測量儀器應(yīng)用介紹水準(zhǔn)儀-全站儀

1、水準(zhǔn)儀認識,一、內(nèi)容 1．認識水準(zhǔn)儀的構(gòu)造。 2．練習(xí)水準(zhǔn)儀整平、對光照準(zhǔn)和讀數(shù)。二、目的與要求 1．了解水準(zhǔn)儀主要部件的作用和用法。 2．掌握水準(zhǔn)儀的整平操作。 3. 掌握水準(zhǔn)測量對光照準(zhǔn)、消除視差及讀數(shù)的觀測方法,GPS,三、步驟： 1. 水準(zhǔn)儀認識 水準(zhǔn)儀主要組成部分：望遠鏡 、水準(zhǔn)器、基座,水準(zhǔn)實驗所用儀器：WILD水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)組成,2. 儀器安置及整平 在測站上安置水準(zhǔn)儀，并使

2、望遠鏡平行一對腳螺旋，旋動此兩螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中間；望遠鏡位置不變，旋動第三個腳螺旋，使氣泡居中央。,水準(zhǔn)儀調(diào)平方法原理,3. 消除視差 通過轉(zhuǎn)動及微調(diào)螺旋將望遠鏡瞄準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺，調(diào)節(jié)儀器，檢查有無視差并消除視差。思考：①視差存在的原因 ②水準(zhǔn)測量如何檢查有無視差存在？ ③如何消除視差？ 4. 觀測讀數(shù)并記錄 準(zhǔn)確讀取十字細橫絲讀數(shù)，估讀到mm，并記入后視

3、讀數(shù)欄內(nèi)。旋轉(zhuǎn)望遠鏡對準(zhǔn)前視尺子，消除視差，觀測讀數(shù)并記錄。首站觀測完畢。依此進行各站的觀測，直至所有測站觀測結(jié)束。,路線水準(zhǔn)測量,一、內(nèi)容 由一已知水準(zhǔn)點開始，用連續(xù)觀測的方法經(jīng)多個測站，閉合到原來水準(zhǔn)點或附合到另一水準(zhǔn)點，并在其經(jīng)過的路線中設(shè)立一些水準(zhǔn)點。二、目的與要求1．掌握水準(zhǔn)測量的觀測、記錄、計算和校核方法。 2．學(xué)會設(shè)立水準(zhǔn)點。,三、實驗步驟 1. 水準(zhǔn)路線設(shè)置 根據(jù)實驗現(xiàn)場條件及實驗?zāi)康?/p>

4、選則水準(zhǔn)點，并確定導(dǎo)線類型（閉合或附合），然后在所有水準(zhǔn)點上安放水準(zhǔn)尺。 2. 路線水準(zhǔn)測量 1）測站選擇：確定水準(zhǔn)路線觀測方向，在首站兩水準(zhǔn)尺之間安置水準(zhǔn)儀，盡量使前后視線長度相等，以滿足“中間法觀測”條件。,中間法觀測原理圖,2）后視觀測：旋轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺，對光照準(zhǔn)、消除視差，讀數(shù)（估讀到毫米）、記錄。 3）前視觀測：旋轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀望遠鏡對照前視水準(zhǔn)尺，對光照準(zhǔn)、消除視差，讀數(shù)（估讀到毫米）、記錄（完成一測站的

5、觀測工作）。 4）移站觀測：將水準(zhǔn)移移動到下一測站，繼續(xù)步驟2）及步驟3），直至所有測站觀測完畢，即完成了整個路線的外業(yè)觀測工作。,（3）計算 1）精度評定 高差閉合差計算 閉合導(dǎo)線： 附合導(dǎo)線： 允許閉合差： 2）平差處理及水準(zhǔn)點高程計算 改正數(shù) 高程：（5）報告編寫,,,,高程放樣,測設(shè)由設(shè)計所給定的高程是根據(jù)施工現(xiàn)場已有的水準(zhǔn)點引測的。

