第十章_全站儀

1、LOGO測測 量量 學學滁州學院國土信息工程系滁州學院國土信息工程系主講人：王延霞主講人：王延霞 Company Logo學習目標學習目標 通過本章的學習通過本章的學習,了解電子全站儀的特點、了解電子全站儀的特點、全站儀的基本構(gòu)造、全站儀各按鍵的功能；全站儀的基本構(gòu)造、全站儀各按鍵的功能；能夠掌握全站儀的基本使用方法能夠掌握全站儀的基本使用方法;能夠操作全能夠操作全站儀進行角度測量、距離測量、坐標測量等站儀進行角度測量、距離測量、坐標測量等各種測量方法。各種測量方法。Company Logo速測術(shù)與速測儀 在經(jīng)典測量中，人們把快速測量距離和方位的方法稱為速測法，或稱速測術(shù)（Tachymetry

2、）。把快速測量距離和方位的儀器稱之為速測儀(Tachymeter)。 Company Logo 全站型電子速測儀是由電子測角、電子測距、電子計算和數(shù)據(jù)存儲等單元組成的三維坐標測量系統(tǒng)，能自動顯示測量結(jié)果，能與外圍設(shè)備交換信息的多功能測量儀器。由于儀器較完善地實現(xiàn)了測量和處理過程的電子一體化，通常稱之為全站型電子速測儀（Electronic Total Station）或簡稱全站儀。Company Logooptical theodoliteelectronic theodoliteSteel tape EDM(圖片圖片)Company LogoCompany Logol TOPCON 拓普康拓

3、普康http:/ 8000GTS 810全站儀的主要品牌全站儀的主要品牌Company Logol LEICA 徠卡徠卡http:/www.leica-TPS 1100TCA 2003TPS 400全站儀的主要品牌全站儀的主要品牌Company Logol SOKKIA 索佳索佳http:/SET 4120SET 610SET 4110R全站儀的主要品牌全站儀的主要品牌Company Logol NIKON 尼康尼康http:/www.ave.nikon.co.jp/survey-e/NPL 821NPL 350C 100全站儀的主要品牌全站儀的主要品牌Company Logol ZEISS

4、蔡司蔡司http:/ELTA SELTA CELTA R全站儀的主要品牌全站儀的主要品牌Company LogoCarrying handle 手柄Sighting collimator粗瞄鏡Optical plummet telescope光學對中器Operating key 操作健Leveling screw整平腳螺旋Objective lens 物鏡Display unit 顯示器Base 基座Horizontal motion clamp, Horizontal tangent screw水平制動、微動螺旋Company LogoBattery 電池Vertical motion cl

5、amp, Vertical tangent screw豎直制動、微動螺旋Connector計算機連接插口Telescope focusing knob調(diào)焦手輪Telescope eyepiece目鏡Plate level管水準器Circle level圓水準器Company LogoSingle prism system單棱鏡組單棱鏡組Mini prism 微型棱鏡微型棱鏡Triple prism system三棱鏡組三棱鏡組Company LogoWood Tripod 木腳架木腳架Aluminum Tripod 鋁腳架鋁腳架Company LogoCompression Lock擰式鎖緊機

6、構(gòu)Quick Lock握式鎖緊機構(gòu)Twist Lock擰式鎖緊機構(gòu)Graduation 刻度Quick Lock握式鎖緊機構(gòu)Circle Level圓水準器Prism Pole 對中桿Bipod 支架Company Logo全站儀由以下兩大部分組成：全站儀由以下兩大部分組成： l）采集數(shù)據(jù)設(shè)備：主要有電子測角系統(tǒng)、電子測距系統(tǒng)、還有自動補償設(shè)備等。2）微處理器：微處理器是全站儀的核心裝置,主要由中央處理器,隨機儲存器和只讀存儲器等構(gòu)成,測量時,微處理器根據(jù)鍵盤或程序的指令控制各分系統(tǒng)的測量工作,進行必要的邏輯和數(shù)值運算以及數(shù)字存儲、處理、管理、傳輸、顯示等。Company Logo顯 示 器鍵

