第五章-全站儀簡(jiǎn)介.ppt

主要內(nèi)容：一、全站儀概述二、全站儀的發(fā)展三、全站儀的結(jié)構(gòu)四、全站儀的使用五、全站儀的檢驗(yàn)六、全站儀的用途及工作原理七、全站儀的應(yīng)用,第五章全站儀及其使用,棱鏡,全站儀,構(gòu)造,2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,4,2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,5,2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,6,2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,7,數(shù)據(jù)通訊,2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,8,棱鏡、基座、反光鏡,2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,9,通訊參數(shù),2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,10,南方賓得系列,拓?fù)淇迪盗?索佳系列,尼康系列,徠卡系列,測(cè)距儀用,反射棱鏡,反射棱鏡,微型棱鏡,ADSmini101棱鏡ADSmini102棱鏡工程測(cè)量,地籍測(cè)量,房屋測(cè)量比較方便.價(jià)格便宜.,墻角測(cè)量:外墻角棱鏡內(nèi)墻角棱鏡,懸掛在空中,裝在鉛垂線鏡框上,測(cè)繪附件、腳架、對(duì)中桿等,腳架系列,ATS-1鋁合金腳架,ATS-2木制腳架,ATS-3鋁合金腳架,對(duì)中桿及支架,對(duì)中桿棱鏡組ADS101對(duì)中桿棱鏡組ADS100,各種尺寸,任您選擇.外型好,價(jià)格為進(jìn)口的1/3,2米,3米,4米,國(guó)外廠家已基本上不生產(chǎn)光學(xué)經(jīng)緯儀了!,尼康,賓得,索佳,拓普康,徠卡,經(jīng)緯儀是用量最大的測(cè)繪儀器，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)15000臺(tái),一、全站儀概述,全站儀是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、豎直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀。全站儀的發(fā)展經(jīng)歷了從積木式（組合式）即光電測(cè)距儀與光學(xué)經(jīng)緯儀組合（二者可分可合），到整體式即將光電測(cè)距儀和經(jīng)緯儀組合為同軸的整體式全站儀（二者不能分離）。,電子全站儀由電源部分、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。同電子經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀相比，全站儀增加了許多特殊部件，因此而使得全站儀具有比其它測(cè)角、測(cè)距儀器更多的功能，使用也更方便。這些特殊部件構(gòu)成了全站儀在結(jié)構(gòu)方面獨(dú)樹一幟的特點(diǎn)。,二、全站儀的發(fā)展,1、19世紀(jì)游標(biāo)經(jīng)緯儀2、20世紀(jì)初開始，光學(xué)經(jīng)緯儀逐步取代游標(biāo)經(jīng)緯儀3、20世紀(jì)40年代末，光電測(cè)距儀和激光測(cè)距儀相繼問世，90年代初，小型紅外測(cè)距儀的發(fā)展趨于穩(wěn)定。,4、1968年西德OPTON廠最早將電子經(jīng)緯儀和電磁波測(cè)距儀設(shè)計(jì)為一體研制了RegElda14全站型電子速測(cè)儀5、90年代中期后，國(guó)外全站儀逐漸進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，但價(jià)格昂貴6、進(jìn)入21世紀(jì)后，全站儀逐漸走向普及；國(guó)產(chǎn)品牌逐步成熟。,第一代：斜距、平距轉(zhuǎn)換第二代：專項(xiàng)功能第三代：磁卡、內(nèi)存第四代：電腦型全站，有操作系統(tǒng)DOS第五代：可視化，Win全站,全站儀自誕生以來(lái)在精度指標(biāo)上沒有顯著變化，發(fā)展的實(shí)質(zhì)是在功能上的進(jìn)步、完善。,1同軸望遠(yuǎn)鏡,全站儀的望遠(yuǎn)鏡實(shí)現(xiàn)了視準(zhǔn)軸、測(cè)距光波的發(fā)射、接收光軸同軸化。