6、 它與水準(zhǔn)測量不同之處在于：不是測定兩固定點之間的高差，而是根據(jù)一個已知高程的水準(zhǔn)點測設(shè)所給定點的高程。 在建筑設(shè)計和施工的過程中，為了計算的方便，一般把建筑物的室內(nèi)地坪用±0.000標(biāo)高表示，基礎(chǔ)門窗等的標(biāo)高都是以±0.000為依據(jù)相對于±0.000測設(shè)的。,（一）高程放樣的一般方法,假設(shè)在設(shè)計圖紙上查得建筑物的室內(nèi)地坪高程為HB,附近有一已知水準(zhǔn)點為HA，要求把建筑物的室內(nèi)地坪標(biāo)高測設(shè)到木樁B(

7、或墻面)上.方法是：安置水準(zhǔn)儀與A、B兩點之間，先在A點上立標(biāo)尺的后視讀數(shù)為a，然后按 計算出前視讀數(shù)b。升高或降低標(biāo)尺，使前視讀數(shù)等于b，緊靠尺底在木樁一側(cè)劃一道紅線，此線就是室內(nèi)地坪±0.000標(biāo)高的位置。,方法如圖所示：,,,a,A,,,,,,,,,,,,,,,b,B,墻面,,（二）傳遞高程放樣法,然后B點上下移動標(biāo)尺，使中絲讀數(shù)等于d， 在尺底劃線即是B點高程位置。 當(dāng)需要向

8、建筑物上部傳遞高程時，一般可沿柱子、墻邊或從樓梯口用鋼尺垂直向上量取高度，將高程傳遞上去。,,,,欲測得已知高程點Ｂ在較深的基坑內(nèi)時，可利用水準(zhǔn)儀觀測，ａ、b、c、d讀數(shù)，根據(jù)地面的水準(zhǔn)點A的高程，測設(shè)出B點高程HB，,,,,大地水準(zhǔn)面,A,B,HA,HB,,,,水平視線,水準(zhǔn)尺,水準(zhǔn)尺,a,b,=,HA+hAB,,,,1.134,1.677,h1=-0.543,水準(zhǔn)儀檢校及自動安平水準(zhǔn)儀、精密水準(zhǔn)儀簡介,內(nèi)容提要： 1、普通

9、水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 2、自動安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡介 3、水準(zhǔn)測量誤差及注意事項,1.普通水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 一、水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何關(guān)系,水準(zhǔn)管軸LL∥視準(zhǔn)軸CC圓水準(zhǔn)軸L’L’ ∥豎軸VV橫絲要水平（即：⊥VV）,二.水準(zhǔn)儀的檢驗與校正,（一）圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正1、檢驗：氣泡居中后，再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°，看氣泡是否居中。2、校正：用三個腳螺旋使氣泡向中央移動 一半, 再用

10、三個“校正螺絲”，使氣泡居 中。,（二）十字絲橫絲的檢驗與校正,1、檢驗：整平后，用橫絲的一端對準(zhǔn)一固定點P，轉(zhuǎn)動微動螺旋，看P點是否沿著橫絲移動。 2、校正：旋下目鏡處十字絲環(huán)外罩，轉(zhuǎn)動左右2個“校正螺絲”。,（三）水準(zhǔn)管軸∥視準(zhǔn)軸（i角）的檢校,1、檢驗：（1）平坦地上選A、B兩點，約80-100m。（2）在中點C架儀，讀取a1、b1,（3）在距B點約D/10m處架儀，讀取a2、b2，得h2=a2-b2 。若Δh≤3mm ,

11、則水準(zhǔn)管軸不平行視準(zhǔn)軸。（4）在測站K2上進行，先求出正確的后視讀數(shù)a2`=a2-1.1 Δh ，轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使后視讀數(shù)由a2移至a2`，此時出現(xiàn)管水準(zhǔn)器偏離中央，用撥針撥動管器校正螺絲，使氣泡退回中央，第二次再測高差，直至條件滿足要求。,,,2、校正 方法有二種：,（1）校正水準(zhǔn)管（4）在測站K2上進行，先求出正確的后視讀數(shù)a2`=a2-1.1 Δh ，轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使后視讀數(shù)由a2移至a2`，此時出現(xiàn)管水準(zhǔn)器偏離中央，用

