第五章全站儀測量技術(shù)

第五章全站儀測量技術(shù)第一頁，共五十六頁，2022年，8月28日內(nèi)容提要全站儀的特點全站儀的基本構(gòu)造全站儀的基本操作第二頁，共五十六頁，2022年，8月28日第三頁，共五十六頁，2022年，8月28日一、全站儀的特點1、全站儀是由電子經(jīng)緯儀、光電測距儀和微處理器組成的一種新型測量儀器。2、全站儀能夠在一個測站上完成采集水平角、垂直角和傾斜距離三種基本數(shù)據(jù)的功能，并通過儀器內(nèi)部的中央處理器，由這三種基本數(shù)據(jù)計算出平距、高差、高程及坐標等數(shù)據(jù)。3、全站儀可以完成幾乎所有的常規(guī)測量工作，現(xiàn)已應(yīng)用于控制測量、地形測量、工程測量等測量工作中。

第四頁，共五十六頁，2022年，8月28日全站儀的特點：（1）可在一個測站上同時實現(xiàn)多項功能，并能存儲一定數(shù)量的觀測數(shù)據(jù)。測角度水平角（HR或HL）與垂直角（V）；測距離斜距（SD）、平距（HD）、高差（VD）；測坐標X、Y、Z；放樣線放樣與坐標放樣。（2）可以通過傳輸接口把野外采集的數(shù)據(jù)與計算機、繪圖儀連接起來，再配以數(shù)據(jù)處理軟件和繪圖軟件，可實現(xiàn)測圖的自動化。（3）全站儀內(nèi)部有雙軸補償器，可自動測量儀器豎軸和水平軸的傾斜誤差，并對角度觀測值施加改正。第五頁，共五十六頁，2022年，8月28日第六頁，共五十六頁，2022年，8月28日第七頁，共五十六頁，2022年，8月28日第八頁，共五十六頁，2022年，8月28日第九頁，共五十六頁，2022年，8月28日

目前，世界上許多著名的測繪儀器生產(chǎn)廠商均生產(chǎn)有各種型號的全站儀。如日本的賓得、索佳、拓普康、尼康；美國的天寶、瑞士的徠卡、德國的蔡司、我國南方的NTS系列、蘇一光的OTS系列和RTS系列等，在我國眾多的工程單位都有廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)以我國南方的NTS－342系列全站儀進行簡要介紹。日本的拓普康GTS-330N系列徠卡全站儀-蘇州一光南方的NTS－342系列第十頁，共五十六頁，2022年，8月28日第十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日NTS－342全站儀的外部結(jié)構(gòu)第十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日第十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日觀測數(shù)據(jù)鍵軟操作鍵電源開關(guān)儀器常數(shù)2、鍵盤功能SET的鍵盤有28個按鍵，即電源開關(guān)鍵1個、照明鍵

1個、軟鍵4個、操作鍵10個、字母數(shù)字鍵12個。第十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日打開電源：按關(guān)閉電源：同時按住照明鍵：按打開或關(guān)閉顯示窗口、望遠鏡分劃板照明。（1）電源開關(guān)鍵照明鍵、電源開關(guān)鍵ONON第十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日（2）軟鍵SET顯示窗的底行顯示出軟鍵的功能，通過鍵盤左下角對應(yīng)的至來選?。蝗粲榭戳硪豁摰墓δ馨?。F1F4FNC軟鍵第十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日[FUNC]：改變測量模式或換頁鍵。[BS]：刪除光標左邊的一個字符。[ESC]：取消輸入數(shù)據(jù)或返回前頁。[SFT]：字母大小寫轉(zhuǎn)換。[]：回車鍵。[]：上下、左右移動光標。（3）

其他鍵第十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日鍵盤的功能：第十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日符號含義符號含義V垂直角*電子測距正在進行V％百分度m以米為單位HR水平角（右角）ft以英尺為單位HL水平角（左角）F精測模式HD平距T跟蹤模式（10mm）VD高差R重復(fù)測量SD斜距S單次測量N北向坐標NN次測量E東向坐標ppm大氣改正值Z天頂方向坐標psm棱鏡常數(shù)值顯示的符號含義：

第十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日斜距F1傾斜距離測量。平距F2水平距離測量。坐標F3坐標測量。置零F4水平角置零。鎖定F5水平角鎖定。記錄F1將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器。置盤F2預(yù)置一個水平角。R/L

