第十章_全站仪.

LOGO测量学滁州学院国土信息工程系主讲人：王延霞CompanyLogo第六章：全站仪学习目标通过本章的学习,了解电子全站仪的特点、全站仪的基本构造、全站仪各按键的功能；能够掌握全站仪的基本使用方法;能够操作全站仪进行角度测量、距离测量、坐标测量等各种测量方法。CompanyLogo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)。CompanyLogo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。CompanyLogoopticaltheodolite—electronictheodoliteSteeltape———EDM(图片)CompanyLogoCompanyLogoTOPCON拓普康全站仪的主要品牌CompanyLogoLEICA徕卡SOKKIA索佳NIKON尼康全站仪的主要品牌CompanyLogoZEISS蔡司水平制动、微动螺旋CompanyLogoBattery电池Verticalmotionclamp,Verticaltangentscrew竖直制动、微动螺旋Connector计算机连接插口Telescopefocusingknob调焦手轮Telescopeeyepiece目镜Platelevel管水准器Circlelevel圆水准器CompanyLogoSingleprismsystem单棱镜组Miniprism微型棱镜Tripleprismsystem三棱镜组CompanyLogoWoodTripod木脚架AluminumTripod铝脚架CompanyLogoCompressionLock拧式锁紧机构QuickLock握式锁紧机构TwistLock拧式锁紧机构Graduation刻度QuickLock握式锁紧机构CircleLevel圆水准器PrismPole对中杆Bipod支架CompanyLogo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。CompanyLogo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CompanyLogo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。CompanyLogoGeosystems304050徕卡TPS产品范围系统-和应用功能精度753210.5强弱精密系列工程系列实用系列专业系列TPS300TPS700TPS1100TPS2000基本型系列TPS100工程型传统测量系统应用TPS5000TPS400CompanyLogo全站仪的特点〈1〉、仪器操作简单，高效。全站仪具有现代测量工作所需的所有功能。〈2〉、快速安置：简单地整平和对中后，仪器一开机后便可工作。仪器具有专门的动态角扫描系统，因此无需初始化。关机后，仍会保留水平和垂直度盘的方向值。电子“气泡”有图示显示并能使仪器始终保持精密置平。〈3〉、适应性强：全站仪是为适应恶劣环境操作所制造的仪器。它们经受过全面的测试以便适应各种作业条件，例如，雨天、潮湿、冲撞、尘土和高温等，因此，它们能在最苛刻的环境下完成作业任务。〈4〉、全站仪设有双向倾斜补偿器,可以自动对水平和竖直方向进行修正,以消除竖轴倾斜误差的影响。还可进行地球曲率改正、折光误差以及温度、气压改正。〈5〉、控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和主,副显示窗组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现,仪器的两侧均有控制面板,操作十分方便。〈6〉、具有双向通讯功能,可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机,也可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。CompanyLogo机械经纬仪光学经纬仪全站仪全站仪与经纬仪相比？？？CompanyLogo全站仪与经纬仪相比具有以下优点:1、测量结果自动记录在电子手簿中,减少了读数的错误和记录的粗差,提高了功效。2、利用全站仪中的微处理器,通过传感器可以自动的改正仪器轴系误差,提高测量精度;3、距离改正,高差计算和坐标计算在仪器上自动完成,减少了内业计算工作量;4、角度测量中自动扫描整个度盘,并求出平均值作为结果,消除了度盘的刻划误差和偏心差。全站仪的种类很多，各种型号仪器的基本机构大致相同。在此以南方测绘公司生产的三鼎STS-750系列全站仪为例进行介绍。下图为STS-750的结构图，其中STS-752R为免棱镜全站仪。