全站仪测量技术

全站仪测量技术第1页/共60页内容提要全站仪的特点全站仪的基本构造全站仪的基本操作第2页/共60页第3页/共60页一、全站仪的特点1、全站仪是由电子经纬仪、光电测距仪和微处理器组成的一种新型测量仪器。2、全站仪能够在一个测站上完成采集水平角、垂直角和倾斜距离三种基本数据的功能，并通过仪器内部的中央处理器，由这三种基本数据计算出平距、高差、高程及坐标等数据。3、全站仪可以完成几乎所有的常规测量工作，现已应用于控制测量、地形测量、工程测量等测量工作中。

第4页/共60页全站仪的特点：（1）可在一个测站上同时实现多项功能，并能存储一定数量的观测数据。测角度水平角（HR或HL）与垂直角（V）；测距离斜距（SD）、平距（HD）、高差（VD）；测坐标X、Y、Z；放样线放样与坐标放样。（2）可以通过传输接口把野外采集的数据与计算机、绘图仪连接起来，再配以数据处理软件和绘图软件，可实现测图的自动化。（3）全站仪内部有双轴补偿器，可自动测量仪器竖轴和水平轴的倾斜误差，并对角度观测值施加改正。第5页/共60页第6页/共60页第7页/共60页第8页/共60页第9页/共60页

目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪。如日本的宾得、索佳、拓普康、尼康；美国的天宝、瑞士的徕卡、德国的蔡司、我国南方的NTS系列、苏一光的OTS系列和RTS系列等，在我国众多的工程单位都有广泛的应用。现以我国南方的NTS－342系列全站仪进行简要介绍。日本的拓普康GTS-330N系列徕卡全站仪-苏州一光南方的NTS－342系列第10页/共60页第11页/共60页NTS－342全站仪的外部结构第12页/共60页第13页/共60页观测数据键软操作键电源开关仪器常数2、键盘功能SET的键盘有28个按键，即电源开关键1个、照明键

1个、软键4个、操作键10个、字母数字键12个。第14页/共60页打开电源：按关闭电源：同时按住照明键：按打开或关闭显示窗口、望远镜分划板照明。（1）电源开关键照明键、电源开关键ONON第15页/共60页（2）软键SET显示窗的底行显示出软键的功能，通过键盘左下角对应的至来选取；若欲查看另一页的功能按。F1F4FNC软键第16页/共60页[FUNC]：改变测量模式或换页键。[BS]：删除光标左边的一个字符。[ESC]：取消输入数据或返回前页。[SFT]：字母大小写转换。[]：回车键。[]：上下、左右移动光标。（3）

其他键第17页/共60页键盘的功能：第18页/共60页

符号

含义

符号

含义V

垂直角*电子测距正在进行V％

百分度m以米为单位HR

水平角（右角）ft以英尺为单位HL

水平角（左角）F精测模式HD

平距T跟踪模式（10mm）VD

高差R重复测量SD

斜距S单次测量N

北向坐标NN次测量E

东向坐标ppm大气改正值Z

天顶方向坐标psm棱镜常数值显示的符号含义：

第19页/共60页斜距F1倾斜距离测量。平距F2水平距离测量。坐标F3坐标测量。置零F4水平角置零。锁定F5水平角锁定。记录F1将测量数据传输到数据采集器。置盘F2预置一个水平角。R/L

F3水平角右角/左角变换。坡度F4垂直角/百分度的变换。补偿F5设置倾斜改正。若打开补偿功能，则显示倾斜改正值。１、角度测量模式：第20页/共60页２、斜距测量模式：测量F1启动斜距测量。选择连续测量/N

次（单次）测量模式。模式F2设置单次精测/N次精测/重复精测/跟踪测量模式。角度F3角度测量模式。平距F4平距测量模式，显示N次或单次测量后的水平距离。坐标F5坐标测量模式，显示N次或单次测量后的坐标。记录F1将测量数据传输到数据采集器。放样F2

放样测量模式。均值F3

设置N次测量的次数。m/ft

F4

距离单位米或英尺的变换。第21页/共60页３、平距测量模式：测量F1启动平距测量。模式F2选择连续测量/N次（单次）测量模式。角度F3角度测量模式。设置单次精测/N次精测

/重复精测/跟踪测量模式。斜距F4斜距测量模式，显示N次或单次测量后的倾斜距离。坐标F5坐标测量模式，显示N次或单次测量后的坐标。记录F1将测量数据传输到数据采集器。放样F2放样测量模式。均值F3设置N次测量的次数。m/ft

F4米或英尺的变换。第22页/共60页４坐标测量模式：

测量F1启动坐标测量选择连续测量/N次（单次）测量模式。模式F2设置单次精测/N次精测/重复精测/跟踪测量模式。角度F3角度测量模式。斜距F4斜距测量模式，显示N次或单次测量后的倾斜距离。平距F5平距测量模式，显示N次或单次测量后的水平距离。记录F1将测量数据传输到数据采集器。高程F2输入仪器高/棱镜高。均值F3设置N次测量的次数。m/ft