F3水平角右角/左角變換。坡度F4垂直角/百分度的變換。補償F5設(shè)置傾斜改正。若打開補償功能，則顯示傾斜改正值。１、角度測量模式：第二十頁，共五十六頁，2022年，8月28日２、斜距測量模式：測量F1啟動斜距測量。選擇連續(xù)測量/N

次（單次）測量模式。模式F2設(shè)置單次精測/N次精測/重復(fù)精測/跟蹤測量模式。角度F3角度測量模式。平距F4平距測量模式，顯示N次或單次測量后的水平距離。坐標F5坐標測量模式，顯示N次或單次測量后的坐標。記錄F1將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器。放樣F2

放樣測量模式。均值F3

設(shè)置N次測量的次數(shù)。m/ft

F4距離單位米或英尺的變換。第二十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日３、平距測量模式：測量F1啟動平距測量。模式F2選擇連續(xù)測量/N次（單次）測量模式。角度F3角度測量模式。設(shè)置單次精測/N次精測

/重復(fù)精測/跟蹤測量模式。斜距F4斜距測量模式，顯示N次或單次測量后的傾斜距離。坐標F5坐標測量模式，顯示N次或單次測量后的坐標。記錄F1將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器。放樣F2放樣測量模式。均值F3設(shè)置N次測量的次數(shù)。m/ft

F4米或英尺的變換。第二十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日４坐標測量模式：

測量F1啟動坐標測量選擇連續(xù)測量/N次（單次）測量模式。模式F2設(shè)置單次精測/N次精測/重復(fù)精測/跟蹤測量模式。角度F3角度測量模式。斜距F4斜距測量模式，顯示N次或單次測量后的傾斜距離。平距F5平距測量模式，顯示N次或單次測量后的水平距離。記錄F1將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集器。高程F2輸入儀器高/棱鏡高。均值F3設(shè)置N次測量的次數(shù)。m/ft

F4米或英尺的變換。設(shè)置F5預(yù)置儀器測站點坐標。第二十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日1.5星鍵（★鍵）模式由星鍵(★)可作如下儀器操作： 第1頁屏幕查看日期和時間。顯示器對比度調(diào)節(jié)。[F1]和[F2]顯示器背景燈照明的開/關(guān)。[F3]顯示內(nèi)存的剩余容量。[F4]第2頁屏幕電子圓水準器圖形顯示。[F2]接收光線強度（信號強弱）顯示。[F3]設(shè)置溫度、氣壓、大氣改正值（PPM）和棱鏡常數(shù)值（PSM）。[F4]第二十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日第二十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日一.觀測前的準備工作觀測前的準備工作1、注意事項：不得將望遠鏡直接照準太陽，否則會損壞儀器；小心輕放，避免撞擊與劇烈震動；注意工作環(huán)境，避免沙塵侵襲儀器；在烈日、雨天、潮濕環(huán)境下作業(yè)，必須打傘；取下電池時務(wù)必先關(guān)閉電源，否則會損壞內(nèi)部線路；儀器入箱，必須先取下電池，否則可能會使儀器發(fā)生故障，或耗盡電池電能；第二十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日二、全站儀的使用

1、裝入電池

向下按開關(guān)鈕、打開電池護蓋將電池充足電插入合上電池護蓋、按下開關(guān)鈕第二十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日2、儀器的對中、整平（同一般經(jīng)緯儀）

①安置儀器：高度適中，使測點在視場內(nèi)；

②強制對中：調(diào)節(jié)腳螺旋，使光學(xué)對點器中心與測點重合；

③粗略整平：調(diào)節(jié)三腳架，使圓水準氣泡居中；

④精確整平：調(diào)節(jié)腳螺旋，使長水準氣泡居中；

⑤精確對中：移動基座，精確對中（只能前后、左右移動，不能旋轉(zhuǎn)）；

⑥重復(fù)④、⑤兩步，直到完全對中、整平。第二十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日3、電源開關(guān)

按打開電源，儀器進行自檢。若自檢正常、顯示如圖所示，設(shè)置水平度盤和豎直度盤指標。ON0SETZA0SETHAR0SET第二十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日4、水平度盤、豎直度盤零位設(shè)置

松開水平制動，旋轉(zhuǎn)照準部

360?至儀器發(fā)出一聲鳴響，則水平度盤指標設(shè)置完畢。

松開垂直制動，縱轉(zhuǎn)望遠鏡

一周至儀器發(fā)出一聲鳴響，則垂直度盤指標設(shè)置完畢。第三十頁，共五十六頁，2022年，8月28日數(shù)據(jù)顯示

水平度盤和垂直度盤指標設(shè)置完畢后，顯示窗出現(xiàn)如左圖顯示。

若出現(xiàn)如左圖錯誤信息，表示儀器尚未整平，超出了傾角補償范圍，應(yīng)重新整平至顯出水平角和垂直角。第三十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日5、調(diào)焦、照準目標

