将经纬仪A板举高至x角，x=90丈量地之纬度，例如，他在台北丈量，纬度大约253，角x就等于6457；另一个法子是将视臂指向北极星，D坚持在这方向，而挪动A板，使纬度表E之读数为90，此时A板即与B成x角了，当然他略微想想便知道，可用这种方法来丈量他

14、所在地的纬度了，为什麽这样子A与B就成x角呢？注一 俯视天极即北极星处时仰角即为他的纬度，因此当E读数为零时，将板A举起x角后，视臂即指向天球赤道，为什么？注二调整x角之目的，在于求得星星对天球赤道面之仰角即赤纬度，而不须顾虑到因观测地之纬度不同，所引起之星星视位置之变化。此时由西至东旋转视臂，便画出了天球赤道位置。 为了测度赤经，他必经将经度表F刻成赤经单位时，每隔15为1时，由零度起反时针方向刻。 如今挪动视臂凝视南天之一知星，从星图、天文日历或其它参考星源，决议此星之赤经、赤纬，旋转经度表F，使C之指针指向适当之赤经值。此时纬度表应即自动指在了正确的赤纬值，否那么仪器便有了偏向。将F固定

15、住，如今旋转C、D，把视臂指向另一星球，此时从E、F就可读出，此星球之赤纬度、赤经度了。在天球赤道以北之星球赤纬度为正，在天球赤道以南之星赤纬度为负，即E盘上朝开口处之量角器度数为正，另一个为负。 例如：角宿大星Spica，在四、五、六月夜空均可见，它的赤经度(R.A.)=13h23m37s，赤纬度(D.)=-110019，将视臂指向角宿大星，此时纬度表E读数应约为-11，调整经度表F至13h23m37s。如今旋转视臂D，凝视轩辕大星Regulus，此时在E上就可读出约1206，F上约10h07m，于是知道轩辕大星之R.A.=10h07m，D.=1206。 再举个例，在冬季夜空可见天狼星Sir

16、ius R.A.约为6h44m，D.约为-1640，将F调整至6h44m后，将视臂举高约在25赤纬度，再向西旋转到赤经度约为3h45m，此时经过D上之螺丝圈，他就可以看到昴宿Pleiades了。 在秋冬夜晚较早时，在飞马座Pegasus大正方形附近，可见朦胧亮带，那是仙女座大星云Andromeda，它是漩涡星云中独一能被肉眼明晰看见的，他有兴趣求求它的概略位置吗？大约是R.A.=0h40m，D.=41。 用这样方法求赤经、赤纬的益处，便在于不用顾虑到观测时间不同，引起星球视位置改动的要素，为什麽？由于A板经x角修正后，即与天球赤道面重合，E求得的是星星对A板即天球赤道面之仰角，自然就是赤纬度了

17、。又天球虽然不断旋转，但各星星差不多全是极远处之恒星，它们之间的相对位置均不变，我们知一星之赤经度，以此为准，自然便可由此星与他星之夹角，而求出另一星的赤经度了，所以不论他在什麽纬度，什麽季节，什麽时间察看，他所求得星星之赤经、赤纬度数均不会有所差别。 一些参考星源列于表二。 许多伟大的实验，它所需求的安装，往往是相当简单的，所以他不要小看经纬仪，很能够有一天，他利用它标定出一颗从未为人发现的星球的位置，而著名于世呢？ 原文系摘自“ChallengeoftheUriverse117页“ProjectsandExperiments1962年由“NationalScienceTeachersAss

18、ociation出版。 原文仅阐明制造法，并不讨论原理，译者参与一些原理的简单阐明而成。 注一：见图4，B板指向南方地平线，D指向天球北极，A板与D垂直，Y即观测地之纬度，因北极星距地球甚远，故指向天球北极之D，与北极至地心之联线平行，很容易的我们就可证出Z=Y，而x+Z=90，因此x=90-Z=90-Y=90-观测地之纬度。 注二：E读数为零时，D与A平行，见图4知，A与天球北极成直角，即指向天球赤道，故D也指向天球赤道。 原理 经纬仪是根据测角原理设计的。为了测定程度角，必需在经过空间两方向线交点的铅垂线上，程度地放置一个带有角度分划的圆盘程度度盘图2。图上，OAA1竖直面与程度度盘的交线

19、在度盘上得到读数,OBB1竖直面与程度度盘的交线在度盘上得到读数b,b减就是圆心角,即为程度角A1O1B1的角值1。为了测定竖直角,又必需竖放一个圆盘竖直度盘。由于竖直角的一个方向是特定的方向程度方向或天顶方向，所以只需在竖直度盘上读取视野指向欲测目的时的读数，即可获得竖直角值。 类别 经纬仪的种类很多，按精度可分为普通经纬仪和精细经纬仪，有一定的系列规范。中国消费的精细光学经纬仪，一测回程度方向中误差不大于0.7,其望远镜放大倍数为56倍、45倍、30倍,程度度盘直径158毫米，最小读数值0.2，竖直度盘直径88毫米,最小读数值 0.4。经纬仪按读数设备分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪

