全站儀應用程序理論

1、全站儀是什么？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的發(fā)展，近代電子科技與光學經(jīng)緯儀結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測量系統(tǒng)，測量結果能自動顯示，并能與外圍設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。全站儀能做什么？全站儀簡單地說就是水準儀、經(jīng)緯儀、測距儀及測量軟件功能的結合?？梢詼y

2、目標高度測目標夾角和高度角測距離可以按儀器設計的功能計算全站儀的硬件功能1、電子測角，數(shù)字顯示2、電子測距，數(shù)字顯示3、自動計算，數(shù)字顯示4、自帶存儲空間用于存入和測量數(shù)據(jù)。全站儀的用途及工作原理主要用途：測距、測角。 可以代替經(jīng)緯儀，但不能代替水準儀。 2秒全站儀測角精度與2秒的經(jīng)緯儀完全相同，而高差測量是通過垂直角和水平距離計算出來的，對于高精度的水準來說，全站儀的精度不夠，但可以用限制距離的測量方式代替低等級的水準測量。 全站儀測角部分采用“角度度盤+角度傳感器”獲得角度的數(shù)字化數(shù)據(jù)，測距部分與光電測距儀完全相同，而且大多采用電磁波測相技術實現(xiàn)的。 坐標放樣坐標測量邊角放樣對邊測量懸高測

3、量直線放樣面積測量后方交會高程傳遞相對直線坐標坐標正反算相對直線放樣線路放樣斷面測量地形測量全站儀機載應用程序種類全站儀機載應用程序種類全站儀必備的硬件功能讀數(shù)頭測角測角：提供水平角（HAR）和豎直角(VA)測距頭測距測距：提供水平距離(HD)和高差(VD) 全站儀的測距方式1、紅外測距-RTS系列2、激光測距-OTS系列全站儀的測角方式1、光柵增量式測角 -230/630/600/700系列2、絕對編碼式測角 -610/710系列角度距離計算坐標公式x=測站x+平距 COS(方位角方位角）y=測站y+平距 SIN(方位角方位角）坐標計算角度距離計算結果要根據(jù)象限來判斷方位角方位角值。AB與B

4、A的方位角相差180度。 21221)()(2yyxxHD平距1212arctanAZxxyy方位角P170什么是方位角？國內(nèi)測量坐標系的定義：國內(nèi)測量坐標系的定義：以正北為0度方向，正東為90度方向，以大地水準面為0高度。所謂大地水準面是通過平均海水面的水準面，大地水準面具有唯一性。北N=0東E=90 H什么是方位角？所謂方位角所謂方位角就是自某標準方向（0度方向）起始，順時針至一條直線的水平角，取值范圍為0360度 。測站點S目標點T方 位 角全站儀的距離計算測量工作需要的是平距和高差影響平距的參數(shù)有天頂角和斜距i測站點SV AH D目標點TZsZttS DV D=SD SIN（VA）=S

5、D COS（VA）全站儀設置測站定向的操作作用：1、測站坐標與定向點坐標共同用于計算定向方位角。2、測坐標或坐標放樣時，作為基點坐標參予計算。儀器所做的工作：將用戶輸入的測站數(shù)據(jù)存到儀器中。作用：1、定向點與測站坐標坐標共同用于計算定向方位角。設置方位角后可將全站儀水平角的0度位置指向測量坐標系的0度方向。儀器所做的工作：調(diào)出儀器中的測站坐標與剛剛輸入的后視（定向）點坐標計算儀器到定向點的方位角。用戶按“是”以后，儀器將水平角設成計算方位角。此時，用戶轉到任何方向，儀器上顯示的都是測站到這個點的方位角。全站儀設置測站定向的操作設置測站定向后，全站儀可以為我們提供些什么數(shù)據(jù)？測站點到目標點的平距

