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第6章全站仪简介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。6.1全站仪的结构1．电子经纬仪电子经纬仪的外形、机械转动部分及光学照准部分与一般光学经纬仪基本相同，其主要的不同在于：电子经纬仪采用电子手段测定不同方向的角度，在其内部还装置了一个微处理器，由它来控制电子测角、测距，以及各项固定参数如温度、气压等信息的输入、输出，还由它进行安置、观测误差的改正、有关数据的实时处理及控制电子手薄。2．光电测距仪3．数据自动记录装置（电子手簿）全站仪一般均有与之相匹配的数据自动记录装置，称之为＂电子手簿＂。一般电子手簿与全站仪连接时，自动记录测量数据；若不连接，则可由键盘输入观测数据，并按自动记录的格式记录。电子手簿也包含微处理器，并配有双向传送电路，能实现数据由速测仪向微机或速测仪的双向数据传送。一般通讯接口为RS-232C标准通用接口。此外，还配有不少程序，如能进行自由设站的坐标计算，交会法计算和放样数据计算等。6.2拓普康GTS–211D全站仪的使用拓普康GTS–211D电子全站仪外形如图6—1所示，有两面操作按键及显示窗，操作很方便。除能进行角度测量、距离测量、坐标测量、偏心测量，悬高测量和对边测量外，还能进行数据采集，放样及存储管理图6—1拓普康GTS—211D全站仪GTS–211D系列全站仪只有10个按键，如图6—2所示，其名称与功能见表6–1。表6–1GTS–2100系列全站仪的按键名称及功能键名称功能坐标测量键坐标测量模式距离测量键距离测量模式ANG角度测量键角度测量模式MENU菜单键在菜单模式和正常测量模式之间切换，在菜单模式下设置应用测量与调节方式ENS退出键●返回测量模式或上一层模式●从正常测量模式直接进入数据采集模式或放样模式POWER电源键电源开关F1–F4软键（功能键）对应于显示的软键信息表6–2GTS–211D显示窗内常用符号的意义显示内容显示内容V垂直角E东向坐标HR水平角（右）Z高程HL水平角（左）＊EDN（电子测距）正在进行HD水平距离M以米为单位VD高差Ft以英尺为单位SD斜距Fi以英尺与英寸为单位N北向坐标表6–3角度测量模式页码软键显示符号功能1F1F2F3F4OSETHOLDHSETP1↓水平角度为0°0′0″锁定水平角通过键入数字设置水平角显示第2页软键功能2F1F2F3F4TILTREPV℅P2↓设置倾斜改正，如果选择ON。则显示窗显示倾角改正数角度重复测量模式，※这个功能仅GTS–211D才有垂直角、百分比坡度模式显示第3页软键功能3F1F2F3F4H–BZR/LCMPSP3↓对每隔90°水平角设置蜂鸣声变换水平角的右/左旋转计数方向变换天顶距/高度角显示第1页软键功能表6–4距离测量模式1F1F2F3F4MEASMODES/AP1↓启动测量设置测量模式精测/粗测/跟踪设置音响模式显示第2页软键模式2F1F2F3F4OFSETS．OM/f/iP2↓偏心测量模式放样测量模式米，英尺，或者英尺、英寸单位的变换显示第1页软键功能表6–5坐标测量模式1F1F2F3F4MEASMODES/AP1↓开始测量设置测量模式精测/粗测/跟踪设置音响模式显示第2页软键模式2F1F2F3F4R．HTINS．HTOCCP2↓通过输入设置棱镜高度通过输入设置仪器高度通过输入设置测站点坐标显示第３页软键功能3F1F2F3F4OFSETS．OM/f/iP3↓偏心测量模式放样测量模式米，英尺，或者英尺、英寸单位的变换显示第1页软键功能1．全站仪测量的注意事项:(1)严禁将仪器直接放到地面上，以免砂土对中心螺旋造成损坏。(2)不能用望远镜直接照准太阳，以免伤害眼睛和使测距总发光二极管受损。(3)在强光下、雨天或潮湿环境下测量时，请在伞的掩护下进行。(4)迁站时，勿必将仪器从三角架上取下。(5)仪器要小心轻放，避免强烈的撞击或振动。