7、 盤只讀存儲器隨機存儲器輸入/輸出I/O單元微處理器水平角測量單元垂直角測量單元距離測量單元自動補償單元光電測量系統(tǒng)微處理器及軟件全站儀的組成 Company Logo全站儀的分類積木式（積木式（Modular），也稱組合式，它是指電子經(jīng)緯儀和測距儀可以分離開使用，照準部與測距軸不共軸。作業(yè)時，測距儀安裝在電子經(jīng)緯儀上，相互之間用電纜實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，作業(yè)結(jié)束后卸下分別裝箱。這種儀器可根據(jù)作業(yè)精度要求，用戶可以選擇不同測角、測距設(shè)備進行組合，靈活性較好。整體式（整體式（integrated），也稱集成式，它是將電子經(jīng)緯儀和測距儀融為一體，共用一個光學望遠鏡，使用起來更方便。常見的有日本（SOKKI

8、A）SET系列、拓普康（TOPOCON）GTS系列、尼康（NIKON）DTM系列、瑞士徠卡（LEICA）TPS系列，我國的NTS和ETD系列。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用以及用戶的特殊要求，出現(xiàn)了帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型、帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型、馬達驅(qū)動型馬達驅(qū)動型等等各種類型的全站儀，使得這一最常規(guī)的測量儀器越來越滿足各項測繪工作的需求，發(fā)揮更大的作用。 Company LogoGeosyst em s303040405050徠卡徠卡 TPS TPS 產(chǎn)品范圍產(chǎn)品范圍 系統(tǒng)系統(tǒng)- - 和應(yīng)用功能和應(yīng)用功能精度7 5 3 2 1 0.5 強弱精密系列精密系列工程系列工程系列實用

9、系列實用系列專業(yè)系列專業(yè)系列TPS300TPS700TPS1100TPS2000基本型系列基本型系列TPS100工程型傳統(tǒng)測量系統(tǒng)應(yīng)用TPS5000TPS400TPS400Company Logo全站儀的特點全站儀的特點1、儀器操作簡單，高效。全站儀具有現(xiàn)代測量工作所需的所有功能。2、快速安置：簡單地整平和對中后，儀器一開機后便可工作。儀器具有專門的動態(tài)角掃描系統(tǒng)，因此無需初始化。關(guān)機后，仍會保留水平和垂直度盤的方向值。電子“氣泡”有圖示顯示并能使儀器始終保持精密置平。3、適應(yīng)性強：全站儀是為適應(yīng)惡劣環(huán)境操作所制造的儀器。它們經(jīng)受過全面的測試以便適應(yīng)各種作業(yè)條件，例如，雨天、潮濕、沖撞、塵土和

10、高溫等，因此，它們能在最苛刻的環(huán)境下完成作業(yè)任務(wù)。4、全站儀設(shè)有雙向傾斜補償器,可以自動對水平和豎直方向進行修正,以消除豎軸傾斜誤差的影響。還可進行地球曲率改正、折光誤差以及溫度、氣壓改正。 5、控制面板具有人機對話功能。控制面板由鍵盤和主,副顯示窗組成。除照準以外的各種測量功能和參數(shù)均可通過鍵盤來實現(xiàn),儀器的兩側(cè)均有控制面板,操作十分方便。 6、具有雙向通訊功能,可將測量數(shù)據(jù)傳輸給電子手簿或外部計算機,也可接受電子手簿和外部計算機的指令和數(shù)據(jù)。 Company Logo 機械經(jīng)緯儀 光學經(jīng)緯儀 全站儀全站儀與經(jīng)緯儀相比 ？Company Logo 全站儀與經(jīng)緯儀相比具有以下優(yōu)點: 1、測量結(jié)

11、果自動記錄在電子手簿中,減少了讀數(shù)的錯誤和記錄的粗差,提高了功效。 2、利用全站儀中的微處理器,通過傳感器可以自動的改正儀器軸系誤差,提高測量精度; 3、距離改正,高差計算和坐標計算在儀器上自動完成,減少了內(nèi)業(yè)計算工作量; 4、角度測量中自動掃描整個度盤,并求出平均值作為結(jié)果,消除了度盤的刻 劃誤差和偏心差。 v 全站儀的種類很多，各種型號儀器的基本機構(gòu)大致相全站儀的種類很多，各種型號儀器的基本機構(gòu)大致相同。在此以南方測繪公司生產(chǎn)的三鼎同。在此以南方測繪公司生產(chǎn)的三鼎STS-750系列全系列全站儀為例進行介紹。下圖為站儀為例進行介紹。下圖為STS-750的結(jié)構(gòu)圖，其中的結(jié)構(gòu)圖，其中STS-75