12、撥針撥動管水準(zhǔn)器校正螺絲，使氣泡退回中央，第二次再測高差，直至條件滿足要求。（2）校正十字絲——可用于自動安平水準(zhǔn)儀保持水準(zhǔn)管氣泡居中，撥動十字絲上下兩個“校正螺絲”，使橫絲對準(zhǔn)(a2’=h1+b2)。,2.自動安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡介,一、自動安平水準(zhǔn)儀(compensator level)1．原理——望遠鏡的光路上加有一個補償器。,自動安平水準(zhǔn)儀照片,3．檢?！黾右豁椦a償器的檢驗，即：轉(zhuǎn)動腳螺旋，破壞粗平，看警告指

13、示窗是否出現(xiàn)紅色。,2．使用——粗平后，望遠鏡內(nèi)觀察警告指示窗應(yīng)全部呈綠色；最好狀態(tài)是指示窗的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。,二、精密水準(zhǔn)儀(precise level),1、精密水準(zhǔn)儀——提供精確的水平視線和精確讀數(shù)；2、精密水準(zhǔn)尺——刻度精確(銦瓦尺invar leveling staff)。,,,3、讀數(shù)方法：,精平后，轉(zhuǎn)動“測微螺旋”，使十字絲的楔形絲精確夾準(zhǔn)某一整分劃線。將整分劃值和測微器中的讀數(shù)合起來。,1.48655m,三

14、．?dāng)?shù)字水準(zhǔn)儀(digital level)及條紋碼水準(zhǔn)尺(coding level staff),優(yōu)點:?具有自動安平、顯示讀數(shù)和視距功能。?與計算機數(shù)據(jù)通訊，避免人為觀測誤差。,3.水準(zhǔn)測量誤差及注意事項,來源有：儀器誤差、操作誤差、 外界條件影響一、儀器誤差主要有：視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸（i角）的誤差、水準(zhǔn)尺誤差,二、操作誤差主要有：水準(zhǔn)氣泡未嚴格居中、視差、估讀誤差、水準(zhǔn)尺未豎直。三、外界

15、條件影響的誤差主要有：儀器下沉、尺墊下沉、地球曲率、大氣折光、氣溫和風(fēng)力。,自動安平水準(zhǔn)儀,Automatic Levels,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補償角：,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補償角：,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠鏡瞄

16、準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動目鏡下方的補償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補償器。,數(shù)字水準(zhǔn)儀,Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點：1.讀數(shù)客

17、觀； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測 量,本,,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動目鏡下方的補償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補償器正常；如果

18、讀數(shù)變化，則需檢修補償器。,電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度高；

19、4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測 量,自動安平水準(zhǔn)儀,Automatic Levels,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補償角：,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4

20、.輕輕按動目鏡下方的補償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補償器。,第8節(jié)電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,§3-8Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點：1.讀數(shù)客觀

21、； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測 量,自動安平水準(zhǔn)儀,Automatic Levels,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補

22、償角：,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補償角：,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動目鏡下方的補償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補償器。,第8節(jié)電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,§3-8Digital / Electronic Levels,Trimble

23、 DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù)

24、 據(jù) 存 儲 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測 量,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動目鏡下方的補償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補償器。,電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水

25、準(zhǔn)儀＝自動水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測 量,TOTAL STATION全站儀及其操作,GT

26、S-210SERIES,全站儀,使用簡介,,組成部分,Carrying handle 手柄,Sighting collimator粗瞄鏡,Optical plummet telescope光學(xué)對中器,Operating key 操作健,Leveling screw整平腳螺旋,Objective lens 物鏡,Display unit 顯示器,Base 基座,Horizontal motion clamp, Horizontal