(6)观测者离开仪器时，应给仪器罩上保护罩。(7)在取下内部电池时，应先关掉电源。(8)将仪器放入仪器箱时，应先取下电池，并按所示布局摆放。关箱时，应确保仪器和干燥剂是干燥的，以避免由于内部潮湿而损坏仪器。(9)距离测量单位:米(m)、英尺(ft)。出厂时设为米(m)。(10)大气折光和地球曲率常数K的选择:k=0,k=0.14,k=2.0,出厂时设k=0.14。(11)垂角自动补偿或不补偿的选择,出厂时设为选择补偿。2．测量前的准备将GTS–211D全站仪对中、整平后POWER键，即打开电源，显示器初始化约两秒后，显示零指示设置令（OSET）、当前的棱镜常数(PSM)、大气改正值(PPM)以及电池剩余容量。如图6–3所示。图中PPM表示大气改正值，“”表示电池电量，有三个“”表示电池电量充足，有一个“”表示电池电量不足,但还可以测量。当出现闪烁时或显示“Batteryempty”（电量空）时，必须换上冲好电的电池，方能进行测量。图6–3纵转望远镜，使望远镜的视准轴通过水平线，立即显示垂直度盘读数和水平度盘读数。若仪器没有整平（超出自动补偿范围），又设置了自动倾角模式，则此时不显示度盘读数。使用GTS–211D全站仪输入字母是借助软键（F1、F2、F3、F4）和光栅移动键（▼、▲、、）来实现的。按INPUT（F1）键输入开始，按ENT（F4）键输入结束。3．角度测量开机设置读数指标后，就进入角度测量模式，或者按ANG键进入角度模式。3．1水平角右角和垂直角测量如图6-4，欲测A,B两方向的水平角，在O整置仪器后，照准目标A,按F1（OSET）键和YES键，可设置目标A的水平读数为0°0′0″。旋转一起照准目标B，直接显示目标B的水平角H和垂直角V。水平角右角，即仪器右旋角，从上往下看水平度盘，水平读数顺时针增大；水平角左角，即左旋角，水平读数逆时针增大。在测角模式下，按F4（↓）键两次转到第3页功能。每按F2（R/L）一次,右角交替切换。通常使用右角模式观测。图6—43．3水平角读数设置水平读数设置有两种方法。方法1：通过锁定水平读数进行设置。先转动照准部，使水平读数接近要设置的读数，接着用水平微动螺旋旋转至所需的水平读数，然后按F2（HOLD）键，使水平读数不变，再转动照准部照准目标。按YES键完成水平读数设置。方法2：通过键盘输入进行设置，先照准目标，再按F3（HSET）键，按提示输入所要的水平读数。在测角模式下，可进行角度复测、水平角90间隔蜂鸣声的设置。垂直角与百分度（坡度）切换、天顶距与高度角切换等。4．距离测量距离测量可设为单次测量和N次测量。一般设为单次测量，以节约用电。距离测量可区分三种测量模式，即精测模式、粗测模式、跟踪模式。一般情况先用精测模式观测，最小显示单位为1mm,测量时间约2.5s。粗测模式最小显示单位为10mm。测量时间约0.7s跟踪模式用于观测移动目标，最小显示单位为10mm，测量时间为0.3s。4．1距离测量当距离测量模式和观测次数设定后，在测角模式下，照准棱镜中心，按键，即开始连续测量距离，显示内容从上往下为水平角（HR）、平距（HI）和高差（VD）。若再按键一次，显示内容变为水平角（HR），垂直角（V）和斜距（SD）。当连续测量不再需要时，可按F1（MEAS）键，按设定的次数距离测量，最后显示距离平均值。注意，当光电测距正在工作时，HD右边出现“*”标志。4．2放样（Ｓ．O）在距离测量模式下，按（Ｓ．O）键（第2页F2）可进行距离放样，显示出测量的距离与设计的放样距离之差。在放样（Ｓ．O）模式下，选择平距（HD）、高差（VD）和斜距（SD）中的一种测量方式输入放样设计的距离，然后照准棱镜，按键，开始放样测量，显示测量距离与放样设计距离之差。移动棱镜，直到与设计距离的差值为0m。GTS–211D全站仪可在坐标测量模式下直接测定碎部点（立棱镜点）坐标。在坐标测量之前必须将全站仪进行定向。输入测站点坐标。若测量三维坐标，还必须输入仪器高和棱镜高。