20、；按轴系又可分为复测经纬仪和方向经纬仪。 目前最常用的是光学经纬仪。为使作业方便，提高效率，这类仪器在原有根底上又有所改良。例如采用正像望远镜；快调焦、慢调焦机构；同轴制动、微动机构；度盘读数数字化，用带有分划尺的读数显微镜或带有光学测微器的读数显微镜；两个度盘影像呈现不同颜色；粗、精配置度盘机构以及竖盘目的自动归零安装等。 还有某些具有特殊功能的经纬仪，例如，带有光学测距安装的视距经纬仪；利用磁针定磁北方位的罗盘经纬仪；将陀螺仪和经纬仪组合，能测定真北方位的陀螺经纬仪见矿山丈量；利用激光构成可见视准轴，能进展导向、定位和准直丈量的激光经纬仪；进展地面摄影的摄影经纬仪；自动跟踪丈量的电影经纬仪

21、；自动测角和记录的电子经纬仪；以及将电子经纬仪、电磁波测距安装、微型信息处置机和记录器等综合成单体整机的电子速测仪。电子速测仪不仅可在现场迅速获得斜距、平距、高差或高程和坐标增量或坐标等数据，并能自动显示、打印和穿孔记录，或在磁带上存贮数据，还可建立数字地形模型，或利用公用接口与计算机衔接自动成图。 在如隧道工程等黑暗环境下作业时，利用 LDT520对测点发射的可见激光束可高效率实施方向控制和点位定位。阴天环境下，激光束有效作业半径达600m，黑暗环境下那么更远。 【施工丈量勘察】全站仪外业操作深究 问题一、正确检测和设置棱镜常数。棱镜是直角光学玻璃锥体。由于光在玻璃中的折射率大于在空气中的折

22、射率，所以它在玻璃中的传播速度比在空气中慢，同时在玻璃中传播所用的超量时间会使丈量间隔 增大某一个值，这就是棱镜常数。在实践任务中曾遇到过全站仪与前后视棱镜不匹配而呵斥结果出现较大偏向的情况，尤其当该搭配中出现不同品牌的国产配备时，正确设置棱镜常数就成为精度保证的关键。情况一：简易基线法当现场有两通视的知点间隔 不宜过长，个人以为不超越200米时。根据坐标反算计算两点平距；仪器中设置棱镜常数为零，实测两点斜距、竖直角；应设置的棱镜常数=实际平距/Cos竖直角-实测斜距值即：把式中第一项假设为真值。情况二：对比法当现场有仪器匹配棱镜时，直接利用匹配棱镜与待设置棱镜丈量斜距比较。情况三：分段法无基

23、线无匹配棱镜时。利用仪器确定位于同一条直线上的三点，该直线段长度100米左右为宜；如以下图示，三段的真值长度分别是a、b、c； 现将仪器先后架设于A、B点，棱镜常数暂设为0，分别丈量a、b、c的长度，其实测值为AC、BA、BC；其长度真值关系有：a=b+c；只思索棱镜常数R这一项误差来源，那么有a=AC+R，b=BA+R，c=BC+R；代入得AC+R=(BA+R)+(BC+R)，移项合并同类项，R=AC-BA+BC，可得出该仪器配置相应棱镜时的近似设置常数。值得留意的是，式中的一切间隔 均应为斜距，依工程建立要求精度的不同，可近似以平距替代，但最好A、B、C三点所处地势平坦为宜。 问题二、正确

24、量取仪高。高程传送的任务中不难发现，当利用三角高程得出的高程值与水准仪丈量结果比较，存在一定的偏向。呵斥这种偏向的要素中仪器高的量取误差应为其中可减弱一项。仪器高的量取应直接从控制点斜拉卷尺到全站仪中心点，量斜高，至少两面。取均值，再根据卷尺倾斜程度扣除12mm。 问题三、经过全站仪准确丈量塔吊安装过程中的垂直度偏向。首先思索的是针对塔吊上下对应角点利用对边丈量确定偏向，但思索到对边丈量的结果是显示两点的平距高差，而该结果不具有偏向所要求的方向性。接下来思索固定仪器横盘，竖盘确定一条垂线，在下端结合塔尺边重合于该线，卷尺量测其偏向值。假设利用经纬仪，同样可行。但该法要求视野应垂直于塔吊的某一面

