长安大学《测量学》第五章 全站仪测量

第五章全站仪测量长安大学公路学院§5-1概述全站型电子速测仪简称全站仪，它由光电测距仪、电子经纬仪和数据处理系统组成。一、全站仪的结构原理§5-1概述二、全站仪的构造1.全站仪的望远镜目前的全站仪基本上采用望远镜光轴（视准轴）和测距光轴完全同轴的光学系统，一次照准就能同时测出距离和角度。§5-1概述二、全站仪的构造2.竖轴倾斜的自动补偿竖轴误差对水平方向和竖直角的影响不能通过盘左、盘右读数取中数消除。因此，在一些较高精度的电子经纬仪和全站仪中安置了竖轴倾斜自动补偿器，以自动改正竖轴倾斜对水平方向和竖直角的影响。§5-1概述二、全站仪的构造3.数据记录与传输观测数据的记录，随仪器的结构不同有三种方式：(1)一种是通过电缆，将仪器的数据传输接口和外接的记录器连接起来，数据直接存储在外接的记录器中；(2)另一种是仪器同部有一个大容量的内存，用于记录数据；(3)还有的仪器是采用插入数据记录卡。§5-1概述三、SET仪器的结构特点全站仪的外形和电子经纬仪相类似，不同的是多了一个可供进行各项操作的键盘。§5-1概述四、自动全站仪与超站仪自动全站仪是一种能自动识辨、照准和跟踪目标的一种全站仪，又称为测量机器人。如徕卡公司生产的TCA2003全自动全站仪，该仪器测角精度为0.5秒，测距精度为1mm+1×10-6D(D为所测距离)。超站仪是全站仪（TPS）与GPS完美结合，它是集成GPS接收机的高性能全站仪。无需控制点、长导线和后方交会操作，只需安装超站仪，并使用GPS确定该点的准确位置，然后就可以使用全站仪进行测量、放样。§5-2全站仪的使用一、测量前的准备1.仪器的检定与校准（1）仪器加常数（2）补偿器零点差的设置（3）轴系的误差设置2．仪器的安置（1）用光学对中器安置仪器用光学对中器安置仪器的步骤与第三章经纬仪安置过程相同。§5-2全站仪的使用一、测量前的准备2．仪器的安置（2）利用补偿器整平仪器(SET2110全站仪)①按SET键进入功能切换状态后，按O键，显示窗内以图形形式显示出圆水准器。②按DIGIT键，则仪器显示竖轴在x轴（视准轴方向）和y轴（横轴方向）上的倾斜分量。③利用脚螺旋A、B使x轴方向的倾斜分量为零，用脚螺旋C使y轴方向上的分量为零。此时仪器就精确整平了。§5-2全站仪的使用一、测量前的准备2．仪器的安置（2）利用补偿器整平仪器(SET2110全站仪)§5-2全站仪的使用一、测量前的准备3.仪器参数的设置(1)气象改正:在测量中，可以直接将温度、气压输入到仪器中，让仪器进行自动改正。(2)加常数(3)补偿器及轴系误差改正功能应处于“开”的状态§5-2全站仪的使用二.基本测量1．角度测量①用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点；②在测量度模式将后视点方向设置成零；③精确照准前视点；④所显的值，即为两点间的夹角。§5-2全站仪的使用二.基本测量2．距离测量（1）测量前的检查①电池电量已充足；②度盘指标已设置好；③仪器参数已按观测条件设置好；④气象改正数、棱镜常数改正数和测距模式已设置完毕；⑤已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量。§5-2全站仪的使用二.基本测量2．距离测量（2）距离类型选择和距离测量①在测量模式下按测距模式转换键选取距离类型：斜距；平距。②按测距键，开始距离测量。