徕卡全站仪测量功能介绍和使用方法培训讲义图文并茂

1、什么是全站仪

速测术与速测仪 全站仪—

全站型电子速测仪

测量仪器的发展及分类

1§1.1全站仪的概念速测术与速测仪

在经典测量中，人们把快速测量距离和方位的方法称为速测法，或称速测术（Tachymetry）。把快速测量距离和方位的仪器称之为速测仪(Tachymeter)。2全站仪测量

全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等单元组成的三维坐标测量系统，能自动显示测量结果，能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于仪器较完善地实现了测量和处理过程的电子一体化，通常称之为全站型电子速测仪（ElectronicTotalStation）或简称全站仪。3全站仪由以下两大部分组成：l）采集数据设备：主要有电子测角系统、电子测距系统、还有自动补偿设备等。

2）微处理器：微处理器是全站仪的核心装置,主要由中央处理器,随机储存器和只读存储器等构成,测量时,微处理器根据键盘或程序的指令控制各分系统的测量工作,进行必要的逻辑和数值运算以及数字存储、处理、管理、传输、显示等。4显示器键盘只读存储器随机存储器输入/输出I/O单元微处理器水平角测量单元垂直角测量单元距离测量单元自动补偿单元光电测量系统微处理器及软件全站仪的组成54.4.3全站仪的分类

积木式（Modular），也称组合式，它是指电子经纬仪和测距仪可以分离开使用，照准部与测距轴不共轴。作业时，测距仪安装在电子经纬仪上，相互之间用电缆实现数据通讯，作业结束后卸下分别装箱。这种仪器可根据作业精度要求，用户可以选择不同测角、测距设备进行组合，灵活性较好。整体式（integrated）也称集成式，它是将电子经纬仪和测距仪融为一体，共用一个光学望远镜，使用起来更方便。常见的有日本（SOKKIA）SET系列、拓普康（TOPOCON）GTS系列、尼康（NIKON）DTM系列、瑞士徕卡（LEICA）TPS系列，我国的NTS和ETD系列。随着计算机技术的不断发展与应用以及用户的特殊要求，出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型、马达驱动型等等各种类型的全站仪，使得这一最常规的测量仪器越来越满足各项测绘工作的需求，发挥更大的作用。6二、徕卡全站仪新家族

TCx05

System-and

ApplicationFunctionalityAccuracy7"5"3"2"1"0.5"lowPrecisionSeriesBasicSeriesPerformanceSeriesProfessionalSeriesTPS300TPS700TPS1100TPS2000TheodoliteSeriesT100BuildingandConstruction

