全站仪在工程测量中的应用

沈阳建筑大学城市建设学院毕业论文毕业论文题目全站仪在地形测量中的应用系专业班级测绘08-2学生姓名王鑫琦性别男指导教师刘玉梅职称副教授年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计说明书毕业设计题目全站仪在地形测量中的应用系专业班级测绘08-2学生姓名王鑫琦性别男指导教师刘玉梅职称副教授年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）摘要全站仪测图的工作过程主要有:数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。数据采集的目的是获取数字化成图所必需的数据信息,包括描述地图实体的空间位置信息(坐标和连接关系)和属性信息。数据采集主要有两大类方法:外业采集和内业采集。外业采集就是数据采集在野外完成。外业采集有两种工作方式,一种是在野外用全站仪采集数据,将数据存入与仪器相连的电子手簿或全站仪内存中,然后,再将测量数据(一般为测点坐标)传入计算机供进一步处理。另一种作业方式是在野外直接将全站仪与计算机(便携机)连接在一起,外业采集的另一个基础性的工作是控制测量,包括等级控制与图根控制。内业采集主要是指对已有地图的数字化,它主要用数字化仪或扫描仪完成。数据处理是将采集的数据进行处理,使之成为符合成图软件要求的数据,包括数据格式或结构的转换、投影变换、图幅接边、误差检验等内容。图形编辑是对已经处理的数据所生成的图形(包括地理属性)进行编辑、修改的过程。图形输出则是将已经编辑好的图形输出到所需介质上的过程,一般用绘图仪或打印机输出。图形输出也包括以某种指定的或标准的格式输出数据文件。由于实际工作中数据处理、图形编辑、图形输出都是在室内完成的,因此,一般将它们与内业数据采集一起统称为数字化成图的内业;而将外业数据采集称为数字化成图的外业。在实施测量前,还必须定义使用的坐标系统。关键词：控制测量；图形编辑；数据处理沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）AbstracttotalStationmappingoftheworkprocessare:datacollection,dataprocessing,graphicseditingandgraphicsoutput.Thepurposeofdatacollectionisnecessaryforaccesstodigitalmapdataintoinformation,includingdescriptionsofthespatialmapofphysicallocationinformation(coordinatesandconnectivity)andattributeinformation.Therearetwomajorcategoriesofdatacollectionmethods:Collectionandoutsidetheindustrywithintheindustrygathering.Outsidetheindustryinthefieldcollectingdataacquisitioniscompleted.Collectedoutsidetheindustry,therearetwowaysofworking,oneisinthefieldcollectingdatawiththetotalstationwillbeconnectedwiththeinstrumentdataintohand-bookorelectronictotalstationmemory,andthen,andthenmeasureddata(typicallymeasuringpointcoordinates)introducedacomputerforfurtherprocessing.AnotherwayistoworkdirectlyinthefieldofTotalStationwiththecomputer(laptop)connectedtogether,fieldcollectionofanotherfundamentaltaskistocontrolmeasurements,includingthelevelofcontrolandmappingcontrol.Collectedwithintheindustrymainlyreferstothedigitizationofexistingmaps,itismainlyuseddigitizerorscannertocomplete.Dataprocessingisprocessingthecollecteddata,makingitconsistentwiththerequirementsofthedatamappingsoftware,includingdataformatorstructureofthetransformation,projectiontransformation,mapsheetedgematching,errorcheckingandsoon.Graphicseditorisalreadyprocessingthedatageneratedgraphics(includinggeographicalattributes)toedit,modifytheprocess.Graphicoutputhasbeeneditedsuckedgraphicsoutputtothedesiredprocessonthemedia,generallyusingplotterorprinteroutput.Graphicaloutputalsoincludesaspecifiedoutputformatorstandarddatafile.Astheactualwork,dataprocessing,graphicsediting,graphicaloutputisdone沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）indoors,sogenerallytheyaretogetherwiththedataacquisitionwithintheindustry,collectivelyknownastheDigitalMappingoftheindustry;andfielddatacollectionwillbecalledtheDigitalMappingforeignindustry.Beforetheimplementationofmeasurementmustalsobedefinedusingthecoordinatesystem.Keywords:electronictotalstationmemory;graphicseditor;dataprocessing沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）目录第一章绪论…………………………………………………………………………11.1全站仪发展概述……………………………………………………………2第二章全站仪简介…………………………………………………………………32.1全站仪的构成………………………………………………………………42.2全站仪的使用………………………………………………………………52.3全站仪的测距原理…………………………………………………………62.4全站仪的测角原理…………………………………………………………7第三章地形图的基本知识…………………………………………………………83.1地形图的概念与分类………………………………………………………93.2地形图的地物符号………………………………………………………103.3地貌符号等高线……………………………………………………………第四章全站仪在地形测量中的实际应用…………………………………………4.1工程概况……………………………………………………………………4.2控制网的布设………………………………………………………………4.3地形图的碎步测量…………………………………………………………4.4绘制地形图…………………………………………………………………第五章总结…………………………………………………………………………5.1RTK与全站仪在测图中的比较……………………………………………5.2全站仪在工程中的精度探讨…………………………………………参考文献………………………………………………………………………………沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）全站仪在地形测量中的应用第一章绪论1.1全站仪发展概述兼有光电测距、电子测角和测量数据记录的大地测量仪器称为“全站仪”(TotalStation),亦称电子速测仪（ElectronicTachymeter、ElectronicTacheometer）或电子视距仪（Electronicstadiainstrument）。第一代全站仪问世于20世纪70年代，以前西德OPTON厂的RegEltal4和前瑞典AGA厂的Geodimeter700为典型代表。最初的仪器体积大、重量重、能耗高，在野外作业中使用不够机动灵活。但它们的出现，展示了一种高效的三维坐标测量方法，是大地测量仪器史上具有跨时代意义的革命。之后，随着微电子技术的发展，特别是微处理器应用到全站仪上，使其能够对仪器的系统误差进行修正；对其测量过程进行操作和监控；对大量测量数据进行存储和管理；于计算机实现双向通信；在一些内存容量大的仪器上，甚至将各种测量程序装载到仪器中，使其能够完成特殊的测量和放样工作。今天的全站仪是现代化测量和信息化测量工作最有力的助手。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）第二章全站仪简介2.1全站仪的构成全站仪由提柄，粗瞄准器，水平微动螺旋，脚螺旋，目镜，物镜，垂直微动螺旋，水准管，操作面板，圆水准器，底板，外接电源插口，通讯接口，光学对中器等组成。1.同轴望远镜全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收，进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间，计算实测距离。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。加之全站仪强大、便捷的数据处理功能，使全站仪使用极其方便。2双轴自动补偿在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理，作业时若全站仪纵轴倾斜，会引起角度观测的误差，盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴（或单轴）倾斜自动补偿系统，可对纵轴的倾斜进行监测，并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6′。也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差，由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算，并加入度盘读数中加以改正，使度盘显示读数为正确值，即所谓纵轴倾斜自动补偿。3.键盘键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件，全站型仪器的健盘和显示屏均为双面式，便于正、倒镜作业时操作。4.存储器全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来，再根据需要传送到其它设备如计算机等中，供进一步的处理或利用，全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM)，存储卡是一种外存储媒体，又称PC卡，作用相当于计算机的磁盘。5.通讯接口全站仪可以通过BS—232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机，或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪，实现双向信息传输。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）2.2全站仪的使用全站仪具有角度测量、距离(斜距、平距