F4米或英尺的变换。设置F5预置仪器测站点坐标。第23页/共60页1.5星键（★键）模式由星键(★)可作如下仪器操作： 第1页屏幕查看日期和时间。显示器对比度调节。[F1]和[F2]显示器背景灯照明的开/关。[F3]显示内存的剩余容量。[F4]第2页屏幕电子圆水准器图形显示。[F2]接收光线强度（信号强弱）显示。[F3]设置温度、气压、大气改正值（PPM）和棱镜常数值（PSM）。[F4]第24页/共60页第25页/共60页一.观测前的准备工作观测前的准备工作1、注意事项：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；注意工作环境，避免沙尘侵袭仪器；在烈日、雨天、潮湿环境下作业，必须打伞；取下电池时务必先关闭电源，否则会损坏内部线路；仪器入箱，必须先取下电池，否则可能会使仪器发生故障，或耗尽电池电能；第26页/共60页二、全站仪的使用

1、装入电池

向下按开关钮、打开电池护盖将电池充足电插入合上电池护盖、按下开关钮第27页/共60页2、仪器的对中、整平（同一般经纬仪）

①安置仪器：高度适中，使测点在视场内；

②强制对中：调节脚螺旋，使光学对点器中心与测点重合；

③粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中；

④精确整平：调节脚螺旋，使长水准气泡居中；

⑤精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、左右移动，不能旋转）；

⑥重复④、⑤两步，直到完全对中、整平。第28页/共60页3、电源开关

按打开电源，仪器进行自检。若自检正常、显示如图所示，设置水平度盘和竖直度盘指标。ON0SETZA0SETHAR0SET第29页/共60页4、水平度盘、竖直度盘零位设置

松开水平制动，旋转照准部

360˚至仪器发出一声鸣响，则水平度盘指标设置完毕。

松开垂直制动，纵转望远镜

一周至仪器发出一声鸣响，则垂直度盘指标设置完毕。第30页/共60页数据显示

水平度盘和垂直度盘指标设置完毕后，显示窗出现如左图显示。

若出现如左图错误信息，表示仪器尚未整平，超出了倾角补偿范围，应重新整平至显出水平角和垂直角。第31页/共60页5、调焦、照准目标

用望远镜观察一明亮背景，调节目镜使十字丝清晰。

调焦使目标清晰，十字丝中心精确对准目标中心。觇牌中心棱镜中心十字丝清晰返回第32页/共60页一、角度测量（原理、方法与经纬仪相同）

已知方向值的设置：

1、照准目标点；

2、选择P2按[HANG]；

3、选择setHANG

按[HAR]；

4、输入方向值。HAR：310.23454321注：通过翻页键、软键选择1----0。第33页/共60页角度测量步骤：1、按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一目标A。设置A方向的水平度盘读数为0°00′00″。2、照准第二目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平角。3、如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。第34页/共60页仪器参数设置：（由首页进入设置选项）Distmode：SdistTiltcrn：Yes（H，V）Collcrn：Yes（No）C/Rcrn：Yes（No）CoordserchJOB：JOB1Vundex：AUTOHundex：AUTOVobs：ZenitAngreso：5”Coord：N-E-Z1、距离：按选择S、H、V。

2、双轴补偿改正。

3、视准差改正（2C改正）。

4、曲率与大气折射改正。

5、调用坐标文件JOB1---JOB10。1、垂直度盘指标设置。2、水平度盘指标设置。3、垂直角格式（天顶距、水平0、水平0±90）。4、角度最小显示：1"--5"

。5、坐标格式N-E-Z。第35页/共60页Poweroff：30minReticlelev：3EDMstandby：OnContrast：5Resume：OnTemt：°CPress：hpaAngle：degreeDist：meter1、30min无操作自动关机。2、显示屏亮度：1---5。3、EDM准备：ON或OFF。4、对比度：1---10。5、恢复功能：ON或OFF。1、温度单位：°C或°F。2、气压单位：毫巴hpa。3、角度单位：360°制degree。4、距离单位：米meter。第36页/共60页二、距离测量1、照准目标选择P1〈DIST〉

测量开始显示距离、垂直角、水平角<STOP>停止。2、选择<SHV>显示斜距S、平距H、高差V。MeasPC-30PPm0S

525.250mZA80.4530HAR120.3045STOPP1DistRapid“r”PC-30PPm0STOPSTOP第37页/共60页距离测量步骤：1、设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。2、设置大气改正值或气温、气压值3、量仪器高、棱镜高并输入全站仪。4、距离测量照准棱镜中心，按测距键，进入测距模式，开始距离测量，测距完成时显示水平角HR、水平距离HD、高差VD或水平角HR、竖直角V、斜距SD。第38页/共60页Finer（重复精测）FineAVG（平均精测）Fines（单次精测）Rapidr（重复粗测）Rapids（单次粗测）Tracking（跟踪测量）Prism（棱镜）Sheet（反射片）PC（棱镜常数改正）仪器参数设置：（由P2进入改正

[EDM]选项）EDMMode：FIne”r”Refiector：PrIsmPC：-30EDMTemp：150CPress：1013hPaPPm：00PPmEDIT通过编辑温度、气压改变气象改正数PPm第39页/共60页三、坐标测量测站点（x0y0z0）后视点测点（x1y1z1）已知点S—斜距θ—