全站仪的结构与功能1仪器结构全站仪的结构与功能2键的功能[MENU]：菜单键。调用程序、设置参数、数据管理、通信参数、仪器检校、系统信息和数据传输等。[ESC]：退出对话框或退出编辑模式，保留先前值不变。返回上一级菜单。[ENT]：确认输入，进入下一输入区。[PER]:开关机[DAT]:数据键[HOT]:热键[DSP]:翻页显示键[测量1]：启动距离测量，并将测量值记录到相应的记录设备中；[测量2]：启动距离测量，但不记录数据[记录]记录当前显示的测量数据；测量――（Measure）测距显示――（Display）显示内容切换角度――(Angle)角度设置热键――（HOT）参数设置热键模式――（Mode）模式切换键菜单――(Menu)菜单设置键建站――(Station)设置测站放样――(StakeOut)放样测量录/回车――(Record)记录数据全站仪的测量方法3测量前的准备工作1．全站仪的日常检校（1）照准部水准器的检验与校正；（2）圆水准器的检验与校正；（3）十字丝位置的检验与校正；（4）视准轴的检验与校正；（5）光学对点器的检验与校正；（6）测距轴与视准轴同轴的检查；（7）距离加常数的测定。其中，上述（1）～（5）项与普通经纬仪检验与校正基本相同。全站仪的测量方法3测量前的准备工作（3）利用圆水准器粗平仪器调整三角架三条腿的长度，使全站仪圆水准气泡居中。（4）利用管水准器精平仪器①如图所示，松开水平制动螺旋，转动仪器，使管水准器平行于某一对脚螺旋A、B的连线。通过旋转脚螺旋A、B，使管水准器气泡居中。②将仪器旋转90℃，使其垂直于脚螺旋A、B的连线。旋转脚螺旋C，使管水准器泡居中。符号含义符号含义符号含义V竖直角N北坐标m米为距离单位HR水平角(右增)E东坐标Ft英尺HL水平角(左增)Z高Ht复测水平角的和HD水平距离TR跟踪Hm复测均值VD高差AV平均%/V竖直角、坡度SD倾斜距离SG单次△N北向放样差值*测距正在工作CT连续△E东向放样差值△HD水平放样差值△Z天顶向放样差°‘以360°为角度单位G以400格为角度单位角度测量页数显示符号功能1OSET水平方向置零HOLD锁定水平方向读数HSET设置一个水平方向读数2TILT设置倾斜补偿开关REP水平角复测模式V/%竖直角、坡度的变换3D/G角度制转换R/L右旋增大、左旋增大转换CMPS竖直角、天顶距转换角度测量页数显示符号功能1MEAS进行距离测量S/H/V设置距离显示模式(S/H/V)SIG设置回光信号、音响模式2AVAG设置N次测量次数REC数据传输m/ft距离单位(米、英尺)3MODE选择距离测量模式(精测\跟踪测量)PRO应用测量模式S.O选择放样测量模式距离测量TS-802全站仪操作流程将仪器架设在测站点上，整平对中后按＜PWR＞电源键开机，并上下摇动望远镜对竖角进行初始化，出现基本测量屏。翻页可显示内容：水平角竖直角斜距平距高差X、Y、Z――三维坐标盘左角坡度――V%1、工程文件名设定开机后初始化后，出现图－1时，按菜单设置键［菜单］出现按数字【1】键，选择出现按【测量1】键，然后在文件名处输入拼音字母或数字，比如要输数字，直接按下【1】键。如果输字母A，先按一下【模式】键在再按一下该字母所对应的键，输入字母B，连续快速按二下该键，输入字母C连续快速按三下该键，其它字母或数字输入与此同。（默认用工程名或日期作文件名）输完后按【创建】键，返回到菜单键面。再按【取消】键，文件设定工作即完成。2、设置测站（建站）当我们测量不仅需角度距离，而且需坐标时，我们要进行测站设置，将仪器坐标与用户坐标系统一起来，才能测得我们所需的坐标系坐标，在图――1所示状态下，选按【1】即（建站）键，出现已知点设站：架仪器点坐标已知，可测得待测点的角度、距离和坐标等相关数据。多点后方交会：架仪器点坐标未知，但远处与其通视的几个点坐标已知，可以在几个已知点上架设棱镜，通过后方交会计算出测站点坐标，以后所测点的相关数据，均是用户坐标系中坐标和方位。快速建站：当我们只需角度和距离，不需坐标时，可用此种建站方式，此时所测的坐标可能有平移，距离和方位是我们所需的实际值。远程水准连测：当设站时，我们只知测站点平面坐标，在工作进行一段时间后，需要测出相关点高程，我们可在已知高程点上架设棱镜进行连测，反算出测站占坐标，往后所测点的高程，即与此高程系统一致。后视检测：当测量工作进行了一段时间后，我们可再从新照准后视方向，看当前显示的水平角度值和设站时后视角度值是否在两次照准限差范围内。一般常用已知点设站和快速设站，在用已知点设站时，选，出现输入测站点名（或点号）如果在内存中有该点数据，仪器会自动搜寻调出该点相关数据，如果在内存中没有该点数据，则输入（X、Y、Z），代码可输可不输，再输入仪器高。接着输入后视点名（或点号）后，如果在内存中有该点数据，仪器会自动搜寻调出该点