全站仪的使用方法及内业计算.docx

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全站仪的使用方法及内业计算

全站仪的使用方法及内业计算

LT

（1）功能：

根据设计的待放样点P的坐标，在实地标出P点的平面位置及填挖高度。

（2）放样原理

1）在大致位置立棱镜，测出当前位置的坐标。

2）将当前坐标与待放样点的坐标相比较，得距离差值dD和角度差dHR或纵向差值ΔX和横向差值ΔY。

3）根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY，逐渐找到放样点的位置。

5、程序测量（programs）

（1）数据采集（datacollecting）

（2）坐标放样（layout）

（3）对边测量（MLM）、悬高测量（REM）、面积测量（AREA）、后方交会（RESECTION）等。

（4）数据存储管理。

包括数据的传输、数据文件的操作（改名、删除、查阅）。

§7.2TOPCONGTS-312全站仪使用简介

一、仪器面板外观和功能说明

面板上按键功能如下：

——进入坐标测量模式键。

◢——进入距离测量模式键。

ANG——进入角度测量模式键。

MENU——进入主菜单测量模式键。

ESC——用于中断正在进行的操作，退回到上一级菜单。

POWER——电源开关键

◢◣——光标左右移动键

▲▼——光标上下移动、翻屏键

F1、F2、F3、F4——软功能键，其功能分别对应显示屏上相应位置显示的命令。

显示屏上显示符号的含义：

V——竖盘读数；HR——水平读盘读数（右向计数）；HL——水平读盘读数（左向计数）；

HD——水平距离；VD——仪器望远镜至棱镜间高差；SD——斜距；*——正在测距；

N——北坐标，x；E——东坐标，y；Z——天顶方向坐标，高程H。

二、全站仪几种测量模式介绍

1、角度测量模式

功能：

按ANG进入，可进行水平角、竖直角测量，倾斜改正开关设置。

第1页F1OSET：

设置水平读数为：

0°00ˊ00"。

F2HOLD：

锁定水平读数。

F3HSET：

设置任意大小的水平读数。

F4P1↓：

进入第2页。

第2页F1TILT：

设置倾斜改正开关。

F2REP：

复测法。

F3V%：

竖直角用百分数显示。

F4P2↓：

进入第3页。

第3页F1H-BZ：

仪器每转动水平角90°时，是否要蜂鸣声。

F2R/L：

右向水平读数HR/左向水平读数HL切换，一般用HR。

F3CMPS：

天顶距V/竖直角CMPS的切换，一般取V。

F4P3↓：

进入第1页。

2、距离测量模式

功能：

按◢进入，可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及PSM、PPM、距离单位等设置。

第1页F1MEAS：

进行测量。

F2MODE：

设置测量模式，Fine/coarse/tragcking（精测/粗测/跟踪）。

F3S/A：

设置棱镜常数改正值（PSM）、大气改正值（PPM）。

F4P1↓：

进入第2页。

第2页F1OFSET：

偏心测量方式。

F2SO：

距离放样测量方式。

F3m/f/i：

距离单位米/英尺/英寸的切换。

F4P2↓：

进入第1页。

3、坐标测量模式

功能：

按进入，可进行坐标（N，E，H）、水平角、竖直角、斜距测量及PSM、PPM、距离单位等设置。

第1页F1MEAS：

进行测量。

F2MODE：

设置测量模式，Fine/Coarse/Tracking。

F3S/A：

设置棱镜改正值（PSM），大气改正值（PPM）常数。

F4P1↓：

进入第2页。

第2页F1R.HT：

输入棱镜高。

F2INS.HT：

输入仪器高。

F3OCC：

输入测站坐标。

F4P2↓：

进入第3页。

第3页F1OFSET：

偏心测量方式。

F2———

F3m/f/i:

距离单位米/英尺/英寸切换。

F4P3↓：

进入第1页。

4、主菜单模式

功能：

按MENU进入，可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理（数据文件编辑、传输及查询）、参数设置等。