同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素的測(cè)定功能。加之全站儀強(qiáng)大、便捷的數(shù)據(jù)處理功能，使全站儀使用極其方便。,三、全站儀的結(jié)構(gòu),2雙軸自動(dòng)補(bǔ)償,作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸傾斜，會(huì)引起角度觀測(cè)的誤差，盤左、盤右觀測(cè)值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，可對(duì)縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在度盤讀數(shù)中對(duì)因縱軸傾斜造成的測(cè)角誤差自動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至6），使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動(dòng)補(bǔ)償。,3鍵盤,鍵盤是全站儀在測(cè)量時(shí)輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的健盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。,4存儲(chǔ)器,全站儀存儲(chǔ)器的作用是將實(shí)時(shí)采集的測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，再根據(jù)需要傳送到其它設(shè)備如計(jì)算機(jī)等中，供進(jìn)一步的處理或利用，全站儀的存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡兩種。全站儀內(nèi)存儲(chǔ)器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM)，存儲(chǔ)卡是一種外存儲(chǔ)媒體，又稱SD卡，作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的磁盤。,5通訊接口,全站儀可以通過BS232C通訊接口和通訊電纜將內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，或?qū)⒂?jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和信息經(jīng)通訊電纜傳輸給全站儀，實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸。CASS,四、全站儀的使用方法與步驟簡(jiǎn)述,1安置電子全站儀固定點(diǎn)上，對(duì)中整平，量取儀器高。2安置測(cè)桿反光鏡于另一固定點(diǎn)上，經(jīng)對(duì)中整平后，用反光鏡覘標(biāo)上的瞄準(zhǔn)器對(duì)準(zhǔn)全站儀。3瞄準(zhǔn)反光鏡。瞄準(zhǔn)時(shí)將望遠(yuǎn)鏡的十字絲中橫絲對(duì)準(zhǔn)水平覘標(biāo)，豎絲瞄準(zhǔn)豎直覘標(biāo)。4距離測(cè)量。（1）設(shè)置單位、棱鏡、比例改正系數(shù)。單位有測(cè)量單位米或英尺，角度單位；棱鏡類型有圓形或矩形；比例改正系數(shù)從030，它是與距離成正比的各項(xiàng)改正。（2）按ON鍵開機(jī)；按TEST鍵檢驗(yàn)電源電壓、反回信號(hào)強(qiáng)度，顯示光強(qiáng)橫條越多反回信號(hào)越強(qiáng)；按DIST開始測(cè)距，發(fā)出嘀噠、嘀噠聲，約6秒鐘后顯示水平角、豎直角、水平距離和高差。,五、全站儀的檢驗(yàn),隨著全站儀的日益普及，加上全站儀本身是一種高精度的儀器，如何檢測(cè)其質(zhì)量尤為重要。為了評(píng)定全站儀的質(zhì)量，保證其測(cè)距、測(cè)角的精度，必須對(duì)全站儀進(jìn)行檢驗(yàn)。在全站儀檢定規(guī)程中明確規(guī)定全站儀的檢定周期為1年,全站儀的檢定項(xiàng)目包括：1、測(cè)距部分的檢測(cè)2、測(cè)角部分的檢測(cè)3、補(bǔ)償器的補(bǔ)償范圍與補(bǔ)償精度的測(cè)定4、視準(zhǔn)誤差的檢驗(yàn)5、水平軸傾斜誤差的檢驗(yàn)6、豎盤指標(biāo)差的檢驗(yàn)7、一測(cè)回水平方向和垂直方向觀測(cè)中誤差的測(cè)定,1、儀器應(yīng)經(jīng)常保持清潔，用完后使用毛刷、軟布將儀器上落的灰塵除去。