第七章 全站仪测量

第七章全站仪测量●全站仪的认识及操作●全站仪功能●自动全站仪●全站仪记录与数据传输2学时§7-1全站仪的认识及操作●定义：一种可以同时进行角度（水平角、垂直角）测量和距离（斜距、平距、高差）测量，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。(全称全站型电子速测仪）●由于只要一次安置，仪器便可完成在该测站上所有测量工作，故被称为“全站仪”(Total-station)。一、概述测角:光学经纬仪电子经纬仪测距:光电测距卷尺量距数据处理系统全站仪的发展历程全站仪半站仪△集电子测角、光电测距、点的三维坐标测量和点位放样功能为一体的测量仪器。电子全站仪图全站仪全貌棱镜全站仪棱镜Singleprismsystem单棱镜组Miniprism微型棱镜Tripleprismsystem三棱镜组二、构造◆功能操作键及电源，◆照准部、基座、电子度盘等部分组成,V894536HR1702940MENUESCANG◢◣▲▼------日本拓普GTS系列(了解)F1F2F3F40SETHOLDHSETP1POWER◆四种测量模式键ESC：操作取消键；操作有误时，按此键可终此而返回上一菜单。ANG：进入角度测量模式。：进入距离测量模式。：进入坐标测量模式MEMU：进入主菜单测量模式；可进行点位放样、数据采集等。◆四个软功能键V894536HR1702940MENUESCANG◢◣▲▼F1F2F3F40SETHOLDHSETP1POWER其功能要看最下面显示的命令含义而定。F4上p1：可翻到第二页，翻到第二页后如在测角模式下：V894536HR1702940MENUESCANG◢◣▲▼F1F2F3F4TiltREPV%P2POWER!●几种测量模式介绍●角度测量模式——可进行水平角、竖直角测量。（开机）●距离测量模式——进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量。（在测角状态下，按STAT键）●坐标测量模式——进行点的三维坐标测量。（在测距状态下，按FUNC键）●坐标放样模式——进行点的三维坐标放样。（在测距状态下，按FUNC键）§7-2全站仪功能三维坐标测量、放样对边测量角度偏心测量悬高测量方位角设置测站点高程后方交会测量面积测量①开机，竖直角置零，设置水平角右向计数方式，盘左，瞄准目标A——置零OAB准备；测站点O安全站仪，目标点A、B分别竖标杆。②顺转照准部，瞄准目标B，读取读盘读数。③盘右，瞄准目标B，读取读盘读数。④逆时针转照准部瞄目标A，读取读盘读数。一、水平角测量（如电子经纬仪）APiiv二、距离测量准备；在测站点A安置全站仪并量仪高，目标点P立棱镜并量镜高。操作步骤：①开机，将竖直角归零，进入测角模式。②按STAT键进入测距模式。③照准反射棱镜中心，待仪器开始蜂鸣并显示*（表明光路畅通），按MEAS键数秒后显示出测量的距离。④按V%键，显示斜距、平距、高差。⑤按STAT键两次返回测角模式。0.000HR702940R/LV%HOLD0SETSTATFUNC◢MEASTRK◣▲▼CDAP注:全站仪中心至棱镜镜中心间的高差及斜距实际高差=观测高差+（仪高-棱镜高）0.000HR702940R/LV%HOLD0SETSTATFUNC◢MEASTRK◣▲▼iivm三、三维坐标测量-------根据已知点坐标测定地面一未知点三维坐标（平面坐标x、y和高程H）AB待测点P(XA,YA,HA)AB已知：方位角，测站点A坐标（XA,YA）测得：水平角和平距。则有：方位角：坐标：ABApDABABApDApPABApApApApApApApDYYDXXsincos●测量原理已知：测站A高程，测得：仪器高i，棱镜高v，平距，竖直角，则有：高程：AHApDvDiHHApAptanvHADAPHPi大地水准面90-aD.tana●全站仪三维坐标测量方法与步骤准备：A为测站点，安置全站仪，量仪高i。B为后视点（定向点），安棱镜，量镜高V。