全站儀使用規(guī)范及教程（詳細易懂）

1、全站儀簡介 一、全站儀(total station)的發(fā)展 optical theodoliteelectronic theodoliteSteel tape EDM全站儀（total station）圖片徠卡TPS700系列卓越中文全站儀拓普康GTS 332W 全站儀索佳10系列全站儀尼康DTM801 系列全站儀賓得全站儀PTS V2南方NTS 202 205全站儀全站儀的基本原理全站儀，即全站型電子速測儀。它是隨著計算機和電子測距技術(shù)的發(fā)展，近代電子科技與電子經(jīng)緯儀結(jié)合的新一代既能測角又能測距的儀器，它是在電子經(jīng)緯儀的基礎(chǔ)上增加了電子測距的功能，使得儀器不僅能夠測角，而且也能測距，并且測量

2、的距離長、時間短、精度高。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)存儲單元等組成的三維坐標(biāo)測量系統(tǒng)，測量結(jié)果能自動顯示，并能與外圍設(shè)備交換信息的多功能測量儀器。由于全站型電子速測儀較完善地實現(xiàn)了測量和處理過程的電子化和一體化，所以人們也通常稱之為全站型電子速測儀或稱全站儀。全站儀測距的基本原理電子測距即電磁波測距，它是以電磁波作為載波，傳輸光信號來測量距離的一種方法。它的基本原理是利用儀器發(fā)出的光波（光速C已知），通過測定出光波在測線兩端點間往返傳播的時間t來測量距離S: S=Ct/2 式中乘以1/2是因為光波經(jīng)歷了兩倍的路程。 全站儀(total station)反光棱鏡(re

3、flector)S=ct/2全站儀測角原理電子測角仍然是采用度盤來進行，其特點是電子測角的度盤不是在度盤上按某一個角度單位刻上刻線，然后后根據(jù)刻劃線來讀取角度值，而是從度盤上取得電信號，然后根據(jù)電信號再轉(zhuǎn)換成角度。根據(jù)取得電信號的方式不同，基本可以分為編碼度盤測角，光柵度盤測角，正弦刻縫測角，編碼、光柵與正弦刻縫結(jié)合測角。采用編碼度盤不易達到高的測角精度，而采用編碼、光柵與正弦刻縫結(jié)合測角可以達到很高的測角精度。 二、角度測量 1角度測量(angle observation)（1）功能測水平角（horizontal angle）測豎直角(vertical angle)（2）方法：與經(jīng)緯儀相同(

4、可以當(dāng)作電 子經(jīng)緯儀使用) 。水平角的定義水平面aobAOB0ba水平度盤(horizontal circle)從空間一點出發(fā)的兩條空間直線在水平投影面上的夾角。 范圍：順時針003600若要測出AOB的大小則： 當(dāng)精度要求不高時只需半測回：瞄準(zhǔn)A點置零（0SET）瞄準(zhǔn)B點，記下水平度盤HR的大小。 aobAOB當(dāng)精度要求高時：可用測回法若觀測N個測回，各測回間按180度/N的差值來配置度盤。采用測回法的原因：這樣可以減少度盤刻度分配不均所帶來的測量誤差。測回法小結(jié):AaobBO以上觀測水平角度的方法叫做測回法，只適用于觀測單個角度。但是如果我們需要在一個測站上觀測多個角度呢？采用方向觀測法（

5、全圓觀測法）可以解決我們的問題方向觀測法1適用：在一個測站上需要觀測兩個以上方向。2步驟：（有四個觀測方向）上半測回選擇一明顯目標(biāo)A作為起始方向（零方向），用盤左瞄準(zhǔn)A，配置度盤，順時針依次觀測A、B，C，D，A。下半測回倒鏡成盤右，逆時針依次觀測A，D，C，B，A。同理各測回間按1800/N的差值，來配置水平度盤。ABOCD盤左零方向ABOCD盤右零方向上半測回下半測回豎直角(vertical angle)定義在同一豎直面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平視線的夾角。其范圍：=0度90度 ，仰角為正，俯角為負(fù)。天頂鉛垂線水平線ACB090 180270一、豎盤的注記形式：有順時針與逆時針兩種。（1）順

6、時針注記180270 090盤左指標(biāo)線270900180盤右指標(biāo)線（2）逆時針注記0270 18090盤左指標(biāo)線270901800盤右指標(biāo)線二、豎直角(vertical angle)的計算公式1、順時針注記0-L 右=R-270 故一測回豎直角 =（左+右）/2 2、逆時針注記問題：左= ？ 右=？故有:左= L -90 右=270- R一測回豎直角: =（左+右）/2 三、豎盤指標(biāo)差(index error of vertical circle)1、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時，豎盤讀數(shù)不是恰好等于90或270上，而是與90或270相差一個x角，稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方

7、向一致時，x為正，反之為負(fù)。 180270 090盤左2、計算公式（1）指標(biāo)差:對于順時針注記的：正確的豎直角=(90+x) -L=左+x =R-(270+x)=右-x（2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動范圍，J625、J215 。 四、豎直角的觀測及記錄距離測量(distance measuring)PSM、PPM設(shè)置測距、坐標(biāo)、放樣前進行設(shè)置。通常是開機后將觀測時的溫度和氣壓輸入全站儀，儀 器自動對距離進行溫度和氣壓改正。1）棱鏡常數(shù)（PSM）的設(shè)置。一般： PRISM=0（原配棱鏡），-30mm（國產(chǎn)棱鏡）2）大氣改正數(shù)（PPM）（乘常數(shù)）設(shè)置。 輸