具体操作如下：在坐标测量模式下，先通过第二页的F1（R..HT）,F2(INS.HT),F3(OCC)分别输入棱镜高、仪器高和测站点坐标，再在角度测量模式下，照准后向点（后视点），设定测站点到水平度盘读数，完成全站仪的定向。然后照准立于碎部点的棱镜，按键，开始测量，显示碎部点坐标（N，E，Z）即（X，Y，H）。5．坐标测量图6—56．数据采集GTS-211D全站仪可将测量数据存储在内存中，内存可分配给测量数据（被采集的数据）和已知数据（放样点或控制点的坐标数据）存储，最多可存储2000点。GTS-211D全站仪菜单模式（特殊模式）内容很多，可进行数据采集、放样、存储管理、专用测量（悬高测量、对边测量、测站点增测、面积计算等等）及设置工作。下面重点介绍数据采集及存储管理按MENU键，仪器进入特殊模式，显示主菜单：按（DATA-COLLECT）键，仪器进入数据采集工作状态；按（MEMORYMGR）键，内存管理工作状态。6．1数据采集准备工作6．1．1测站设置在特殊模式下，选择（DATA-COLLECT），使仪器进入数据采集工作状态。首先提示输入数据采集文件名这个文件可在“LIST”下通过按或键下滚动文件目录，选定一个文件名；也可直接输入文件名。随后数据采集菜单2/3下，输入测站数据（测站点坐标`仪器高等）及后视点数据（后视点坐标或定向角度`目标高等）照准后视点。选择“测量”，即完成测站设置。测站点数据可由如下两种方法设定：(1)利用内存中的坐标数据来决定。(2)直接由键盘输入。后视点数据可按下三种方法设定(1)利用内存中的坐标数据决定。(2)直接键入后视点坐标。(3)直接键入定向。6．1．2参数设置进行数据采集之前，应进行有关参数设置，如选择精测模式、单次测距、记录数据前要确认测量结果、先输入有关数据后进行测量（EDIT----MEAS）、退出数据采集模式时(ERE)、自动将测量数据转换成坐标数据文件等。参数设置在数据采集菜单3/3下进行，按（CONFIG）键，显示CONFIG菜单1/2或2/2，逐一设定。6．2“数据采集”的操作步骤6．2．1键入控制点坐标先由主菜单中的内存管理（MEMORYMGR）进入坐标输入（COORD.INPUT）状态：(1)输入便于记忆的文件名。(2)输入点号PT#(3)依次输入N（x）、E（y）、Z（H）坐标数据。(4)输入完坐标后，进入下一个点的输入，点号PT#自动加1。若输入的内容有误，可在存储管理菜单中，通过删除文件的坐标数据菜单（DELETECOORD）删除有误的坐标。6．2．2整置仪器在测站点上对中、整平，按下仪器电源开关POWER，转动望远镜，使全站仪进入观测状态，再按MENU键，进入主菜单。6．2．3输入数据采集文件名在主菜单下，选择数据采集（DATACOLLECT），输入数据采集文件名。这个文件名与内业输入控制点坐标的文件名相同。可以直接键入（INPUT），也可以从库里查找（LIST）。若内业没有输入控制点坐标，这时要输入便于记忆的数据采集文件名，按ENT键输入。6．2．4输入测站点数据在数据采集菜单1/3下，选择F1（OCC.PT#INPUT），分别输入测站点的点号（PT#）或坐标（N，E，Z）、测站编码（ID）、仪器高（INS.HT）。按F4（OCNEZ）键输入测站点点号或坐标。是输入点号还是直接输入坐标，由F3（NEZ）切换。最后按ENT键输入。若采用无码作业，测站上可不输入编码（ID），用键跳过去；若测平面图，仪器高（INS.HT）可不输入。6．2．5输入后视点（定向点）数据在数据采集菜单1/3下，选择F2（BACKSIGHT）键进入后视点（定向点）数据设置状态。按F4（BS）键即可输入定向点坐标或定向角，通过按F3（NE/AZ）键可使输入方法在坐标值、设置水平角和坐标点之间交替切换。另外，在后视点数据设置（BACKSIGHT）状态下，按、键，可直接输入后视点编码和目标高（棱镜高）。6．2．6定向当测站点数据和后视点输入完成后，