三、全站仪功能简介

测量前，要进行如下设置——按◢或，进入距离测量或坐标测量模式，再按第1页的S/A（F3）。

1、棱镜常数PRISM的设置——进口棱镜多为0，国产棱镜多为-30mm。

（具体见说明书）

2、大气改正值PPM的设置——按“T-P”，分别在“TEMP.”和“PRES.”栏，输入测量时的气温、气压。

（或者按照说明书中的公式计算出PPM值后，按“PPM”直接输入）。

说明：

PRISM、PPM设置后，在没有新设置前，仪器将保存现有设置。

（一）角度测量

按ANG键，进入测角模式（开机后默认的模式），其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本相同。

照准目标后，记录下仪器显示的水平度盘读数HR和竖直度盘读数V。

（二）距离测量

先按◢键，进入测距模式，瞄准棱镜后，按F1（MEAS），记录下仪器测站点至棱镜点间的平距HD、镜头与镜头间的斜距SD和镜头与镜头间的高差VD。

（三）坐标测量

1、按ANG键，进入测角模式，瞄准后视点A。

2、按HSET，输入测站O至后视点A的坐标方位角。

如：

输入65.4839，即输入了。

3、按键，进入坐标测量模式。

按P↓，进入第2页。

4、按OCC，分别在N、E、Z输入测站坐标（X0,Y0,H0）。

5、按P↓，进入第2页，在INS.HT栏，输入仪器高。

6、按P↓，进入第2页，在R.HT栏，输入B点处的棱镜高。

7、瞄准待测量点B，按MEAS，得B点的（XB,YB,HB）。

（四）零星点的坐标放样（不使用文件）

1、按MENU，进入主菜单测量模式。

2、按LAYOUT，进入放样程序，再按SKP，略过使用文件。

3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，输入测站O点的坐标（X0,Y0,H0）；并在INS.HT一栏，输入仪器高。

4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，输入后视点A的坐标（xA,yA）；若不知A点坐标而已知坐标方位角，则可再按AZ，在HR项输入的值。

瞄准A点，按YES。

5、按LAYOUT（F3），再按NEZ，输入待放样点B的坐标（xB,yB,HB）及测杆单棱镜的镜高后，按ANGLE（F1）。

使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的dHR=0°00ˊ00"，即找到了OB方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于OB方向上。

6、按DIST，进行测量，根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动，若dHD为正，则向O点方向移动；反之若dHD为负，则向远处移动，直至dHD=0时，立棱镜点即为B点的平面位置。

7、其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度，正为挖，负为填。

8、按NEXT——反复5、6两步，放样下一个点C。

1.1直线上各中桩坐标计算

当需要放样的P点位于直线上时，有两种情况：

位于YZ（HZ）之间和ZY（ZH）之间，或者位于公路QD和ZH（ZY）之间，其计算方法相同，公式如下：

式中为该段直线的起点（可以是YZ，HZ，或QD）坐标

为要求的P点与该段直线起点的桩号差（距离）

1.2单圆曲线上各中桩坐标计算当需要放样P点位于单圆曲线上时，其坐标计算如下：

式中为ZY点坐标，为圆曲线半径

为P点与ZY点的桩号差（弧长）

当路线左转时，取“-”，反之取“+”

1.3带缓和曲线的圆曲线上各中桩坐标计算

当P点位于带缓和曲线的圆曲线时，又分为以下三种情况：

1.3.1ZH到HY段

式中

为ZH点坐标

为P点与ZH点桩号差，为缓和曲线长

当路线左转时，取“-”，反之取“+”

1.3.2HY到YH段

式中为HY点坐标

为P点与ZH点桩号差，为缓和曲线长

当路线左转时，取“-”，反之取“+”

1.3.3YH到HZ段

式中，

为HZ点坐标，为HZ点与P点的桩号差

当路线左转时，取“+”，反之取“-”