12、2R為免棱鏡全站儀。為免棱鏡全站儀。 全站儀的結(jié)構(gòu)與功能 1 1 儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu) 全站儀的結(jié)構(gòu)與功能2 2 鍵的功能鍵的功能vMENU：菜單鍵。調(diào)用程序、設(shè)置參數(shù)、數(shù)據(jù)管理、通信參數(shù)、儀器檢校、系統(tǒng)信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。vESC：退出對話框或退出編輯模式，保留先前值不變。返回上一級菜單。vENT：確認輸入，進入下一輸入?yún)^(qū)。vPER: 開關(guān)機vDAT: 數(shù)據(jù)鍵vHOT: 熱鍵vDSP: 翻頁顯示鍵v測量1：啟動距離測量，并將測量值記錄到相應(yīng)的記錄設(shè)備中；v測量2：啟動距離測量，但不記錄數(shù)據(jù)記錄記錄當前顯示的測量數(shù)據(jù)； 測量（Measure）測距 顯示（Display）顯示內(nèi)容切換 角度(Angle

13、)角度設(shè)置 熱鍵（HOT）參數(shù)設(shè)置熱鍵 模式（Mode）模式切換鍵 菜單(Menu)菜單設(shè)置鍵 建站(Station)設(shè)置測站 放樣(Stake Out)放樣測量 錄/回車( Record)記錄數(shù)據(jù) 全站儀的測量方法 3 3 測量前的準備工作測量前的準備工作1全站儀的日常檢校v（1）照準部水準器的檢驗與校正；v（2）圓水準器的檢驗與校正；v（3）十字絲位置的檢驗與校正；v（4）視準軸的檢驗與校正；v（5）光學對點器的檢驗與校正；v（6）測距軸與視準軸同軸的檢查；v（7）距離加常數(shù)的測定。 其中，上述（1）（5）項與普通經(jīng)緯儀檢驗與校正基本相同。 全站儀的測量方法 3 3 測量前的準備工作測量前

14、的準備工作v（3）利用圓水準器粗平儀器v調(diào)整三角架三條腿的長度，使全站儀圓水準氣泡居中。v（4）利用管水準器精平儀器v如圖所示，松開水平制動螺旋，轉(zhuǎn)動儀器，使管水準器平行于某一對腳螺旋A、B的連線。通過旋轉(zhuǎn)腳螺旋A、B，使管水準器氣泡居中。v將儀器旋轉(zhuǎn)90，使其垂直于腳螺旋A、B的連線。旋轉(zhuǎn)腳螺旋C，使管水準器泡居中。符號符號含義含義符號符號含義含義符號符號含義含義V豎直角豎直角N北坐標北坐標m米為距離單位米為距離單位HR水平角水平角(右增右增)E東坐標東坐標Ft英尺英尺HL水平角水平角(左增左增)Z高高Ht復測水平角的和復測水平角的和HD水平距離水平距離TR跟蹤跟蹤Hm復測均值復測均值VD高

15、差高差AV平均平均%/V豎直角、坡度豎直角、坡度SD傾斜距離傾斜距離SG單次單次N N北向放樣差值北向放樣差值*測距正在工作測距正在工作CT連續(xù)連續(xù)E E東向放樣差值東向放樣差值HDHD水平放樣差值水平放樣差值Z Z天頂向放樣差天頂向放樣差 以以360為角度單位為角度單位G以以400格為角度單位格為角度單位角度測量角度測量頁數(shù)顯示符號功能1OSET水平方向置零水平方向置零HOLD鎖定水平方向讀數(shù)鎖定水平方向讀數(shù)HSET設(shè)置一個水平方向讀數(shù)設(shè)置一個水平方向讀數(shù)2TILT設(shè)置傾斜補償開關(guān)設(shè)置傾斜補償開關(guān)REP水平角復測模式水平角復測模式V/%豎直角、坡度的變換豎直角、坡度的變換3D/G角度制轉(zhuǎn)換角