ApplicationsLand&Engineering

SurveyingSystemsandMonitoringApplicationshigh全站仪系列4.4.3全站仪的分类

74.4.3全站仪的分类

8一、徕卡全站仪发展简史

19821986199119941999

TC2000单轴补偿彩色组合功能键操作（DOS方式）

T3000双轴补偿彩色组合功能键操作（DOS方式）

TC1610双轴补偿菜单功能键操作

TPS1000双轴补偿软功能键操作(图标操作)自动目标识别

TPS1100双轴补偿软功能键操作(图标操作)自动目标识别

无合作目标测距9二、徕卡全站仪新家族

徕卡系列全站仪104.4.4全站仪的特点〈1〉、仪器操作简单，，高效。全站仪具具有现代测量工作作所需的所有功能能。〈2〉、快速安置：简单单地整平和对中后后，仪器一开机后后便可工作。仪器器具有专门的动态态角扫描系统，因因此无需初始化。。关机后，仍会保保留水平和垂直度度盘的方向值。电电子“气泡”有图图示显示并能使仪仪器始终保持精密密置平。〈3〉、适应性强：全站站仪是为适应恶劣劣环境操作所制造造的仪器。它们经经受过全面的测试试以便适应各种作作业条件，例如，，雨天、潮湿、冲冲撞、尘土和高温温等，因此，它们们能在最苛刻的环环境下完成作业任任务。〈4〉、全站仪设有双向向倾斜补偿器,可以自动对水平和和竖直方向进行修修正,以消除竖轴倾斜误误差的影响。还可可进行地球曲率改改正、折光误差以以及温度、气压改改正。〈5〉、控制面板具有人人机对话功能。控控制面板由键盘和和主,副显示窗组成。除除照准以外的各种种测量功能和参数数均可通过键盘来来实现,仪器的两侧均有控控制面板,操作十分方便。〈6〉、具有双向通讯功功能,可将测量数据传输输给电子手簿或外外部计算机,也可接受电子手簿和和外部计算机的指指令和数据。11§1.2全站仪的发展历史史与趋势机械经纬仪光光学经纬仪全全站仪全站仪与经纬仪相相比12全站仪与经纬仪相相比具有以下优点点:1、测量结果自动记记录在"电子手簿"中,减少了读数的错误误和记录的粗差,提高了功效。2、利用全站仪中的的微处理器,通过传感器可以自自动的改正仪器轴轴系误差,提高测量精度;3、距离改正,高差计算和坐标计计算在仪器上自动动完成,减少了内业计算工工作量;4、角度测量中自动动扫描整个度盘,并求出平均值作为为结果,消除了度盘的刻划误差和偏心差。。13三、徕卡全站仪—新技术的领导先驱驱（一）度盘的电子子化读数电子度盘读数系统统把操作者从繁重的的度盘人工读数中中解脱出来。不但提高了效率，，还大大降低了误误读的机率。14三、徕卡全站仪—新技术的领导先驱驱（二）三轴误差的自自动补偿与改正液体补偿器有效的轴系自动补补偿与改正，是实实现高精度测角的的有力保证。15三、徕卡全站仪—新技术的领导先驱驱（三）目标的自动识识别与照准自动目标识别并驱动轴系照准准目标，把测量量员从全站仪测测量工作中最为为繁重一项操作作——人工照准目标中解脱出来，使使测量员可以远远离测站。从此，全站仪的的“自动化”又上了一个新的的台阶。16三、徕卡全站仪仪—新技术的领导先先驱（四）全站仪的无合作作目标测距有的时候，在目目标点上要摆反反射棱镜是比较较麻烦的，甚至至是不可能的，，此时要测距怎怎么办呢？现在有同轴型的全站仪，可以以无合作目标测距距，即所谓的“测站站”单人测量系系统。17三、徕卡全站仪仪—新技术的领导先先驱（五）全站仪的自动控控制远离测站的几种种测量操作方式式：（1）计算机在线控控制GeoCOM方式（2）机载软件控制制GeoBASIC方式（3）Modem控制镜站方式18三、徕卡全站仪仪—新技术领导先驱驱（六）超站仪徕卡GLPS：精确自动定位和和定向的仪器。。全站仪（激光测测距）陀螺仪GPS19四、全站仪的发发展趋势——测量机器人的来来临！1、度盘读数自动动化！2、目标照准自动动化！3、基座安平自动动化！4、仪器对中自动动化？5、仪高量取自动动化？20四、全站仪的发发展趋势——全站仪的本地化化！产自瑞士的全球球第一台具有完完全中文概念的的徕卡全站仪：：TPS400哇噻！！！21§2.1全站仪的基本结结构—软件部分SYSTEMstartupsimplemeasurementCODINGFUNCTIONSMENUPROGRAMSEDMSETUP全站仪功能菜单单22全站仪功能菜单单全站仪系统启动SETUP设置RECORD记录数据PROG应用程序XFER文件传输EDIT编辑文件JOB创建作业打开作业删除作业SYSOPTN系统设置JOBOPTN作业设置SCALE比例因子EMP/PRES温度/气压测量程序放样程序对边测量悬高测量面积计算自由设站交会定点导线测量坐标反算导线平差……SEND下载文件RECEIVE上装文件PRINT打印文件至串行口至并行口至数据卡PORT设置通讯参数RAW编辑观测值POINTS编辑坐标数据PTLIB编辑控制点CODE编码编辑……OCCPT测站点输入后方交会测站高程测定BKSPT输入后视点BSOBS记录后视观测角FSOBS记录后视观测值SSOBS点到线测量……X-SECT记录断面测量23§3.1徕卡全站仪系统统软件与应用程程序库SYSTEMSTARTUP(goandmeasure)MENUDataManagementSystemSettingsCalibrationsFUNCTIONSIR<=>RLRECLaserpointerOn/OffTrackingModeOn/Off3D-OffsetCheckTieREMHeightDeleteLastRecordPROGRAMSSurveyingSettingOutTieDistanceAreaEDMDistancerelatedparametersandsettingsLaserPlummet+IntensityTubularElectronicLevelSETUPCoding“QuickCoding”24§2.3全站仪测角原理理全站仪的测角原理静态度盘测角动态度盘测角编码度盘测角光栅度盘测角25一、编码度盘测测角原理扇区型码盘条码型码盘26二、编码度盘与与光栅度盘测角角特点比较比较项目编码度盘光栅度盘测角方式绝对式增量式关机后角度信息保留不保留误差与躁声不积累积累制造工艺复杂简单27三、电子测角中中的轴系补偿与与改正新型液态双轴自自动补偿系统补偿：（1）垂直轴倾斜斜对垂直度盘读数的影响响（2）垂直轴倾斜斜对水平度盘读数的影响响28三、电子测角中中的轴系补偿与与改正轴系改正：（1）视准轴误差差（C）的改正（2）垂直度盘指指标差（I）的改正（3）水平轴倾斜斜误差（i）的改正正29三、电电子测测角中中的轴轴系补补偿与与改正正补偿改正垂直角水平角基准线ononV+i+LHz+C+k+T铅垂线onoffV+i+LHz铅垂线offonV+iHz+C+k垂直轴offoffV+iHz垂直轴i——垂直度度盘指指标差差，L——补偿器器零点点指标标差，，C——视准差差k——水平轴轴倾斜斜对水水平角角的影影响，，T——垂直轴轴倾斜斜对水水平角角的影影响轴系补补偿与与改正正开关关的不不同设设置对对测角角的影影响30四、自自动目目标识识别与与照准准自动目目标识识别的的类型型：1）配合合式目目标识识别；；2）自主主式目目标识识别。。徕卡ATR自动目目标照照准：：1）搜索索过程程；2）目标标照准准过程程；3）测量量过程程。31§2.4全站仪仪的数数据通通讯1．电源源2．空3．地4．数据据接收收（TH_RXD）5．数据据发送送(TH_TXD)注：经经纬仪仪插座座徕卡全全站仪仪联机机通讯讯接口口定义义32§2.4全站仪仪的数数据通通讯例：GIS8数据记记录格格式11....+00000D1921.022+1664182622.022+0963502331..00+0000664958..16+00000344徕卡全全站仪仪数据据记录录结构构：由若干干数据块块组成；；数据块块中包包含若若干字；每字都都由字索引引开头。。33§2.5徕卡全全站仪仪的技技术特特点之一：：创新新的概概念具有微微机概概念的的全站站仪不断升升级的的操作作系统统丰富的的应用用软件件34§2.5徕卡全全站仪仪的技技术特特点之二：：先进进的技技术（（1）世界最最好的的机械械轴系系无极微微动螺螺旋驱驱动35§2.5徕卡全全站仪仪的技技术特特点之二：：先进进的技技术（（2）动态频频率校校准技技术激光无无合作作目标标的相相位法法测距距36§2.5徕卡全全站仪仪的技技术特特点之二：：先进进的技技术（（3）无需零零位探探测的的绝对对编码码测角角徕卡独独特的的轴系系补偿偿与改改正系系统智能型型目标标自动动识别别37§2.5徕卡全全站仪仪的技技术特特点之三：：开放放的思思维与其它它设备备的开开放性性——数据格格式的的兼容容对用户户的开开放性性——强大的的自主主开发发工具具开放的的测量量世界界OpenSurveyingWorld38§3.2机载软软件开开发工工具—GeoBASIC应用程程序开开发过过程原程序序编写写原程序序编译译仿真试试运行行LeicasurveyOffice(上载)*.gba/*.len39§3.2在线控控制软软件开开发工工具—GeoCOM特点点：：1、开发发的软软件在在PC机中运运行2、开发发环境境借助助VB、VC等。40§3.2在线控控制软软件开开发工工具—GeoCOM开发环环境的的配置置（VB例）把GeoCOM中的“Geocom32.lib”复制到计算算机操作系系统windows9的system的目录下；；把GeoCOM中“Stubs32.bas”添加到VB开发环境的的“工程”主菜单下的的“添加模块”之中。41第四全站仪测量量系统应用用举例章全站站仪测量系系统的开发发与应用§4.4.1大型油罐容积标标定系统§4.4.2地下顶管施施工自动引引导测量系系统§4.4.3自动变形监监测系统—ADMS42§4.1大型油罐容积标标定系统系统主要设设备：1、徕卡TCRM/TCRA系列全站仪仪2、机载水平平平行断面面测量软件件3、容积标定定后处理软软件4、便携式计计算机依据标准：：国际ISO7507-4和国标GB/T13235.3标准全站仪测量量系统应用用举例大型油罐容积标标定系统全站仪测量量系统的开开发与应用43现场数据采采集：在GeoBASIC开发的机载载软件“Hz-Profile”控制下，全过程全自自动数据采集。。大型油罐容积标标定系统全站仪测量量系统的开开发与应用44全站仪测量量系统应用用举例地下顶管施施工自动引引导测量系系统顶管施工示示意图45全站仪控制箱T1β1AS1β2T2S2β3T3S3β4T4S4P计算机控制箱AC220V仪器站信号控制箱箱工业用计算算机地下顶管施施工自动引引导测量系系统管施工自动动引导测量量系统46全站仪测量量系统应用用举例自动变形监监测系统—ADMS章全站站仪测量系系统的开发发与应用3自动变形监监测系统—ADMSADMS（AutomaticDeformationMonitoringSystem）自动变形形监测软件件是在学习习、消化、、吸收瑞士士Leica公司研制的的自动极坐坐标测量系系统APSWin（AutomaticPolarSystemforWindows）的基础上上，通过实实际的工程程应用，并并结合国内内用户的实实际需求，，研制出的的本地化的智能型自动变形监监测中文软软件。47§4.3自动变形监监测系统—ADMS