2、棱鏡應(yīng)保持干凈，不用時(shí)放在安全的地方。3、避免將儀器長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)下或置于封閉發(fā)熱的汽車中。,注意事項(xiàng)：,4、旋轉(zhuǎn)制動(dòng)和微動(dòng)螺旋，或基座上的腳螺旋時(shí)，應(yīng)盡可能使螺旋處在中間位置，該中間位置有一條指標(biāo)線。5、任何溫度的突變都會(huì)縮短儀器測(cè)程或可使儀器受潮，注意使儀器有一個(gè)適應(yīng)環(huán)境溫度的過程。,六、全站儀的用途及工作原理,主要用途：測(cè)距、測(cè)角、測(cè)坐標(biāo)?？梢源娼?jīng)緯儀，但不能代替水準(zhǔn)儀。2秒全站儀測(cè)角精度與2秒的經(jīng)緯儀完全相同，而高差測(cè)量是通過垂直角和水平距離計(jì)算出來(lái)的，對(duì)于高精度的水準(zhǔn)來(lái)說，全站儀的精度不夠，但可以用限制距離的測(cè)量方式代替低等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量。全站儀測(cè)角部分采用“角度度盤+角度傳感器”獲得角度的數(shù)字化數(shù)據(jù)，測(cè)距部分與光電測(cè)距儀完全相同，而且大多采用電磁波測(cè)相技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。,坐標(biāo)放樣坐標(biāo)測(cè)量邊角放樣對(duì)邊測(cè)量懸高測(cè)量偏心測(cè)量直線放樣面積測(cè)量后方交會(huì)高程傳遞相對(duì)直線坐標(biāo)坐標(biāo)正反算相對(duì)直線放樣線路放樣斷面測(cè)量地形測(cè)量,全站儀常見機(jī)載應(yīng)用程序種類,全站儀必備的硬件功能,測(cè)角：提供水平角（HR）和豎直角(V)測(cè)距：提供水平距離(HD)和高差(VD),全站儀的兩種測(cè)距方式,1、紅外測(cè)距,2、激光測(cè)距,全站儀的兩種測(cè)角方式,1、光柵增量式測(cè)角,2、絕對(duì)編碼式測(cè)角,蘇州一光全站儀型號(hào),2020/5/23,測(cè)量學(xué)第四章,38,一、編碼度盤測(cè)角原理,扇區(qū)型碼盤,條碼型碼盤,七、全站儀的應(yīng)用,角度距離計(jì)算坐標(biāo)公式,x=測(cè)站x+平距COS(方位角）,y=測(cè)站y+平距SIN(方位角）,全站儀的距離計(jì)算,設(shè)置測(cè)站定向后，全站儀可以為我們提供些什么數(shù)據(jù)？,1、距離數(shù)據(jù),2、方位角數(shù)據(jù),測(cè)站點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的平距參與坐標(biāo)計(jì)算測(cè)站點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的高差用于計(jì)算坐標(biāo)點(diǎn)的高程（H）,測(cè)站點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的方位角，用于計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)。,測(cè)量坐標(biāo)、夾角、距離,利用全站儀數(shù)字化測(cè)圖,1、全站儀野外采集坐標(biāo)、繪制草圖。2、全站儀數(shù)據(jù)下載到電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。3、坐標(biāo)數(shù)據(jù)展繪到成圖軟件。4、根據(jù)野外草圖繪制地形圖。5、編輯地形圖。6、地形圖輸出，地形圖入庫(kù)。南方測(cè)繪CASS,坐標(biāo)放樣操作,1、輸入待放樣點(diǎn)坐標(biāo)儀器計(jì)算出測(cè)站到待放樣點(diǎn)間的距離和方位角進(jìn)入放樣界面將水平角差調(diào)到0度0分0秒或接近0度指揮棱鏡進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)后測(cè)距根據(jù)屏幕提示的距離差指揮棱鏡前后左右移動(dòng)重新照準(zhǔn)、測(cè)距、指揮棱鏡移動(dòng)直到屏幕顯示的角度差和距離差滿足放樣要求。