25、。最后联络仪器中自带的参考线功能，假设以塔吊底端某边两点作为参考基线，可直接测出除高差外塔吊上部某点在沿该线和垂直于该线方向的偏向，但该法要求仪器自带免棱镜丈量功能。 问题四、隐蔽点丈量。隐蔽点丈量的外业操作模型如下，测站与某待测点不通视，该不通视的待测点称为隐蔽点。由于遮挡物存在，不思索支点搬站的前提下，借助辅助工具诸如花杆确定一条一端点该隐蔽点的直线段，经过丈量架设于该直线段上的R1、R2两点，利用仪器内部程序间接计算出隐蔽点坐标。但必需在知该直线段总长操作界面中被称为丈量杆长度与R1、R2点间隔 并进展相应设置后施测。举例、验证如下：选定同一条直线上的三个点，分别作为R1、R2、隐藏点为

26、了检验需求，实践上都通视良好。量获得直线段总长丈量杆长度1.901m，R1R2段长1.161m；测站坐标为10，10，10，照准R1点，并置后视程度度盘为00000，仪高1.414m；1、进入常用功能隐蔽点丈量菜单。R1点丈量值 程度角 00000 竖直角 873351斜距 2.785mR2点丈量值 程度角 242422竖直角 872416斜距 2.697m经过该程序最终结果计算值为：12.243，11.823，11.538；2、在设站定向完成后直接丈量隐蔽点坐标。其结果为12.242，11.823，11.541；3、测出R1点距测站的平距2.783m，于CAD中作图法检验。R1-测站点-R2

27、夹角为242424，与外业观测中程度夹角差别仅两秒。补充阐明：经过本次检验实验，三点能否位于同不断线上的程度，直接影响了丈量结果的精度。现场实地操作时应结合工程精度要求加以确定其可行度。 问题五、高程传送。仪器自带程序经过丈量知高程点最多五个然后取平均反算测站点高程，H仪+d仪+L*Sin =H镜+D镜。 问题六、悬高丈量。悬高丈量的准确度主要取决于后视点位于前视点正下方与否的程度。 问题七、参考线弧线放样。可利用该程序施测点到基线的偏移。 问题八、偏心丈量。1、角度偏心丈量。本功能适用于偏心点A到测站点、待测点P到测站点间隔 大致相等，而在待测点又无法安顿棱镜的情况。该功能的精度保证应为这两

28、个间隔 相等的程度。2、单距偏心丈量。单距偏心丈量适用于待测点与测站点不通视，知测站点-偏心点A-待测点P的夹角，并可以用钢尺量取偏心点和待测点平距的情况。该法精度相对较高，应可以运用于经过施测墩柱模板某边中点检测其中心位置偏移。3、双距偏心丈量。该法同隐蔽点丈量。4、圆柱偏心丈量。根据切线法获取圆柱体的圆心坐标和半径。本功能过测站且相切于圆柱的切线方向选择确定，是精度确定和保证的关键。 问题九、建筑轴线法。与参考线类似，使建筑轴线放样更为直观、简便。 问题十、多测回测角，导线平差计算。虽然在导线丈量及变形监测时可自动计算相关限差超限与否，但在前后视实践瞄准操作中对竖直角、程度角要求一次到达照

29、准精度。 问题十一、COGO坐标几何学。仪器中自带的计算程序，现场操作时可提供更多的方式方法。1、坐标反算。2、坐标正算。包括带偏移量的坐标正算左负右正。3、交会。方向交会、方向-间隔 交会知一个点与未知点连线的方位角，另一个点到未知点的间隔 、间隔 -间隔 交会、四点交会。4、垂足、偏距计算。可计算出某点于直线基线的垂足坐标，以及沿基线方向和垂直方向的偏距。类似于直线段线路里程坐标反算。5、偏置点计算。根据沿基线直线的纵横向偏距推算目的点坐标。类似于线路里程坐标正算。6、外延点计算。 不同全站仪中自带的程序和功能不完全一样，其功能强大远远超出了最初的想象。关于外业作业中的操作还待进一步补充。

30、希望各位同行和长辈们给予支持和协助 。随着全站仪在丈量中的广泛运用，越来越多的问题也随之出现，今天，我和大家一同共同讨论一下全站仪测距不准的原因及处理方法这一问题。测距原理:全站仪是由测距主板(发射板)发射波长、频率比较固定的光波，经过棱镜反射到全站仪接纳板，经中频板进展处置，得到带测距信号的光电信号，再由测距主板CPU进展处置比较，得到我们要求的间隔 。一、影响测距精度的几个要素：1.i角(垂直角误差)2C值(程度角误差)精度2.棱镜常数仪器显示输入的棱镜常数必需与运用的棱镜常数一致，如不符请重新输入。3.气压、温度仪器显示的气压和温度大致和仪器所处丈量地的气压和温度坚持一致，如不符需重新输入，仪器自动计算ppm值。4.测距精度(加常数、乘常数)光波测