27、 tangent screw水平制動、微動螺旋,第一節(jié) 全站儀的基本組成及分類,全站儀的基本組成 數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備：電子測角、電子測距、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 過程控制機：外用設(shè)備、進行計算產(chǎn)生指令的微處理機。 集機械、光學(xué)、電子等多方面技術(shù)而成。,全站儀的分類初期階段：積木式全站儀成熟階段：整體式或集成式 光電測距儀的光波發(fā)射、接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合成同軸的整體式全站儀。,全站儀的基本功能 測量

28、坐標(biāo)（NEZ\ENZ)測量距離(斜距、平距、高差）測量角度（水平角、垂直角）放樣工作（平距、高差、高程、坐標(biāo)等放樣元素）測量參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)處理,全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用兩個相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進行角度測量的。 根據(jù)測角精度可分為0。5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個等級。,第二節(jié)全站儀的使用,全站儀的結(jié)構(gòu) 全站儀由電源部分、

29、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。,Battery 電池,Vertical motion clamp, Vertical tangent screw豎直制動、微動螺旋,Connector計算機連接插口,Telescope focusing knob調(diào)焦手輪,Telescope eyepiece目鏡,Plate level管水準(zhǔn)器,Circle level圓水準(zhǔn)器,,組成部分,Wood Trip

30、od 木腳架,Aluminum Tripod 鋁腳架,,腳架,,棱鏡,Single prism system單棱鏡組,Mini prism 微型棱鏡,Triple prism system三棱鏡組,1．同軸望遠鏡 （三軸光學(xué)系統(tǒng)） 同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能，即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使之成像于十字絲分劃板，進行角度測量。 同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測距部

31、分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計算光的傳播時間，計算實測距離。,同軸性使得望遠鏡一次瞄準(zhǔn)即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。 2．三軸自動補償 （軸系誤差補償技術(shù)）

32、　　在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理，作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜，會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動補償系統(tǒng)，可對縱軸的傾斜進行監(jiān)測，并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸

33、傾斜自動補償。,3．鍵盤 鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時操作。 4．存儲器 全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲器相當(dāng)于計算機的內(nèi)存(RAM)，存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當(dāng)于計算機的磁盤。 5．通訊接口 雙向信息傳輸,全站儀的基本操作與使用 1）水平角測量 （1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照

34、準(zhǔn)第一個目標(biāo)A。 （2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。 （3）照準(zhǔn)第二個目標(biāo)B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。,2）距離測量 （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 　　光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫

35、度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結(jié)果進行改正。 （3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （4）距離測量,示例：,V : 90°10′20″HR: 120°30′40″0SET HOLD HSET P1↓,HR: 120°30′40″HD* 65.432 mVD 12.345 mMEAS MOD

36、E S/A P1↓,角度測量模式豎直角 : 90°10′20″水平角 : 120°30′40″,距離測量模式水平角 : 120°30′40″水平距離 : 65.432m高差 : 12.345m,,,顯示面板,照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。 　　 全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模

37、式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動目標(biāo)或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標(biāo)測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。,3）坐標(biāo)測量 （1）設(shè)定測站點的三維坐標(biāo)。 （2）設(shè)定后視點的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點的坐標(biāo)時，全站儀會自動計算后視方向

38、的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。 （3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。 （4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。 （5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標(biāo)。,全站儀的基本組成及分類,全站儀的基本組成 數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備：電子測角、電子測距、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 過程控制機：外用設(shè)備、進行計算產(chǎn)生指令的微處理機。 集機械、光學(xué)、電子等多方面技術(shù)而成。,全

39、站儀的分類初期階段：積木式全站儀成熟階段：整體式或集成式 光電測距儀的光波發(fā)射、接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合成同軸的整體式全站儀。,全站儀的基本功能 測量坐標(biāo)（NEZ\ENZ)測量距離(斜距、平距、高差）測量角度（水平角、垂直角）放樣工作（平距、高差、高程、坐標(biāo)等放樣元素）測量參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)處理,全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用兩個相同的光柵

