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1、测 量 学,沈阳农业大学水利学院 主讲人：成遣,Company Logo,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。,Company Logo,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)。,Company Logo,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
2、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（Electronic Total Station）或简称全站仪。,Company Logo,Company Logo,Company Logo,TOPCON 拓普康,http:/ 8000,GTS 810,全站仪的主要品牌,Company Logo,LEICA 徕卡,http:/www.leica-,TPS 1100,TCA 2003,TPS 400,全站仪的主要品牌,Company Logo,SOKKIA 索佳,http:/,SET 4120,SET 610,SET 4110R,全
3、站仪的主要品牌,Company Logo,NIKON 尼康,http:/www.ave.nikon.co.jp/survey-e/,NPL 821,NPL 350,C 100,全站仪的主要品牌,Company Logo,ZEISS 蔡司,http:/,ELTA S,ELTA C,ELTA R,全站仪的主要品牌,Company Logo,Carrying handle 手柄,Sighting collimator 粗瞄镜,Optical plummet telescope 光学对中器,Operating key 操作健,Leveling screw 整平脚螺旋,Objective lens 物镜
4、,Display unit 显示器,Base 基座,Horizontal motion clamp, Horizontal tangent screw 水平制动、微动螺旋,Company Logo,Battery 电池,Vertical motion clamp, Vertical tangent screw 竖直制动、微动螺旋,Connector 计算机连接插口,Telescope focusing knob 调焦手轮,Telescope eyepiece 目镜,Plate level 管水准器,Circle level 圆水准器,Company Logo,Single prism syst
5、em 单棱镜组,Mini prism 微型棱镜,Triple prism system 三棱镜组,Company Logo,Wood Tripod 木脚架,Aluminum Tripod 铝脚架,Company Logo,Compression Lock 拧式锁紧机构,Quick Lock 握式锁紧机构,Twist Lock 拧式锁紧机构,Graduation 刻度,Quick Lock 握式锁紧机构,Circle Level 圆水准器,Prism Pole 对中杆,Bipod 支架,Company Logo,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
6、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。,Company Logo,全站仪的组成,Company Logo,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（integ
7、rated），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。,Company Logo,Company Logo,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：
8、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
9、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。,Company Logo,机械经纬仪 光学经纬仪 全站仪,全站仪与经纬仪相比 ？,Company Logo,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
10、度盘的刻 划误差和偏心差。,Company Logo,全站仪的功能介绍,1角度测量(angle observation) （1）功能： 测水平角（horizontal angle） 竖直角(vertical angle) （2）方法：与经纬仪相同。 若要测出水平角AOB，则：,Company Logo,当精度要求不高时只需半测回：,瞄准A点置零（0SET）瞄准B点，记下水平度盘HR的大小。,Company Logo,当精度要求高时：可用测回法,步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，可以用“置盘”（HSET）,Company Logo,2距离测量(distance measuring),PSM、PPM
11、设置测距、坐标、放样前。 1）棱镜常数（PSM）的设置。一般： PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜） 2）大气改正数（PPM）（乘常数）设置。 输入测量时的气温（TEMP）、气压（PRESS），或经计算后，输入PPM的值。,Company Logo,（1）功能：可测量平距、高差和斜距（全站仪 镜点至棱镜镜点间高差及斜距） （2）方法： 照准棱镜点，按MEAS。,S=ct/2,Company Logo,3坐标测量(coordinate measuring),（1）功能： 测出目标点的(X,Y,H) （2）原理 1)平面坐标（X，Y）测量原理,Company Logo,2）高程（Z）
12、测量原理,Company Logo,（3）方法,后视点,测站点,待测量点,1) 输入测站X，Y，H，仪器高i，棱镜高t。 2) 瞄准后视点，将水平度盘读数设置为测站至后视点的坐标方位角。 3) 瞄准目标棱镜点，按MEAS（测量）键。,Company Logo,4、点位放样 (Layout),（1）功能： 根据设计的待放样点P及已知点的坐标，在实地标出P点的平面位置及填挖高度。,Company Logo,（2）原理,1）先在待放样点的大致位置立棱镜对其进行观测，测出当前棱镜位置的坐标。,Company Logo,2）将当前坐标与放样点的坐标相比较，计算出其差值。距离差值dD和角度差dHR或纵向差
13、值X和横向差值Y。,X,Y,后视点,测站点,当前棱 镜位置,待放样点P,dD,dHR,Company Logo,3）根据显示的dD、dHR或X、Y， 逐渐找到放样点的位置。,X,Y,后视点,测站点,当前棱 镜位置,待放样点P,dD,dHR,dHR=000000” dHD=0 m,Company Logo,程序测量,（1）数据采集 （2）坐标放样 （3）对边测量、悬高测量、面积测量、导线测量、后方交会等。 （4）数据存储管理。包括数据的传输、数据文件的操作（改名、删除、查阅）。,Company Logo,悬高测量,Company Logo,对边测量,对边测量有两种方式： 1、第一点与最后一点； 2、最后两点 本程序可计算上述两种情况的平距、高差和斜距，计算可以使用坐标文件数据和手工输入数据。,Company Logo,面积计算,Thank You !,