自动全站仪

通讯及供电

控制计算机

基准点1

基准点2

基准点n

变形点1

变形点m

监测站控制机房基岩上变形体ADMS系统配置图图全站仪测量量系统应用用举例自动变形监监测系统—ADMS章全站站仪测量系系统的开发发与应用3自动变形监监测系统—ADMS48§4.3自动变形监监测系统—ADMSADMS自动测量界界面全站仪测量量系统应用用举例自动变形监监测系统—ADMS章49§4.4全站仪测量量系统应用用举例1、大坝及边坡监测测全站仪测量量系统应用用举例自动变形监监测系统—ADMS章全站站仪测量系系统的开发发与应用3自动变形监监测系统—ADMS503、地铁形变变监测2、大桥变形形监测§4.4全站仪测量量系统应用用举例全站仪测量量系统应用用举例自动变形监监测系统—ADMS章全站站仪测量系系统的开发发与应用3自动变形监监测系统—ADMS51ELECTRONICTOTALSTATIONS-AISI1TheAISIisanelectronictheodoliteusedtomeasurehorizontalandverticalanglesanddistances.Itrepresentsthesemeasurementsonadisplaypanelandcanconcurrentlytransferthemtoaportabledata-recordingunit(DRU).TheDRUcanthentransferthedatatoanexternalmicroprocessorforprinting,plotting,andfurtherrefinementbysurveyingsoftware.52AISIDESCRIPTION2.TheAISIhastwomodes—aconstruction-surveymodewitharangeof2kilometersandatopographic-surveymodewitharangeof7kilometers.TheAISImountsonstandardmilitarytripodsandconsistsofthefollowingmodularsubassemblies:Anelectronictheodolite(adigital,automaticangle-anddistance-reading/recordinginstrumentwithanel