《全站儀測量技術(shù)》課件

全站儀測量技術(shù)全站儀是一種現(xiàn)代化的測量儀器，它將電子經(jīng)緯儀、電子測距儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)集成一體。全站儀測量技術(shù)在工程建設、土地測量、城市規(guī)劃、資源勘探等領(lǐng)域得到廣泛應用。課程目標掌握全站儀的基本原理了解全站儀的工作原理，熟悉各種測量模式和操作方法。熟練使用全站儀進行測量掌握全站儀的各項功能，并能獨立完成各種測量任務，例如角度測量、距離測量、高程測量等。理解測量數(shù)據(jù)的處理掌握數(shù)據(jù)采集、整理、處理和分析方法，并能利用數(shù)據(jù)進行工程設計和施工。培養(yǎng)安全操作意識了解全站儀安全操作規(guī)范，并在實際測量過程中注意安全，確保人身和儀器安全。全站儀簡介全站儀全站儀是一種集成了電子經(jīng)緯儀、電子測距儀、數(shù)據(jù)處理和存儲功能的高精度測量儀器。應用廣泛全站儀應用于地形測量、工程測量、地籍測量、控制測量等領(lǐng)域。功能強大全站儀可進行角度測量、距離測量、高程測量、坐標測量等多種測量任務。全站儀測量原理全站儀測量技術(shù)是現(xiàn)代測繪中不可或缺的技術(shù)，它集成了角度測量、距離測量和數(shù)據(jù)處理等功能，在工程建設、土地測繪、資源調(diào)查等領(lǐng)域得到廣泛應用。1測角原理利用光學經(jīng)緯儀測量目標方向與水平方向之間的夾角2測距原理采用電磁波測距，利用光波或微波的傳播時間或相位差來計算距離3數(shù)據(jù)處理將測得的角度、距離、高程等數(shù)據(jù)進行綜合處理，得到坐標、面積等信息全站儀光學系統(tǒng)全站儀光學系統(tǒng)是儀器測量的核心部分，主要包括望遠鏡、測角器、測距器等。望遠鏡用來觀察目標，測角器用來測量水平角和垂直角，測距器用來測量距離。全站儀電子系統(tǒng)全站儀電子系統(tǒng)是其核心部件，負責數(shù)據(jù)采集、處理和輸出。主要包括：微處理器存儲器數(shù)據(jù)采集卡顯示器鍵盤通信接口全站儀測量方式直接測量直接測量是指利用全站儀直接測量目標點的位置坐標，包括水平角、垂直角和距離。這種方式適用于單個目標點的測量，例如建筑物角落、道路交叉口等。間接測量間接測量是指利用全站儀測量已知點和目標點之間的距離和角度，然后通過計算得到目標點的坐標。這種方式適用于多點測量，例如道路中線、邊界線等。角度測量角度測量是全站儀測量技術(shù)的重要組成部分，它測量的是空間兩條直線之間的夾角。角度測量精度直接影響著整個測量工作的準確性。距離測量方法原理特點電子測距光波或紅外線測距精度高，速度快棱鏡測距反射棱鏡反射光波長距離測量，精度高無棱鏡測距目標反射光波短距離測量，靈活性高高程測量高程測量是確定地面點相對于某一參考面的垂直距離的過程。通過測量地面點的垂直距離，可以獲得該點的絕對高程或相對高程。1水準測量利用水準儀和水準尺進行高程測量2三角高程測量利用全站儀測量水平距離和垂直角，計算高程差3GPS高程測量利用GPS接收機獲取地面點的高程信息平面測量平面測量是利用全站儀進行二維坐標測量，獲取目標點在水平面上的坐標位置。主要用于確定建筑物、道路、橋梁等工程的平面位置，以及測量土地面積等。體積測量方法描述水平斷面法通過測量一系列水平斷面，計算出體積方格網(wǎng)法將區(qū)域劃分為方格網(wǎng)，測量每個方格的面積和高程，計算體積等高線法根據(jù)地形圖的等高線，計算出體積坐標系統(tǒng)11.地理坐標系使用經(jīng)度和緯度來定義地球表面上的位置。22.投影坐標系將地球表面上的點投影到平面上，使用平面直角坐標系表示。33.高程系統(tǒng)定義地球表面的高程，例如高斯-克呂格投影。44.坐標轉(zhuǎn)換不同坐標系統(tǒng)之間需要進行坐標轉(zhuǎn)換，以確保數(shù)據(jù)的一致性。測量點布設1控制點布設為測量工作的基礎，需嚴格控制精度。2測站點布設確保觀測范圍覆蓋所有目標點。3目標點布設根據(jù)實際需要，選擇合適的位置。測量點布設是測量工作的第一步，也是至關(guān)重要的一步。