1.4复曲线上各中桩坐标计算

1.4.1

当复曲线中间不设缓和曲线时，采用以下方法进行计算：

对于第一缓和曲线、第一段圆曲线以及第二缓和曲线，分别用公式（3）、公式（4）和公式（5）计算；对于第二段圆曲线，用公式

（2）计算，计算时将公式

（2）中的

换成，分别为第一圆曲线和第一缓和曲线长度，左转取“-”，右转取“+”。

1.4.2当复曲线中间有缓和曲线时，即构成卵型曲线。

如图2，缓和曲线AB的长度为，A、B点的曲率半径分别为和，为缓和曲线上曲率为零的点，AB段内任意点的坐标从

点推算。

对于这种曲线来讲，主要是计算中间缓和曲线上各点的坐标，而两侧的圆曲线和缓和曲线的计算方法与前述内容相同，此处不再细述。

则，

式中，为第一、第二缓和曲线长度。

为大圆，小圆半径。

1.4.2.1当时

如图2（a），设A点（YH1）的坐标为（），由公式（4）计算得到，切线方位角用下式计算：

式中，为半径为的圆曲线的曲线长。

点的坐标为：

式中，

的切线方位角

1.4.2.2当时

如图2（b），点的坐标

式中，

的切线方位角

1.4.2.3内任意点坐标

计算出点的坐标及切线方位角后，当时，用公式（3）计算上任意点坐标；当时，用公式（5）计算，式中为中间缓和曲线上计算点至

点的曲线长，相应换成。

2.公路横断面上各点坐标计算

当要放样的点P位于中线以外时，则应位于某中桩的横断方向上，此时P点所对应中桩的坐标可由前述方法计算，此处视为已知，记作

P点到其所对应中装的距离D也应为已知，同时P点位于左幅或是右幅也应已知。

这里仅列出需放样的点位于直线、圆曲线及缓和曲线上的情况，当需放样点位于复曲线或卵型曲线上时，计算方法与此类似，只是须把相应方位角进行转换，此处不再详述。

2.1P点对应的中桩位于直线上时：

式中，http:

//www.gongcheng.org为P点对应中桩的坐标

P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”

本节其余符号与前述相同

2.2P点对应的中桩位于单圆曲线上时

式中，第一个“±”号，路线左转取“-”，右转取“+”

第二个“±”号，P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”

2.3P点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上时，2.4分三种情况：

2.3.1ZH到HY段

式中为ZH点坐标

为P点对应的中桩与ZH点桩号差，为缓和曲线长

第一个“±”号，路线左转取“-”，右转取“+”了第二个“±”号，P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”

2.3.2HY到YH段

式中为HY点坐标为P点对应的中桩与HY点桩号差，为缓和曲线长

前两个“±”号，路线左转取“-”，右转取“+”

第三个“±”号，P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”

2.3.3YH到HZ段

式中为HZ点坐标

为HZ点桩号与P点对应的中桩桩号差，为缓和曲线长

第一个“±”号，路线左转取“+”，右转取“-”

第二个“±”号，P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”

3计算示例

已知JD9（2006，2007），JD10（2250，3140），JD11（1865，4250）JD10里程K16+062.25，

求：

各主点坐标；K15+400K15+900K16+700中桩及左侧距中桩7.5m处点的坐标

解：

A9，10=77°50′47.56〃D9，10=1158.976m

A10，11=109°07′44.19〃D10，11=1174.872m

路线转角=31°16′56.63各曲线要素值经计算为

mm3°26′15.89〃

mm

由于JD10里程为K16+062.25，所以各主点里程为ZHK15+211.897HYK15+511.897YHK16+576.849

HZK16+876.849QZK16+044.373

各主点坐标计算如下：

ZH点由公式

（1）

77°50′47.56〃代入，得

X=2070.975Y=2308.706

HY点由公式（3）

77°50′47.56〃代入，得

X=2128.247Y=2603.140

YH点由公式（4）

77°50′47.56〃代入，得

X=2063.949Y=3658.101

HZ点由公式

（1）

109°07′44.19〃代入，得

X=1971.343Y=3943.399

YH点由公式（5）

109°07′44.19〃代入，得

X=2063.949Y=3658.101

与公式（4）计算结果相同

K15+400位于ZH到HY段

中桩坐标X=2109.128Y=2492.894

左侧7.5mX=2116.495Y=2491.488

K15+900位于HY到YH段

中桩坐标X=2157.104Y=2989.778

左侧7.5mX=2164.604Y=2989.801

K16+700位于YH到HZ段

中桩坐标X=2028.132Y=3775.919

左侧7.5mX=2020.996Y=3773.610

4.结束语

综上所述，放样点的坐标计算问题是实际工程中的最基本问题，采用本文所述的计算方法，计算结果比较准确和迅速。