全站仪的程序测量

全站仪的程序测量原理石家庄铁道学院路清献程序测量原理•三维坐标测量•放样测量•悬高测量•对边测量•偏心测量•后方交会测量•面积测量•线路计算第一节三维坐标测量•地表形态和建筑物形状是由许多特征点构成的，在进行地形测量和工程测量时，需要测定许多特征点(也称碎部点)的平面位置和高程。特别在地形测量、地籍测量中，使用全站仪的三维坐标测量和内存功能与绘图软件结合可实现地形图、地籍图的数字化;在工程施工测量中使用坐标放样功能可实现任意设站。1.平面坐标测量•1.1坐标测量的原理•坐标测量(也称坐标正算)是根据已知点的坐标、已知边的坐标方位角，计算未知点的坐标的一种方法。•全站仪坐标测量原理是用极坐标法直接测定待定点坐标的，其实质是在已知测站点同时采集角度和距离经微处理器实时进行数据处理，由显示器输出测量结果。•施测时，可测记空气压强(p)和温度(t)，输人仪器气象参数，由仪器进行自动改正。数据处理的数学模型为(如图5-1所示):•1.2精度分析•如不考虑起始点的坐标误差，对式(5-1)微分并转化为中误差形式，则:•2.1高程坐标测量原理•全站仪高程坐标测量原理与三角高程测量的原理相同。计算待定点高程的数学模型(如图5-1所示):•2.2精度分析•如不考虑起始点的坐标误差，对式(5-1)微分并转化为中误差形式，则:由式(5-6)可以看出，待定点的高程中误差与仪器的测距中误差、垂直角观测中误差和待定点至测站点的距离成正比。当测角、测距精度一定时，距离愈大，待定点的高程中误差也愈大。要提高高程测量的精度，必须提高垂直角的测角精度，缩短待定点至测站点的距离。第二节放样测量•放样(测设)测量就是根据已有的控制点或地物点，按工程设计要求，将建(构)筑物的特征点在实地标定出来。因此，首先要确定特征点或原有建筑物之间的角度、距离和高程关系，这些位置关系称为放样数据，然后利用测量仪器，根据放样数据将特征点测设到实地。放样的基本工作包括角度和距离(斜距、平距)、平面位置和高程放样等多种形式。在放样过程中，通过对照准目标点的角度、距离、坐标测量，仪器将显示输入放样值与实测值的差值以指导放样。显示的差值由如下公式计算:•斜距差值=斜距实测值一斜距放样值•平距差值=平距实测值一平距放样值•高程差值=高程实测值一高程放样值•角度差值=角度实测值一角度放样值1角度和距离的放样•角度和距离的放样原理同常规仪器相同，放样时可选择平距(HD)、高差(YD)和斜距(SD)中的任意一种放样模式。2点的平面位置放样•点的平面位置放样方法有多种，可根据点位的分布、地形及现场条件进行选择。常用的全站仪放样是采用极坐标法。极坐标法是根据一个角度和一段距离测设点的平面位置。此法适用于测设距离较短，且便于测距的情况。•2.2精度分析•按放样测量的作业过程，如图5-4所示，其误差来源及影响分别为:–(1)安置仪器误差。忿及其影响}1;–(2)放样角度的误差、，及其影响mZ;–(3)放样长度的误差m。及其影响m3;–(4)标定尸点与实地的误差m，及其影响斑4。THEEND平面坐标测量•由式(5一3)可以看出，待定点的点位误差与仪器的测距精度、测角精度和待定点至测站点的距离成正比。当测角.、测距精度一定时，距离愈大，待定点的点位误差也愈大。要提高点位测量的精度，必须提高水平角的测角精度，缩短待定点至测站点的距离。考虑到全站仪对中误差me1和棱镜对中误差me2对点位精度的影响，则有:•如图5-3所示，A,B为已知平面控制点，其坐标值分别为A(xA,yA)、B(xB,yB)，P、Q、R、S为设计的建筑物特征点，各点的坐标分别为P(xP，yP)、...,S(xS，yS)。可根据A,B两点测设P、Q、R、S点。下面以测设P点为例说明测设的具体方法。•2.1计算测设数据