40、度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進行角度測量的。 根據(jù)測角精度可分為0。5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個等級。,第二節(jié)全站儀的使用,全站儀的結(jié)構(gòu) 全站儀由電源部分、測角系統(tǒng)、測距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。,1．同軸望遠鏡 （三軸光學(xué)系統(tǒng)） 同軸化的基本原理是：在望遠物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實現(xiàn)望遠鏡的多功能，即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使之成像于十字絲分劃板，進行角度測量。

41、 同時其測距部分的外光路系統(tǒng)又能使測距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計算光的傳播時間，計算實測距離。,同軸性使得望遠鏡一次瞄準(zhǔn)即可實現(xiàn)同時測定水平角、垂直角和斜距等全部基本測量要素的測定功能。

42、2．三軸自動補償 （軸系誤差補償技術(shù)）　　在儀器的檢驗校正中已介紹了雙軸自動補償原理，作業(yè)時若全站儀縱軸傾斜，會引起角度觀測的誤差，盤左、盤右觀測值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動補償系統(tǒng)，可對縱軸的傾斜進行監(jiān)測，并在度盤讀數(shù)中對因縱軸傾斜造成的測角誤差自動加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動按豎軸傾斜改正計算式計算，并加入度盤讀數(shù)中加以

43、改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動補償。,3．鍵盤 鍵盤是全站儀在測量時輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時操作。 4．存儲器 全站儀的存儲器有內(nèi)存儲器和存儲卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲器相當(dāng)于計算機的內(nèi)存(RAM)，存儲卡是一種外存儲媒體，又稱PC卡，作用相當(dāng)于計算機的磁盤。 5．通訊接口 雙向信息傳輸,,操 作 鍵 盤,,操作面板,全站儀的基本操作與使用

44、 1）水平角測量 （1）按角度測量鍵，使全站儀處于角度測量模式，照準(zhǔn)第一個目標(biāo)A。 （2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。 （3）照準(zhǔn)第二個目標(biāo)B，此時顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。,2）距離測量 （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 　　光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mm

45、Hg是儀器設(shè)置的一個標(biāo)準(zhǔn)值，此時的大氣改正為0ppm。實測時，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會自動計算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對測距結(jié)果進行改正。 （3）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （4）距離測量,照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測距鍵，距離測量開始，測距完成時顯示斜距、平距、高差。 　　 全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式，測量時間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用

46、于跟蹤移動目標(biāo)或放樣時連續(xù)測距，最小顯示一般為1cm，每次測距時間約0.3S；粗測模式，測量時間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測量或坐標(biāo)測量時，可按測距模式（MODE）鍵選擇不同的測距模式。,,操作鍵盤,,操作鍵盤,3）坐標(biāo)測量 （1）設(shè)定測站點的三維坐標(biāo)。 （2）設(shè)定后視點的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點的坐標(biāo)時，全站儀會自動計算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。

47、（3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。 （4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。 （5）量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測量鍵，全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標(biāo)。,點到線測量,Create a new coordinate by measuring to two points. The 1st point becomes the origin and the 2nd point becomes the N axis d

48、irection.通過觀測兩已知點即可確定一新點的坐標(biāo)。坐標(biāo)系為：第一個點作為坐標(biāo)原點，而第一點到第二點的方向作為N（軸）方向。,Point-to-Line Measurement,,應(yīng)用程序測量,,Compression Lock擰式鎖緊機構(gòu),,Quick Lock握式鎖緊機構(gòu),,Twist Lock擰式鎖緊機構(gòu),,Graduation 刻度,Quick Lock握式鎖緊機構(gòu),Circle Level圓水準(zhǔn)器,Prism

49、 Pole 對中桿,Bipod 支架,,棱鏡桿,Diagonal eyepiece彎管目鏡,Through compass管狀指南針,Solar filter太陽濾光鏡,Solar reticle太陽十字絲,,其它附件,Superior Basic Function for Measuring Distance & Angle 強大的測距、測角功能Increased Internal Memory for D

50、ata Storage  大容量內(nèi)存Dual-Axis Compensator  雙軸補償器Compact and Light Weight  小巧輕便Waterproof IPX6!!   防水等級達IPX6Easy to Use 容易使用,,主要特點,Waterproof IPX6!!   IPX6 Defined as &quo