③距离测量完成时仪器发出一短声响，并将测得距离值显示，在多次测距求取平均值测量时，仪器在完成所指定测距次数后显示出距离的平均值。§5-2全站仪的使用二.基本测量3．坐标测量（1）三维坐标测量原理BABABANNEE1tanliSZZSEESNNBBBsinsincoscoscos111§5-2全站仪的使用二.基本测量3．坐标测量（2）坐标测量前准备①仪器已正确地安置在测点上；②电池已充足电；③度盘指标已设置好；④仪器参数已按观测条件设置好；⑤气象改正数、棱镜类型、棱镜常数改正数和测距模式已准确设置；⑥已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量；⑦测站数据已输入。§5-2全站仪的使用二.基本测量3．坐标测量（3）坐标测量的步骤将全站仪安置在已知点B，棱镜设置在待定点1，输入B点已知坐标及仪器高和棱镜高后，先后视已知点A并输入A点坐标，然后瞄准1点处棱镜并进行观测，仪器即可显示待定1的三维坐标。§5-2全站仪的使用三.高级测量1．后方交会测量全站仪安置在某一待定点上，通过对两个以上的已知点处的棱镜进行观测，并输入各已知点三维坐标及仪器高和棱镜高后，全站仪即可显示待定点的三维坐标。§5-2全站仪的使用三.高级测量2．放样测量将要测设的角度和边长（或坐标值）输入全站仪，在放样过程中仪器显示角度和边长的实测值与放样值之差，根据显示的偏离值及符号调整棱镜位置，直至偏离值为零，此时棱镜所处位置即为要测设的点位。有的电子全站仪还可通过图形显示出棱镜上下左右前后的移动方向。D§5-2全站仪的使用三.高级测量3．对边测量如图，分别瞄准两个目标点处的棱镜并观测后，仪器即可显示出两个棱镜之间的平距(HD)、斜距(S)、高差(V)和坡度（%）。SHD%§5-2全站仪的使用三.高级测量4．悬高测量要测量某些不能设置反射棱镜的目标（高压电线、桥梁桁架）的高度时，可在目标正上方或正下方处安置棱镜，输入棱镜高h1，瞄准棱镜并观测后，再瞄准目标，仪器即可显示目标的高度HHh1h2§5-3全站仪的检定一、全站仪测距误差检定1.仪器外观及功能检查2．测距轴与视准轴吻合性检定3．测程的检定4．调制光相位不均匀误差的检定5.幅相误差的检定6.测尺频率的检定§5-3全站仪的检定二、全站仪测角误差检定1.补偿器零点差的调整2.照准部旋转时基座位移产生的误差检定3．全站仪其他检查项目(1）测量数据记录功能检查(2）数据通信功能检查(3）误差改正软件及其他应用软件检查§5-3全站仪的检定三、仪器使用的注意事项和养护1．使用注意事项（1）新购置的仪器，如果首次使用，应结合仪器认真阅读仪器使用说明书。（2）测距仪的测距头不能直接照准太阳，以免损坏测距的发光二极管。（3）在阳光下或阴雨天气进行作业时，应打伞遮阳、遮雨。（4）在整个操作过程中，观测者不得离开仪器。（5）仪器应保持干燥，遇雨后应将仪器擦干，放在通风处，完全凉干后才能装箱。（6）全站仪在迁站时，即使很近，也应取下仪器装箱。（7）运输过程中必须注意防震，长途运输最好装在原包装箱内§5-3全站仪的检定三、仪器使用的注意事项和养护2．仪器的养护（1）仪器应经常保持清洁，用完后使用毛刷、软布将仪器上落的灰尘除去。如果仪器出现故障，应与厂家或厂家委派的维修部联系修理，决不可随意拆卸仪器，造成不应有的损害。仪器应放在清洁、干燥、安全的房间内，并由专人保管。（2）棱镜应保持干净，不用时要放在安全的地方，如有箱子应装在箱内，以避免碰坏。（3）电池充电应按说明书的要求进行。第五章教学内容回顾1.概述2.全站仪的使用3.全站仪的检定