用望遠鏡觀察一明亮背景，調(diào)節(jié)目鏡使十字絲清晰。

調(diào)焦使目標清晰，十字絲中心精確對準目標中心。覘牌中心棱鏡中心十字絲清晰返回第三十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日一、角度測量（原理、方法與經(jīng)緯儀相同）

已知方向值的設(shè)置：

1、照準目標點；

2、選擇P2按[HANG]；

3、選擇setHANG

按[HAR]；

4、輸入方向值。HAR：310.23454321注：通過翻頁鍵、軟鍵選擇1----0。第三十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日角度測量步驟：1、按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準第一目標A。設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00″。2、照準第二目標B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平角。3、如果測豎直角，可在讀取水平度盤的同時讀取豎盤的顯示讀數(shù)。第三十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日儀器參數(shù)設(shè)置：（由首頁進入設(shè)置選項）Distmode：SdistTiltcrn：Yes（H，V）Collcrn：Yes（No）C/Rcrn：Yes（No）CoordserchJOB：JOB1Vundex：AUTOHundex：AUTOVobs：ZenitAngreso：5”Coord：N-E-Z1、距離：按選擇S、H、V。

2、雙軸補償改正。

3、視準差改正（2C改正）。

4、曲率與大氣折射改正。

5、調(diào)用坐標文件JOB1---JOB10。1、垂直度盤指標設(shè)置。2、水平度盤指標設(shè)置。3、垂直角格式（天頂距、水平0、水平0±90）。4、角度最小顯示：1"--5"。5、坐標格式N-E-Z。第三十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日Poweroff：30minReticlelev：3EDMstandby：OnContrast：5Resume：OnTemt：°CPress：hpaAngle：degreeDist：meter1、30min無操作自動關(guān)機。2、顯示屏亮度：1---5。3、EDM準備：ON或OFF。4、對比度：1---10。5、恢復(fù)功能：ON或OFF。1、溫度單位：°C或°F。2、氣壓單位：毫巴hpa。3、角度單位：360°制degree。4、距離單位：米meter。第三十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日二、距離測量1、照準目標選擇P1〈DIST〉

測量開始顯示距離、垂直角、水平角<STOP>停止。2、選擇<SHV>顯示斜距S、平距H、高差V。MeasPC-30PPm0S

525.250mZA80.4530HAR120.3045STOPP1DistRapid“r”PC-30PPm0STOPSTOP第三十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日距離測量步驟：1、設(shè)置棱鏡常數(shù)

測距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會自動對所測距離進行改正。2、設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值3、量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。4、距離測量照準棱鏡中心，按測距鍵，進入測距模式，開始距離測量，測距完成時顯示水平角HR、水平距離HD、高差VD或水平角HR、豎直角V、斜距SD。第三十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日Finer（重復(fù)精測）FineAVG（平均精測）Fines（單次精測）Rapidr（重復(fù)粗測）Rapids（單次粗測）Tracking（跟蹤測量）Prism（棱鏡）Sheet（反射片）PC（棱鏡常數(shù)改正）儀器參數(shù)設(shè)置：（由P2進入改正

[EDM]選項）EDMMode：FIne”r”Refiector：PrIsmPC：-30EDMTemp：150CPress：1013hPaPPm：00PPmEDIT通過編輯溫度、氣壓改變氣象改正數(shù)PPm第三十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日三、坐標測量測站點（x0y0z0）后視點測點（x1y1z1）已知點S—斜距θ—

天頂距α—

方位角第四十頁，共五十六頁，2022年，8月28日坐標測量步驟(1)安置儀器：在測站點A安置全站儀，進行對中、整平。(2)定向設(shè)置：輸入測站點的坐標xA、yA，高程HA，全站儀的儀高i，后視點方位角，精確瞄準后視點按設(shè)角鍵，儀器確定AB方向的方位角AB。（3）坐標測定：轉(zhuǎn)動全站儀瞄準C點，輸入反射棱鏡高v，按坐標測量鍵，儀器就能自動測出C點位置的坐標xC、yC，高程HC，作好記錄。第四十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日1、輸入測站已知數(shù)據(jù)測量之前、先輸入測站點坐標、儀器高、目標高。①在P2頁菜單下按[COORD]，顯示菜單如圖所示。②選取2.Stndata后按[]輸入測站數(shù)據(jù)。Coord1.Observation2.Stndata3.Sethangle1.坐標測量2.設(shè)置測站坐標3.設(shè)置后視方位第四十二頁，共五十六頁，2022年，8月28日③輸入測站坐標（N0，E0，Z0）