8、入測量時的氣溫（TEMP）、氣壓（PRESS），或經(jīng)計算后，輸入PPM的值。測定氣溫通常使用通風(fēng)干濕溫度計，測定氣壓通常使用空盒氣壓表。氣壓表所用單位有mb（102Pa）和mmHg（133.322Pa）兩種，而1mb0.7500617mmHg。氣溫讀數(shù)至1度，氣壓讀數(shù)至1mmHg。小知識：溫度和氣壓對測距的影響 在一般的氣象條件下，在1Km的距離上，溫度變化1度所產(chǎn)生的測距誤差為0.95mm，氣壓變化1mmHg所產(chǎn)生的測距誤差為0.37mm，濕度變化1mmHg所產(chǎn)生的測距誤差為0.05mm。濕度的影響很小，可以忽略不計，當(dāng)在高溫、高濕的夏季作業(yè)時，就應(yīng)考慮濕度改正。注意：1、只要溫度精度達到1

9、度，氣壓精度達到27mmHg，則可保證1Km的距離上，由此引起的距離誤差約為1mm 2、當(dāng)氣溫t35度，相對濕度為94，則在1Km距離上濕度影響的改正值約為2mm。由此可見，在高溫、高濕的氣象條件下作業(yè)，對于高精度要求的測量成果，這一因素不能不予以考慮。（1）功能：可測量平距、高差和斜距（全站儀 鏡點至棱鏡鏡點間高差，平距及斜距）（2）方法： 照準(zhǔn)棱鏡點，按測距鍵即可。 全站儀(total station)反光棱鏡(reflector)S=ct/2導(dǎo)線測量（一）幾個基本公式1、坐標(biāo)方位角(grid bearing)的推算注意：若計算出的方位角360，則減去360； 若為負(fù)值，則加上360?；颍?/p>

10、例題:方位角的推算123459513065128122123012345已知：12=300，各觀測角如圖，求各邊坐標(biāo)方位角23、34、45、51。解： 23= 12-2+1800=800 34= 23-3+1800=1950 45=2470 51=3050 12=300（檢查）2、坐標(biāo)正算公式由A、B兩點邊長DAB和坐標(biāo)方位角AB，計算坐標(biāo)增量。見圖有： DABABABXy0XABYAB其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA XAB =DAB cos AB YAB =DAB sin AB3、坐標(biāo)反算公式由A、B兩點坐標(biāo)來計算AB、DAB DABABABXy0XABYABAB的具體計算方法

11、如下： （1）計算：（2）計算： （3）根據(jù)XAB、YAB的正負(fù)號判斷AB所在的象限。 3）平面直角坐標(biāo)數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系測量平面直角坐標(biāo)系 4）坐標(biāo)系的異同：不同點： 1測量上:北方向為X軸正向， 東方向為Y軸正向。 2角度方向順時針度量；象限順時針編號。相同點: 數(shù)學(xué)中的三角公式在測量中可直接應(yīng)用。坐標(biāo)測量(數(shù)據(jù)采集) （1）功能：測出目標(biāo)點的(X,Y,H)（2）原理1)平面坐標(biāo)（X，Y）測量原理 注：通過坐標(biāo)正算，計算出坐標(biāo)增量，從而根據(jù)已知點的坐標(biāo)計算出未知點的坐標(biāo)。2）高程（Z）測量原理 ：三角高程測量B點的高程：（3）測量方法后視點測站點待測量點1) 輸入測站點的點號，坐標(biāo)（X，Y

12、，Z），儀器高度i。（測站設(shè)置）2) 瞄準(zhǔn)后視點，輸入后視點的點號，后視點 的坐標(biāo)坐標(biāo)（X，Y，Z），或者測站至后視點的坐標(biāo)方位角，棱鏡的高度L。(后視定向)3) 瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點，按MEAS（測量）鍵。（碎步測量）點位放樣 (Layout)（1）功能： 根據(jù)設(shè)計的待放樣點P及已知點的坐標(biāo)，在實地標(biāo)出P點的平面位置及填挖高度。XY后視點測站點待放樣點P（2）原理 1）先在待放樣點的大致位置立棱鏡對其進行觀測，測出當(dāng)前棱鏡位置的坐標(biāo)。XY后視點測站點待放樣點P位置當(dāng)前棱鏡位置 2）將當(dāng)前坐標(biāo)與放樣點的坐標(biāo)相比較，計算出其差值。距離差值dD和角度差dHRXY后視點測站點當(dāng)前棱鏡位置待放樣點PdDdH

13、R3）根據(jù)顯示的dD、dHR逐漸找到放樣點的位置。XY后視點測站點當(dāng)前棱鏡位置待放樣點PdDdHRdHR=000000”dHD=0 m1.閉合導(dǎo)線已知數(shù)據(jù)：AB，XB，YBDB1D12D23D34D45D5B(XB,YB)AB12345閉合導(dǎo)線圖 A、B為已知點，1、2、3、4、5為新建導(dǎo)線點。B012345觀測數(shù)據(jù)：連接角B； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角0，1，,5； 導(dǎo)線各邊長DB1，D12，D5B。導(dǎo)線類型2.附合導(dǎo)線1C已知數(shù)據(jù)：AB,XB,YB；CD,XC,YC。AB、CD為已知邊，點1、2、3、4為新建導(dǎo)線點。觀測數(shù)據(jù)：連接角B 、C ； 導(dǎo)線轉(zhuǎn)折角1, 2, 3 ,4 ； 導(dǎo)線各邊長DB1，D12，D4C。附合導(dǎo)線圖A