16、度制轉(zhuǎn)換R/L右旋增大、左旋增大轉(zhuǎn)換右旋增大、左旋增大轉(zhuǎn)換CMPS豎直角、天頂距轉(zhuǎn)換豎直角、天頂距轉(zhuǎn)換角角度度測測量量頁頁數(shù)數(shù)顯示符號顯示符號功能功能1MEAS進行距離測量進行距離測量S/H/V設(shè)置距離顯示模式設(shè)置距離顯示模式(S/H/V)SIG設(shè)置回光信號、音響模式設(shè)置回光信號、音響模式2AVAG設(shè)置設(shè)置 N次測量次數(shù)次測量次數(shù)REC數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸m/ft距離單位距離單位(米、英尺米、英尺)3MODE選擇距離測量模式選擇距離測量模式(精測精測跟蹤測量跟蹤測量)PRO應(yīng)用測量模式應(yīng)用測量模式S.O選擇放樣測量模式選擇放樣測量模式距距離離測測量量TS-802全站儀操作流程全站儀操作流程v 將儀

17、器架設(shè)在測站點上，整平將儀器架設(shè)在測站點上，整平對中后按對中后按PWR電源鍵開機，電源鍵開機，并上下?lián)u動望遠鏡對豎角進行并上下?lián)u動望遠鏡對豎角進行初始化，出現(xiàn)基本測量屏初始化，出現(xiàn)基本測量屏 。翻頁可顯示內(nèi)容：水平角豎直角斜距平距高差X、Y、Z三維坐標盤左角坡度V% 1、工程文件名設(shè)定、工程文件名設(shè)定 開機后初始化后，出現(xiàn)圖開機后初始化后，出現(xiàn)圖1時，按菜單設(shè)置鍵菜單時，按菜單設(shè)置鍵菜單出現(xiàn)出現(xiàn) v 按數(shù)字按數(shù)字【1】鍵，選擇鍵，選擇 出現(xiàn)按【測量1】鍵，然后在文件名處輸入拼音字母或數(shù)字，比如要輸數(shù)字，直接按下【1】鍵。如果輸字母A，先按一下【模式】鍵在再按一下該字母所對應(yīng)的鍵，輸入字母B，連

18、續(xù)快速按二下該鍵，輸入字母C連續(xù)快速按三下該鍵，其它字母或數(shù)字輸入與此同。（默認用工程名或日期作文件名）輸完后按【創(chuàng)建】鍵，返回到菜單鍵面。再按【取消】鍵，文件設(shè)定工作即完成。2、設(shè)置測站（建站）、設(shè)置測站（建站） 當我們測量不僅需角度距離，而且需坐標時，我們要進行測站設(shè)置，當我們測量不僅需角度距離，而且需坐標時，我們要進行測站設(shè)置，將儀器坐標與用戶坐標系統(tǒng)一起來，才能測得我們所需的坐標系坐將儀器坐標與用戶坐標系統(tǒng)一起來，才能測得我們所需的坐標系坐標，在圖標，在圖1所示狀態(tài)下，選按所示狀態(tài)下，選按【1】即（建站）鍵，出現(xiàn)即（建站）鍵，出現(xiàn) 已知點設(shè)站：已知點設(shè)站：架儀器點坐標已知，可測得待測點

19、的角度、距離和坐標等相關(guān)數(shù)據(jù)。v 多點后方交會：架儀器點坐標未知，但遠處與其通視的多點后方交會：架儀器點坐標未知，但遠處與其通視的幾個點坐標已知，可以在幾個已知點上架設(shè)棱鏡，通過幾個點坐標已知，可以在幾個已知點上架設(shè)棱鏡，通過后方交會計算出測站點坐標，以后所測點的相關(guān)數(shù)據(jù)，后方交會計算出測站點坐標，以后所測點的相關(guān)數(shù)據(jù)，均是用戶坐標系中坐標和方位。均是用戶坐標系中坐標和方位。v 快速建站：當我們只需角度和距離，不需坐標時，可用快速建站：當我們只需角度和距離，不需坐標時，可用此種建站方式，此時所測的坐標可能有平移，距離和方此種建站方式，此時所測的坐標可能有平移，距離和方位是我們所需的實際值。位是