儀器高（Inst.h)

目標高（Tgt.h)Coord./StnN0:0.000E0:0.000Z0:0.000Inst.h.:0.000Tgt.h.:0.000④按[OK]確認。Coord./StnN0:-1234567.789E0:56.789Z0:0.123Inst.h.:1.234Tgt.h.:2.345OK第四十三頁，共五十六頁，2022年，8月28日2、設(shè)置后視方位角

輸入測站點和后視點的坐標便可計算或設(shè)置至后視點的方向的方位角。照準后視點，通過按鍵操作，儀器自動完成。第四十四頁，共五十六頁，2022年，8月28日3、坐標測量Coord1.Observation2.Stndata3.Sethangle①精確照準目標點棱鏡中心；②選擇1.Observation；③按[]開始測量。

④精確照準下一目標點棱鏡中心；⑤按[OBS]開始測量。

OBS第四十五頁，共五十六頁，2022年，8月28日四、放樣測量（一）角度和距離放樣（極坐標法）原理：由參考方向轉(zhuǎn)角度和放樣距離測設(shè)所需點位。測站參考方向放樣距離棱鏡放樣點距離差角度第四十六頁，共五十六頁，2022年，8月28日

全站儀坐標放樣的步驟

①在測站點A安置全站儀，對中、整平后，輸入測站點A的坐標XA、YA，高程HA（或調(diào)用預(yù)先輸入的文件中測站坐標和高程），全站儀的儀高i，后視點的坐標XB、YB，轉(zhuǎn)動儀器精確瞄準后視點B按設(shè)角鍵，按保存。②進入坐標放樣，輸入反射棱鏡高v和C點位置的坐標XC、YC及HC。③轉(zhuǎn)動全站儀，使水平角度對準0o附近，水平制動，調(diào)水平微動使水平度盤對準0o00′00″。④指揮反射棱鏡移動至0o00′00″方向線上，按測距鍵，指揮棱鏡前后移動使測出的水平距離為0．000m，這點的位置就是放樣點C。⑤如需進行高程放樣，則將棱鏡置于放樣點C上，在坐標放樣模式下，測量C點的坐標H，根據(jù)其與已知HC的差值，上、下移動棱鏡，直至差值顯示為零時，放樣點C的位置即確定，再在地面上做出標志。第四十七頁，共五十六頁，2022年，8月28日步驟：1、測站點安置儀器2、后視參考點、置零3、在P3選取[S—O]4、選取{S—Odata}設(shè)置放樣距離（SOdist）、放樣角度（SOhang）5、按[]后選取[OK]6、轉(zhuǎn)動儀器使dHA為零，在此方向設(shè)置棱鏡7、按[DIST]顯示實測平距與放樣之差（S—OH）8、在照準方向上使S—OH等零為止S—OSOdist：36.800mSOhang：91.3000S—OH1.800mdHA0.0001H35.000mZA75.2030HAR86.5432〈OK〉第四十八頁，共五十六頁，2022年，8月28日（二）坐標放樣測站點O（X0Y0H0）后視點B（XB

YBHB）放樣點P（XPYPHP）第四十九頁，共五十六頁，2022年，8月28日1、測站點安置儀器、在P3選取[S—O]2、選取{Stndata}輸入測站坐標按[OK]3、選取{StnHangle}輸入后視方位角或選取{BackSight}輸入后視點坐標按[OK]4、顯示測站數(shù)據(jù)按[OK]瞄準后視點按[YES]5、選取[COORD]輸入放樣點坐標按[OK]6、轉(zhuǎn)動儀器使dHA為零，在此方向設(shè)置棱鏡7、按[DIST]顯示實測平距與放樣之差（S—OH）8、在照準方向上使S—OH等零為止

步驟：第五十頁，共五十六頁，2022年，8月28日五、懸高測量h2h1HtθZ第五十一頁，共五十六頁，2022年，8月28日1、在待測物體的正下方，量取棱鏡高；2、照準棱鏡，在坐標測量中輸入棱鏡高h1；3、在P1選取[DIST]測距，按[STOP]；4、照準待測物體，在P2選取[MENU]后，選取{REM}，顯示懸高，按[STOP]。步驟：RMEHt6.255mS13.120mZA89?45′30"HAR123?45′50"STO