6、參與坐標計算測站點到目標點的高差用于計算坐標點的高程（H）測站點到目標點的方位角，用于計算目標點的平面坐標。坐標測量操作照準待測點測距輸入點名、屬性記錄重復前面的操作。坐標測量計算公式目標點N=54213.254+156.234 COS（52 32 17 ）目標點E=87419.582+156.234 SIN（ 52 32 17 ）目標點Z=測站Z+儀器高+高差棱鏡高數(shù)字化測圖步驟1、全站儀野外采集坐標、繪制草圖。2、全站儀數(shù)據(jù)下載到電腦進行數(shù)據(jù)格式轉換。3、坐標數(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。坐標放樣操作1、輸入待放樣點坐標儀器計算

7、出測站到待放樣點間的距離和方位角進入放樣界面將水平角差調(diào)到0度0分0秒或接近0度指揮棱鏡進入望遠鏡照準后測距根據(jù)屏幕提示的距離差指揮棱鏡前后左右移動重新照準、測距、指揮棱鏡移動直到屏幕顯示的角度差和距離差滿足放樣要求。后方交會測角交會：需要測量至少三個已知點。邊角交會：需要測量至少兩個已知點。全站儀一般是用邊角交會后方交會操作（根據(jù)儀器的不同，有的會要求一次把所有要測的點的坐標全部調(diào)入，有的會要求調(diào)一個測一個）（儀器會讀取當前的角度和距離）（根據(jù)讀取的角度距離數(shù)據(jù)和調(diào)入的測量點坐標計算出待測點的坐標，測量點多于2個點時則進行平差處理）OABPbaXY后方交會計算tantantantan)(ta

8、ntanABBApyyxxxtantantantan)(tantanABBApxxyyybcacb2arccos222acbca2arccos222180 fc角度閉合差在容許范圍內(nèi)時，以 改正和角，并代入下式3f后方交會適用范圍1、需要引一個控制點2、控制點的精度要求較高，極差測坐標不能滿足精度要求。3、在待測點上有兩個或兩個以上的控制點通視。OABPbaXY角距放樣1、參考方向2、待放樣點與參考方向的夾角3、待放樣點到儀器的水平距離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度對邊測量操作照準第一點后按測距確認將該點作為基點照準第二點后按測距確認后即顯示兩點間的平距

9、、高差和斜距照準其它點測距、確認對邊測量：不在待測點上架設儀器的情況下，利用兩個點的假設坐標來計算它們之間的平距、斜距和高差。對邊測量按功能分為相鄰對邊測量和放射對邊測量兩種：適用于測定相鄰兩點間的距離，如：AB、BC.間的距離。適用于測量各點相對于某基點的距離，如：AB、BC間的距離。222212121ZZYYXXdSD222121YYXXdHD21ZZdVD適用：橫斷面測量、樁間距測量、樓間距測量。對邊測量用于橫斷面測量第一步、基點測量。要求跑鏡員報回當前棱鏡高度，操作人員輸入當前棱鏡的正確高度，跑鏡員在中樁上安置棱鏡后，瞄準棱鏡后測距，并將該點確定為基點。第二步、變坡點測量跑鏡人員在變坡

10、點上架設棱鏡。跑鏡人員應報回棱鏡高度和當前位置（位于中樁左邊還是右邊）。操作員輸入跑鏡人員報回的棱鏡高，照準棱鏡測距。測距完成后檢查當前變坡點的選擇是否正確，再根據(jù)跑鏡員報回的位置按左負右將dHD記入第一行偏距行，dVD記入第二行高差行。記錄結束后開始一下變坡點的測量。 斷面號：K104540基點高程：734.256m偏距m 1.55.6527.5412.3226.55416.840高差m1.1211.5641.7541.2412.0125.124高程m 對邊測量用于橫斷面測量高程(m)偏距(m)23.5m0.00m8.763 12.57420.15220.15221.984 22.851面積