51、t;Water projected in powerful jets" against enclosure from any direction shall have no harmful effects. 從任何方向用水龍頭噴射不會造成影響,,防水,顯示 顯示屏使用液晶點陣顯示，每屏4行，每行20個字符。 通常，上面三行顯示測量數(shù)據(jù)，最下面一行顯示對應(yīng)于功能鍵的功能信

52、息，這些功能信息隨測量模式的不同而變化。對比度與照明,顯示窗口的對比度與照明是可調(diào)整的。,,顯示面板,,角度測量,,距離測量,,坐標(biāo)測量,Remote Elevation Measurement (REM) 懸高測量 Missing Line Measurement (MLM) 對邊測量Setting Z Coordinate of Occupied Point 測站點高程反算Area Calculati

53、on 面積計算Point-to-Line Measurement 點到線測量,,應(yīng)用程序測量,懸高測量,This feature measures the height where a prism can not be placed directly. Measurement can be extended along the plumb line as the height is continuously display

54、ed.該功能用來測量無法直接放置棱鏡點的高程，實際測量時可連續(xù)地顯示沿鉛垂方向任一點的高度。,Remote Elevation Measurement (REM),,應(yīng)用程序測量,對邊測量 Missing Line Measurement (MLM),Multiple lines can be drawn between: 1. the first point and the last point. 2. the la

55、st 2 points.Horizontal distance, difference in height and slope distance are calculated. Coordinate file data and manual input data are available to be used.,對邊測量有兩種方式： 1、第一點與最后一點； 2、最后兩點本程序可計算上述兩種情況的平距、高差和斜距，計算可

56、以使用坐標(biāo)文件數(shù)據(jù)和手工輸入數(shù)據(jù)。,,應(yīng)用程序測量,測站點高程反算,Z coordinate and direction angle of the instrument can be calculated and reset by measuring Z coordinate of known points (Max. 10 points) displayed.通過觀測已知點的高程（最多10個點）來計算并重新設(shè)置測站點的高程與方位角

57、。,Setting Z Coordinate of Occupied Point,,應(yīng)用程序測量,面積計算,Area can be calculated using measured data or file data (Coordinate data).可使用直接觀測值或文件數(shù)據(jù)（坐標(biāo)數(shù)據(jù)）來計算面積。,Area Calculation,,應(yīng)用程序測量,經(jīng)緯儀,Optical Theodolite光學(xué)經(jīng)緯儀,Digital Th

58、eodolite電子經(jīng)緯儀,,其它測量儀器,水準(zhǔn)儀,An bar coded staff for digital level數(shù)字水準(zhǔn)儀用的水準(zhǔn)尺,Digital Level 數(shù)字水準(zhǔn)儀,Automatic Level自動安平水準(zhǔn)儀,Leveling Staff / Rod 水準(zhǔn)尺,Hand Level 手持式水準(zhǔn)儀,,其它測量儀器,羅盤儀,各種羅盤儀,Plumb Bob垂球,,其它測量儀器,GPS接收機,GPS 接收機,,其

59、它測量儀器,TOPCON 拓普康,http://www.topconpositioning.com/,AP-LIA,GTP 8000,GTS 810,,全站儀的主要品牌,LEICA 徠卡,http://www.leica-geosystems.com,TPS 1100,TCA 2003,TPS 400,,全站儀的主要品牌,SOKKIA 索佳,http://www.sokkia.com,SET 4120,SET 610,SET 4110R

60、,,全站儀的主要品牌,NIKON 尼康,http://www.ave.nikon.co.jp/survey-e/,NPL 821,NPL 350,C 100,,全站儀的主要品牌,ZEISS 蔡司,http://www.zeiss.com,ELTA S,ELTA C,ELTA R,,全站儀的主要品牌,距離測量儀器,Steel Tape鋼尺,Electronic Distance Meter電子測距儀,Pocket Rangefinde