合理的測量點布設能夠保證測量工作的精度和效率。在布設測量點時，需要考慮控制點、測站點和目標點的相互關(guān)系，以及對測量結(jié)果的影響。全站儀測量步驟準備工作首先要進行必要的準備工作，例如：選擇合適的全站儀，檢查全站儀的性能，并確保電池電量充足。設置儀器將全站儀放置在合適的位置，進行對中和整平，并設置好坐標系和測量參數(shù)。測量目標點對每個目標點進行測量，包括水平角、垂直角和距離。數(shù)據(jù)采集使用全站儀將測量數(shù)據(jù)記錄到內(nèi)部存儲器或外部存儲介質(zhì)。數(shù)據(jù)處理與分析使用專門的軟件對采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析，計算坐標、面積、體積等信息。成果整理將處理后的數(shù)據(jù)整理成測量報告，并進行圖紙繪制。全站儀操作流程1儀器準備檢查全站儀是否完好，準備電池、棱鏡、尺等配件。2設置儀器架設全站儀，進行粗略對中、整平，并根據(jù)需要進行水平角和豎直角的初始設定。3測量操作將棱鏡置于目標點，操作全站儀進行角度和距離測量，并記錄數(shù)據(jù)。4數(shù)據(jù)處理將測量數(shù)據(jù)導入計算機進行處理，計算坐標、高程、面積等信息。5結(jié)果輸出生成測量成果報告，包括測量數(shù)據(jù)、坐標點位圖等。數(shù)據(jù)采集與整理數(shù)據(jù)采集全站儀采集到的數(shù)據(jù)包括點位坐標、角度和距離信息。數(shù)據(jù)存儲在全站儀內(nèi)部存儲器或外置存儲設備中。數(shù)據(jù)整理整理數(shù)據(jù)包括檢查數(shù)據(jù)完整性、剔除錯誤數(shù)據(jù)、進行必要的轉(zhuǎn)換和坐標系轉(zhuǎn)換，確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成常用的格式，如CSV、TXT、DXF等，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理和分析。數(shù)據(jù)備份及時備份數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)丟失，確保數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。數(shù)據(jù)處理與分析11.數(shù)據(jù)校正對測量數(shù)據(jù)進行校正，消除測量誤差，提高測量精度。22.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成不同的坐標系或單位，方便后續(xù)分析和應用。33.數(shù)據(jù)分析利用統(tǒng)計分析方法，對測量數(shù)據(jù)進行分析，得出有價值的結(jié)論。44.結(jié)果呈現(xiàn)將分析結(jié)果以圖形、表格等形式直觀地呈現(xiàn)出來，方便理解和應用。全站儀檢定與校準定期檢定確保儀器精度符合標準要求。校準調(diào)整儀器參數(shù)，使其符合測量要求。檢定項目水平角垂直角距離對中全站儀常見故障及排除儀器無法開機檢查電源是否接通，電池是否已充滿電，并確認儀器開關(guān)是否處于開啟狀態(tài)。角度或距離測量失準檢查儀器是否校準，目標棱鏡是否被遮擋，以及測量環(huán)境是否受干擾。數(shù)據(jù)傳輸故障檢查數(shù)據(jù)線是否連接正常，數(shù)據(jù)存儲卡是否損壞，以及數(shù)據(jù)傳輸軟件是否兼容。顯示屏故障檢查顯示屏是否損壞或松動，并確認顯示屏亮度是否合適。全站儀安全操作注意事項儀器存放全站儀應存放在干燥、通風良好的地方，避免陽光直射和潮濕環(huán)境。存放時應蓋上防塵罩，避免灰塵進入儀器內(nèi)部。操作環(huán)境操作全站儀時應選擇平坦、穩(wěn)固的場所，避免在強風、雨雪等惡劣天氣下進行測量。操作過程中應注意周圍環(huán)境，避免碰撞或跌落。電源使用使用電池時應選擇與全站儀型號匹配的電池，并注意電池的電量。使用電源適配器時應選擇與全站儀型號匹配的適配器，并確保電源插座安全可靠。