,后方交會(huì),定義：在某一待定點(diǎn)P架設(shè)全站儀，通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)及以上已知點(diǎn)的方式來(lái)計(jì)算出P點(diǎn)的坐標(biāo)。,測(cè)角交會(huì)：需要測(cè)量至少三個(gè)已知點(diǎn)。邊角交會(huì)：需要測(cè)量至少兩個(gè)已知點(diǎn)。全站儀一般是用邊角交會(huì),后方交會(huì)操作,1、調(diào)取已知點(diǎn)坐標(biāo)（根據(jù)儀器的不同，有的會(huì)要求一次把所有要測(cè)的點(diǎn)的坐標(biāo)全部調(diào)入，有的會(huì)要求調(diào)一個(gè)測(cè)一個(gè)）2、測(cè)距3、測(cè)量結(jié)果確認(rèn)（儀器會(huì)讀取當(dāng)前的角度和距離）4、計(jì)算（根據(jù)讀取的角度距離數(shù)據(jù)和調(diào)入的測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，測(cè)量點(diǎn)多于2個(gè)點(diǎn)時(shí)則進(jìn)行平差處理）,后方交會(huì)計(jì)算,c,角度閉合差在容許范圍內(nèi)時(shí)，以改正和角，并代入下式,理論夾角值：,角度閉合差：,后方交會(huì)適用范圍,1、需要引一個(gè)控制點(diǎn)2、控制點(diǎn)的精度要求較高，極差測(cè)坐標(biāo)不能滿足精度要求。3、在待測(cè)點(diǎn)上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的控制點(diǎn)通視。,角距放樣,需要的參數(shù)：1、參考方向2、待放樣點(diǎn)與參考方向的夾角3、待放樣點(diǎn)到儀器的水平距離,適用范圍：已知夾角和距離的放樣方式如：線路放樣圓形建筑或橢圓形建筑,角距放樣,30度,對(duì)邊測(cè)量操作,照準(zhǔn)第一點(diǎn)后按測(cè)距確認(rèn)將該點(diǎn)作為基點(diǎn)照準(zhǔn)第二點(diǎn)后按測(cè)距確認(rèn)后即顯示兩點(diǎn)間的平距、高差和斜距照準(zhǔn)其它點(diǎn)測(cè)距、確認(rèn),對(duì)邊測(cè)量,作用：不在待測(cè)點(diǎn)上架設(shè)儀器的情況下，利用兩個(gè)點(diǎn)的假設(shè)坐標(biāo)來(lái)計(jì)算它們之間的平距、斜距和高差。,對(duì)邊測(cè)量按功能分為相鄰對(duì)邊測(cè)量和放射對(duì)邊測(cè)量?jī)煞N：相鄰對(duì)邊測(cè)量適用于測(cè)定相鄰兩點(diǎn)間的距離，如：AB、BC.間的距離。放射對(duì)邊測(cè)量適用于測(cè)量各點(diǎn)相對(duì)于某基點(diǎn)的距離，如：AB、AC間的距離。,適用：橫斷面測(cè)量、樁間距測(cè)量、樓間距測(cè)量。,對(duì)邊測(cè)量用于橫斷面測(cè)量,第一步、基點(diǎn)測(cè)量。要求跑鏡員報(bào)回當(dāng)前棱鏡高度，操作人員輸入當(dāng)前棱鏡的正確高度，跑鏡員在中樁上安置棱鏡后，瞄準(zhǔn)棱鏡后測(cè)距，并將該點(diǎn)確定為基點(diǎn)。第二步、變坡點(diǎn)測(cè)量跑鏡人員在變坡點(diǎn)上架設(shè)棱鏡。跑鏡人員應(yīng)報(bào)回棱鏡高度和當(dāng)前位置（位于中樁左邊還是右邊）。操作員輸入跑鏡人員報(bào)回的棱鏡高，照準(zhǔn)棱鏡測(cè)距。測(cè)距完成后檢查當(dāng)前變坡點(diǎn)的選擇是否正確，再根據(jù)跑鏡員報(bào)回的位置按左負(fù)右將dHD記入第一行偏距行，dVD記入第二行高差行。記錄結(jié)束后開始一下變坡點(diǎn)的測(cè)量。,對(duì)邊測(cè)量用于橫斷面測(cè)量,高程(m),偏距(m),23.5m,0.00m,8.763,12.574,20.152,20.152,21.984,22.851,面積測(cè)量,面積測(cè)量,測(cè)量方法：依次測(cè)量待測(cè)區(qū)域的各特征點(diǎn)的坐標(biāo)，或調(diào)取已經(jīng)存儲(chǔ)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算待測(cè)區(qū)域的面積。測(cè)量要求：1、可以任意點(diǎn)設(shè)站，盡可能保證一站可以測(cè)完所有特征點(diǎn)。