天顶距α—

方位角第40页/共60页坐标测量步骤(1)安置仪器：在测站点A安置全站仪，进行对中、整平。(2)定向设置：输入测站点的坐标xA、yA，高程HA，全站仪的仪高i，后视点方位角，精确瞄准后视点按设角键，仪器确定AB方向的方位角AB。（3）坐标测定：转动全站仪瞄准C点，输入反射棱镜高v，按坐标测量键，仪器就能自动测出C点位置的坐标xC、yC，高程HC，作好记录。第41页/共60页1、输入测站已知数据测量之前、先输入测站点坐标、仪器高、目标高。①在P2页菜单下按[COORD]，显示菜单如图所示。②选取2.Stndata后按[]输入测站数据。Coord1.Observation2.Stndata3.Sethangle1.坐标测量2.设置测站坐标3.设置后视方位第42页/共60页③输入测站坐标（N0，E0，Z0）

仪器高（Inst.h)

目标高（Tgt.h)Coord./StnN0:0.000E0:0.000Z0:0.000Inst.h.:0.000Tgt.h.:0.000④按[OK]确认。Coord./StnN0:-1234567.789E0:56.789Z0:0.123Inst.h.:1.234Tgt.h.:2.345OK第43页/共60页2、设置后视方位角

输入测站点和后视点的坐标便可计算或设置至后视点的方向的方位角。照准后视点，通过按键操作，仪器自动完成。第44页/共60页3、坐标测量Coord1.Observation2.Stndata3.Sethangle①精确照准目标点棱镜中心；②选择1.Observation；③按[]开始测量。

④精确照准下一目标点棱镜中心；⑤按[OBS]开始测量。

OBS第45页/共60页四、放样测量（一）角度和距离放样（极坐标法）原理：由参考方向转角度和放样距离测设所需点位。测站参考方向放样距离棱镜放样点距离差角度第46页/共60页

全站仪坐标放样的步骤

①在测站点A安置全站仪，对中、整平后，输入测站点A的坐标XA、YA，高程HA（或调用预先输入的文件中测站坐标和高程），全站仪的仪高i，后视点的坐标XB、YB，转动仪器精确瞄准后视点B按设角键，按保存。②进入坐标放样，输入反射棱镜高v和C点位置的坐标XC、YC及HC。③转动全站仪，使水平角度对准0º附近，水平制动，调水平微动使水平度盘对准0º00′00″。④指挥反射棱镜移动至0º00′00″方向线上，按测距键，指挥棱镜前后移动使测出的水平距离为0．000m，这点的位置就是放样点C。⑤如需进行高程放样，则将棱镜置于放样点C上，在坐标放样模式下，测量C点的坐标H，根据其与已知HC的差值，上、下移动棱镜，直至差值显示为零时，放样点C的位置即确定，再在地面上做出标志。第47页/共60页步骤：1、测站点安置仪器2、后视参考点、置零3、在P3选取[S—O]4、选取{S—Odata}设置放样距离（SOdist）、放样角度（SOhang）5、按[]后选取[OK]6、转动仪器使dHA为零，在此方向设置棱镜7、按[DIST]显示实测平距与放样之差（S—OH）8、在照准方向上使S—OH等零为止S—OSOdist：36.800mSOhang：91.3000S—OH1.800mdHA0.0001H35.000mZA75.2030HAR86.5432〈OK〉第48页/共60页（二）坐标放样测站点O（X0Y0H0）后视点B（XB

YBHB）放样点P（XPYPHP）第49页/共60页1、测站点安置仪器、在P3选取[S—O]2、选取{Stndata}输入测站坐标按[OK]3、选取{StnHangle}输入后视方位角或选取{BackSight}输入后视点坐标按[OK]4、显示测站数据按[OK]瞄准后视点按[YES]5、选取[COORD]输入放样点坐标按[OK]6、转动仪器使dHA为零，在此方向设置棱镜7、按[DIST]显示实测平距与放样之差（S—OH）8、在照准方向上使S—OH等零为止

步骤：第50页/共60页五、悬高测量h2h1HtθZ第51页/共60页1、在待测物体的正下方，量取棱镜高；2、照准棱镜，在坐标测量中输入棱镜高h1；3、在P1选取[DIST]测距，按[STOP]；4、照准待测物体，在P2选取[MENU]后，选取{REM}，显示悬高，按[STOP]。步骤：RMEHt6.255mS13.120mZA89˚45′30"HAR123˚45′50"STOP第52页/共60页六、面积测量面积测量—通过测定闭合图形的各转点坐标，计算面积。1、点数

3—30个。2、点号顺序为：

顺时针或逆时针。3、顺序点可直接观测也可预先输入。第53页/共60页观测方法：（1）、在测区适当位置安置仪器。（2）、在P2页选取<MENU>菜单,

选取[AREA]。（3）、照准P1点棱镜，按[OBS]，

再次按[OBS]开始测量，显示测点坐标。OBSN123.450E