11、測量面積測量依次測量待測區(qū)域的各特征點的坐標，或調(diào)取已經(jīng)存儲的坐標數(shù)據(jù)來計算待測區(qū)域的面積。1、可以任意點設站，盡可能保證一站可以測完所有特征點。2、如果不能一站測完所有點，則可以分塊測量所有特征點在同一坐標系下的坐標值進行調(diào)用計算（600/700），也可以分塊測量后面積相加(630/600/700)。3、測量的特征點越多，精度越高。4、測量不需要閉合到起點。分塊面積測量返回調(diào)取坐標計算面積返回提高面積測量精度加密前加密后返回所有特征點都只要測一次返回懸高測量間接測量目標高度，適用于無法直接測量高 度的時候。分類： 1、有棱鏡高 2、無棱鏡高懸高測量操作1、把棱鏡放在待測目標正下方。2、輸入當

12、前棱鏡高。3、瞄準棱鏡測距。4、轉動望遠鏡照準待測目標，儀器顯示當前高度。1、把棱鏡放在待測目標正下方。2、輸入當前棱鏡高。3、瞄準棱鏡測距。4、轉動望遠鏡照準0高度點后將該點設為0高度點。5、轉動望遠鏡照準待測目標，儀器顯示當前高度。懸高測量原理（有棱鏡高）（有棱鏡高）)sin(1VASDHD)cos(11VASDVD2122tan)sin(tanVAVASDVAHDVDHPVASDVAVASDHPVDVD.)cos(tan)sin(.12112懸高返回1、把棱鏡放在待測目標正下方。2、輸入當前棱鏡高。(P.H)3、測量棱鏡距離。（SD、VA1）4、轉動望遠鏡照準待測目標，儀器顯示當前高度。

13、（VA2）懸高測量原理（無棱鏡高）（無棱鏡高）返回)sin(VASDHD11tan)sin(tan1VAVASDVAHDVD1212tan)sin(tan)sin(VAVASDVAVASDVDVD懸高222tan)sin(tanVAVASDVAHDVD1、把棱鏡放在待測目標正下方。2、瞄準棱鏡測距。 (SD,VA)3、轉動望遠鏡照準0高度點后將該點設為0高度點。 (VA1)4、轉動望遠鏡照準待測目標，儀器顯示當前高度。 (VA2)直線放樣注意事項：1、施測前必須設置測站和定向。2、起點和終點坐標可以調(diào)取，也可以實地測量。3、按起點到終點為前進方向，偏距按左正右負輸入。通過兩個已知點定義一條基線

14、，輸入距離起點的長度和偏距計算出坐標進行放樣。直線放樣操作步驟直線放樣計算原理90 AZAZn360)cos()cos(1nnAZdAZlxx)sin()sin(1nnAZdAZlyy相對直線坐標（630、238）測量儀器架設點和待測點在假設坐標系中的相對坐標值，適用于建筑施工中的建筑坐標系。假設坐標系：起基點1指向基點2為X正方向，沿X軸順時針90度的方向為Y正方向。相對直線坐標操作步驟P1P1P2P2相對直線坐標測量原理P1P1P2P2X XY YL1L1L2L2角度偏心法測坐標在待測目標無法直接放置棱鏡時，可以待測目標旁邊等距離處放置棱鏡，以獲得待測目標的距離、再照準待測目標中心獲得方位

15、角即可計算出待測目標的坐標。角度偏心法操作線路認識常見平曲線組成直線段圓曲線段緩和曲線段了解線路的中線、前進方向、左右邊線、五大樁、主點命名方法、偏角、轉點、線路的組成。平曲線了解ZH1HY1QZ1JD1YH1HZ1ZY2QZ2YZ2YZ2)(偏角)(偏角路線的轉折角右左1JD2JD路線前進方向180右180左時為右偏角180時為左偏角180P356里程樁的命名各樁的樁號表示該樁距路線起點的里程，例如：某交點樁距路線起點的距離為3135.12m，其樁號為JD3+135.12。P356豎曲線180)(arctanarctan2121iiii為凸形0為凹形0)(1i)(1i)(1iP386豎曲線計算RRO2xyACBDE1i2i)(2121iiRT切線長：)(L21iiR曲線長：)