2、如果不能一站測(cè)完所有點(diǎn)，則可以分塊測(cè)量所有特征點(diǎn)在同一坐標(biāo)系下的坐標(biāo)值進(jìn)行調(diào)用計(jì)算（600/700），也可以分塊測(cè)量后面積相加(630/600/700)。3、測(cè)量的特征點(diǎn)越多，精度越高。4、測(cè)量不需要閉合到起點(diǎn)。,懸高測(cè)量,分塊面積測(cè)量,返回,調(diào)取坐標(biāo)計(jì)算面積,返回,提高面積測(cè)量精度,加密前,加密后,返回,所有特征點(diǎn)都只要測(cè)一次,返回,懸高測(cè)量,作用：間接測(cè)量目標(biāo)高度，適用于無(wú)法直接測(cè)量高度的時(shí)候。分類：1、有棱鏡高2、無(wú)棱鏡高,懸高測(cè)量操作,有棱鏡高操作：1、把棱鏡放在待測(cè)目標(biāo)正下方。2、輸入當(dāng)前棱鏡高。3、瞄準(zhǔn)棱鏡測(cè)距。4、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)，儀器顯示當(dāng)前高度。,無(wú)棱鏡高操作：1、把棱鏡放在待測(cè)目標(biāo)正下方。2、輸入當(dāng)前棱鏡高。3、瞄準(zhǔn)棱鏡測(cè)距。4、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)0高度點(diǎn)后將該點(diǎn)設(shè)為0高度點(diǎn)。5、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)，儀器顯示當(dāng)前高度。,直線放樣,懸高測(cè)量原理（有棱鏡高）,返回,有棱鏡高操作(獲得的參數(shù))1、把棱鏡放在待測(cè)目標(biāo)正下方。2、輸入當(dāng)前棱鏡高。(P.H)3、測(cè)量棱鏡距離。（SD、VA1）4、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)，儀器顯示當(dāng)前高度。（VA2）,懸高測(cè)量原理（無(wú)棱鏡高）,返回,無(wú)棱鏡高操作(獲得的參數(shù))：1、把棱鏡放在待測(cè)目標(biāo)正下方。2、瞄準(zhǔn)棱鏡測(cè)距。(SD,VA)3、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)0高度點(diǎn)后將該點(diǎn)設(shè)為0高度點(diǎn)。(VA1)4、轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)待測(cè)目標(biāo)，儀器顯示當(dāng)前高度。(VA2),相對(duì)直線坐標(biāo),相對(duì)坐標(biāo)系的建立,測(cè)量起點(diǎn)A測(cè)量終點(diǎn)B獲得測(cè)站的相對(duì)坐標(biāo)測(cè)量其它的待測(cè)點(diǎn)，獲得待測(cè)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo),先通過兩個(gè)點(diǎn)定義一條基線，以起點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，起點(diǎn)到終點(diǎn)的方向作為X軸的正方向，順時(shí)針方向90為Y軸正方向建立一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系。,操作,相對(duì)直線坐標(biāo)計(jì)算原理,測(cè)站坐標(biāo)計(jì)算,已知數(shù)據(jù)：HD1、HD2、,HD1:C到A的距離HD2:C到B的距離HD3:A到B的距離:ACB:BAC,直線放樣,注意事項(xiàng)：1、施測(cè)前必須設(shè)置測(cè)站和定向。2、起點(diǎn)和終點(diǎn)坐標(biāo)可以調(diào)取，也可以實(shí)地測(cè)量。3、按起點(diǎn)到終點(diǎn)為前進(jìn)方向，偏距按左負(fù)右正輸入。,作用：通過兩個(gè)已知點(diǎn)定義一條基線，輸入距離起點(diǎn)的長(zhǎng)度和偏距計(jì)算出坐標(biāo)進(jìn)行放樣。,適用于測(cè)放邊樁、等距樁、龍門樁或軸心線等。,直線放樣操作步驟,1、輸入或測(cè)量起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)定義基線。2、輸入待計(jì)算點(diǎn)到起點(diǎn)的距離和偏距。（當(dāng)偏距為0時(shí)，該點(diǎn)在基線方