20、我們所需的實際值。v 遠程水準連測：當設(shè)站時，我們只知測站點平面坐標，遠程水準連測：當設(shè)站時，我們只知測站點平面坐標，在工作進行一段時間后，需要測出相關(guān)點高程，我們可在工作進行一段時間后，需要測出相關(guān)點高程，我們可在已知高程點上架設(shè)棱鏡進行連測，反算出測站占坐標，在已知高程點上架設(shè)棱鏡進行連測，反算出測站占坐標，往后所測點的高程，即與此高程系統(tǒng)一致。往后所測點的高程，即與此高程系統(tǒng)一致。v 后視檢測：當測量工作進行了一段時間后，我們可再從后視檢測：當測量工作進行了一段時間后，我們可再從新照準后視方向，看當前顯示的水平角度值和設(shè)站時后新照準后視方向，看當前顯示的水平角度值和設(shè)站時后視角度值是否在

21、兩次照準限差范圍內(nèi)。視角度值是否在兩次照準限差范圍內(nèi)。 v 一般常用已知點設(shè)站和快速設(shè)站，在用已知點設(shè)站時，一般常用已知點設(shè)站和快速設(shè)站，在用已知點設(shè)站時，選選 ， 出現(xiàn)出現(xiàn) v 輸入測站點名（或點號）如果在內(nèi)存中有該點數(shù)據(jù)，儀輸入測站點名（或點號）如果在內(nèi)存中有該點數(shù)據(jù)，儀器會自動搜尋調(diào)出該點相關(guān)數(shù)據(jù)，如果在內(nèi)存中沒有該器會自動搜尋調(diào)出該點相關(guān)數(shù)據(jù)，如果在內(nèi)存中沒有該點數(shù)據(jù)，則輸入（點數(shù)據(jù)，則輸入（X、Y、Z），代碼可輸可不輸，再輸），代碼可輸可不輸，再輸入儀器高。接著輸入后視點名（或點號）后，如果在內(nèi)入儀器高。接著輸入后視點名（或點號）后，如果在內(nèi)存中有該點數(shù)據(jù)，儀器會自動搜尋調(diào)出該點相關(guān)

22、數(shù)據(jù)，存中有該點數(shù)據(jù)，儀器會自動搜尋調(diào)出該點相關(guān)數(shù)據(jù)，反算出測站點和后視點間的方位，如果內(nèi)存中無該點數(shù)反算出測站點和后視點間的方位，如果內(nèi)存中無該點數(shù)據(jù)，輸入該點相關(guān)數(shù)據(jù)（據(jù)，輸入該點相關(guān)數(shù)據(jù)（X、Y、Z），目標高（即棱鏡），目標高（即棱鏡高）輸完按高）輸完按【回車回車】。照準后視點后按【測量1】或【回車】鍵，設(shè)站工作即已完成，可往下進行相關(guān)測量工作（即在各點架設(shè)棱鏡進行測量）。v 在圖在圖6狀態(tài)下選擇狀態(tài)下選擇2.后視輸入角度角度作后視后視輸入角度角度作后視同上先輸入測站點點名、坐標等再輸入后視點名，如果在內(nèi)存中有該點數(shù)據(jù)，儀器會自動搜尋調(diào)出該點相關(guān)數(shù)據(jù)，反算出測站點和后視點間的方位，如果內(nèi)存中無后視點數(shù)據(jù)，則輸入測站點和后視點間方位角，對準后視點后按【測量1】或【回車】鍵，設(shè)站工作即已完成，可往下進行相關(guān)測量工作。建站完成啦！3、觀測碎部點、觀測碎部點測站建好后，在基本測量屏中對準觀測點，按【測量1】或【測量2】鍵，測出距離后，按【回車】鍵，出現(xiàn) 輸入后視點點名和覘標高、代碼后按輸入后視點點名和覘標高、代碼后按【回車回車】鍵，該點鍵，該點數(shù)據(jù)即記入儀器內(nèi)存（如果測量鍵設(shè)置了自動保存儀器數(shù)據(jù)即記入儀器內(nèi)存（如果測量鍵設(shè)置了自動保存儀器將自動進行保存記錄點號累加）。同樣操作進行下