测站A后视B测点PAB(XA,YA,HA)基本操作步骤：①进入坐标测量功能模式②输入测站点A的坐标：●输入纵坐标N（XA），确定；●输入纵坐标E（YA），确定；●输入高程Z（HA），确定；③设置定向点B方向的方位角（设aAB=120度）●照准P点反射棱镜中心（注意气泡居中），按测距键即可测定P点的三维坐标。＊重复4步，进行下一点的坐标测量。注：待测点P的反射棱镜高要求等于测站点的仪高。否则要进行改正：实际高程=观测高程+（仪高-棱镜高）④坐标测量：以北京博飞DZQ22-A和拓普康为例操作举例：四、悬高测量------用来测定高空中不易放置棱镜的目标点的高度悬高H棱镜高i起算零点*棱镜高的起算零点与悬高测量的起算零点一致。*悬高的高度值，正值表示目标在起算零点的上方，负值在零点下方。注:五、间接测量P1P2测站--------用来测量不通视两点间的距离和高差h为正，p2点高；h为负，p2点低。P1、p2两点的棱镜高应相等，否则要进行改正。2自动全站仪是一种能自动识别、照准和跟踪目标的全站仪，又称测量机器人。本图为徕卡公司的TPS1100系列全站仪。§7.3自动全站仪目标的自动识别与照准主要有三个过程：目标搜索过程、目标照准过程和测量过程。自动目标识别并驱动轴系照准目标，把测量员从全站仪测量工作中最为繁重一项操作——人工照准目标中解脱出来，使测量员可以远离测站。从此，全站仪的“自动化”又上了一个新的台阶。2徕卡公司的TPS1100系列全站仪的特性马达驱动与自动目标识别；自动跟踪；镜站遥控测量；无反射棱镜测量；支持用户自编应用程序。全站仪使用中应注意的事项3）防止日晒雨淋，在仪器使用和运输中应注意防震。4）仪器放置要整齐，不得倒置。5）开机状态下不得移动仪器（包括搬站和对中、整平）。6）严防阳光及强光直射物镜，以免损坏光电器件。7)测线应离开地面障碍物一定高度，避免通过发热体和较宽水面上空，避开强电磁场干扰。8)应在大气条件比较稳定和通视良好的条件下观测。1)仪器长期不用时，应一月左右定期通风防霉并通电驱潮。2）冬天室内、外温差较大时，仪器搬出室外或搬入室内，应隔一段时间后才能开箱。9）当测站间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。当测站间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。10)镜站的后面不应有反光镜和强光源等背景干扰。§7.5、全站仪记录与数据传输1、数据直接存储在外部记录器上2、仪器带有大容量的存储器可以通过通信端口用数据线输入到电脑上，或通过USB接口直接复制到移动存储器上3、插入数据记录卡通过读卡器和电缆线传输到电脑上1、全站仪具有哪些测量功能？2、用全站仪仅做水平角观测时，目标点需不需要立棱镜？3、水平角测量模式下，显示屏左下角显示的HR、HL分别是什么意思？4、全站仪实测高差是不是站点至立棱镜点间的地面高差？5、三维坐标测量时，后视点（定向点）安置仪器还是棱镜？三维坐标测量的基本操作步骤？▲思考题!2三角高程测量是测出地面点高程的方法之一。ABhABABhHHABBvAiABSABABtgSAABABBABitgSvhBAABABABvitgSh仰角为正俯角为负直觇反觇一、三角高程测量的基本原理5.11三角高程测量基本思想：由测站向照准点所观测的竖角和它们之间的水平距离，计算测站点与照准点之间的高差。MIN2RABIGFEDCAHAiBHABhpBvr0A0BSS´大气折光的影响地球曲率的影响二、三角高程的基本公式1单向观测计算高差的基本公式F2BAABBAABBAABviCSShCRKviSRKShvSRKiSRShSEG2002002020000tanC2121tan221tantan90IEG称为球气差系数；BAABvrEGpiHHRABIGFEDCAHAiBHABhpBvr0A0BSS02三角高程测量的误差来源1）竖角的观测误差。2）大气垂直折光系数的误差。4）仪器高、目标高的测定误差。3）边长的测定误差。