清潔保養(yǎng)定期清潔全站儀的外觀和鏡頭，避免灰塵和污漬影響測量精度。在清潔時應使用柔軟的布料和專業(yè)的清潔液，避免使用腐蝕性物品。全站儀應用案例全站儀在各種工程建設、資源勘探和城市規(guī)劃中有著廣泛應用。例如，在道路橋梁建設中，全站儀用于精確測量道路中線、橋墩位置等，確保工程質(zhì)量。在礦產(chǎn)資源勘探中，全站儀用于測量礦體邊界、礦體走向等，為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。在城市規(guī)劃中，全站儀用于測量城市地貌、建筑物位置等，為城市建設提供基礎數(shù)據(jù)。測量精度與影響因素全站儀測量精度受多種因素影響，需綜合考慮。1mm儀器精度全站儀自身精度指標，如角度測量精度、距離測量精度等。5mm環(huán)境因素溫度、濕度、大氣折射、磁場等環(huán)境因素對測量精度有影響。10mm操作誤差操作人員的經(jīng)驗水平、操作規(guī)范等因素也會影響測量精度。20mm測量方法不同測量方法的精度要求不同，影響測量結(jié)果的精度。測量誤差分析與控制環(huán)境因素溫度、氣壓、濕度等環(huán)境因素都會影響測量結(jié)果，需要進行修正。儀器誤差全站儀自身精度、校準情況都會造成測量誤差，定期檢定和校準至關(guān)重要。人為誤差操作人員的經(jīng)驗、技術(shù)水平、觀察精度等都會影響測量結(jié)果，需要加強訓練。數(shù)據(jù)導入與輸出數(shù)據(jù)格式全站儀可以將數(shù)據(jù)存儲為多種格式，例如文本文件、Excel表格、數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)導入可以使用軟件將數(shù)據(jù)導入到計算機或其他測量設備進行處理和分析。數(shù)據(jù)導出全站儀可以將數(shù)據(jù)導出為不同的格式，方便與其他軟件進行交互和共享。數(shù)據(jù)傳輸全站儀可以使用藍牙、USB接口、網(wǎng)絡等方式進行數(shù)據(jù)傳輸。全站儀與其他測量設備的配合使用無人機全站儀與無人機配合可進行更高效的測繪工作，無人機可快速獲取大量數(shù)據(jù)，全站儀可進行精準的定位和測量，實現(xiàn)三維建模。RTK全站儀與RTK技術(shù)結(jié)合，可實現(xiàn)實時動態(tài)測量，提高測量效率和精度。激光掃描儀全站儀可提供精準的定位坐標，激光掃描儀可快速獲取三維數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高精度三維建模。全站儀測量技術(shù)發(fā)展趨勢三維建模全站儀可用于三維建模，創(chuàng)建更精確、更詳細的模型，用于各種應用。激光掃描全站儀與激光掃描儀結(jié)合，提高測量效率和精度，用于復雜地形和工程測量。云計算全站儀數(shù)據(jù)可通過云平臺進行存儲、共享和處理，提高工作效率和數(shù)據(jù)管理能力。人工智能人工智能可用于自動數(shù)據(jù)處理、誤差識別和分析，提高測量精度和效率。行業(yè)應用及前景展望11.城市建設全站儀在城市規(guī)劃、道路建設、橋梁建設、建筑物測量等方面應用廣泛，為城市建設提供了精確的測量數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。22.基礎設施建設全站儀在公路、鐵路、水利、電力等基礎設施建設中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，保證工程建設的精度和質(zhì)量。33.資源勘探全站儀在礦產(chǎn)資源勘探、地質(zhì)勘探、考古研究等領(lǐng)域應用廣泛，為資源開發(fā)和科學研究提供精準的數(shù)據(jù)。44.智慧城市隨著智慧城市建設的發(fā)展，全站儀技術(shù)將與物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)融合，在城市管理、公共安全、環(huán)境監(jiān)測等方面發(fā)揮更大的作用。課程總結(jié)全面掌握課程涵