全站仪的使用.docx

1、全站仪的使用全站仪的功能介绍 1、角度测量（angle observation） （1）功能：可进行水平角、竖直角的测量。 （2）方法：与经纬仪相同，若要测出水平角 AOB ，则： 1）当精度要求不高时： 瞄准 A 点置零（ 0 SET ）瞄准 B 点，记下水平度盘 HR 的大小。 2）当精度要求高时： 可用测回法（ method of observation set ）。 操作步骤同用经纬仪操作一样，只是配置度盘时，按“置盘”（ H SET ）。 2、距离测量（ distance measurement ） PSM 、PPM 的设置 测距、测坐标、放样前。 1）棱镜常数（PSM ）的设置。

2、一般： PRISM=0 （原配棱镜），-30mm （国产棱镜） 2）大气改正数（ PPM ）（乘常数）的设置。 输入测量时的气温（ TEMP ）、气压（ PRESS ），或经计算后，输入 PPM 的值。 （1）功能：可测量平距 HD 、高差 VD 和斜距 SD （全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距） （2）方法：照准棱镜点，按“测量”（ MEAS ）。 3、坐标测量（ coordinate measurement ） （1）功能：可测量目标点的三维坐标（ X ， Y ， H ）。 （2）测量原理 若输入：方位角 ，测站坐标（ ， ）；测得：水平角 和平距 。则有： 方位角： 坐标： 若输入：测站

3、 S 高程 ，测得：仪器高 i ，棱镜高 v ，平距 ，竖直角 ，则有： 高程： （3）方法： 输入测站 S （ X ， Y ，H ），仪器高 i ，棱镜高 v 瞄准后视点 B ，将水平度盘读数设置为 瞄准目标棱镜点 T ，按“测量”，即可显示点 T 的三维坐标。 4、点位放样 (Layout) （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 X 和横向差值 Y 。 3）根据显示的 dD 、dHR 或X 、Y ，

4、逐渐找到放样点的位置。 5、程序测量（ programs ） （1）数据采集 (data collecting) （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）。 7.2 TOPCON GTS-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。 POWE

5、R 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 F1 OSET ：设置水平读数为：00000。 F2 HOLD ：锁定水

6、平读数。 F3 HSET ：设置任意大小的水平读数。 F4 P1： 进入第 2 页。 第 2 页 F1 TILT ：设置倾斜改正开关。 F2 REP ： 复测法。 F3 V% ： 竖直角用百分数显示。 F4 P2： 进入第 3 页。 第 3 页 F1 H-BZ ：仪器每转动水平角 90时，是否要蜂鸣声。 F2 R/L ：右向水平读数 HR/ 左向水平读数 HL 切换，一般用 HR 。 F3 CMPS ：天顶距 V/ 竖直角 CMPS 的切换，一般取 V 。 F4 P3：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

7、位等设置。 第 1 页 F1 MEAS ：进行测量。 F2 MODE ：设置测量模式， Fine/coarse/tragcking（精测/粗测/跟踪）。 F3 S/A ： 设置棱镜常数改正值（ PSM ）、大气改正值（ PPM ）。 F4 P1 ：进入第 2 页。 第 2 页 F1 OFSET ：偏心测量方式。 F2 SO ：距离放样测量方式。 F3 m/f/i ：距离单位米 / 英尺 / 英寸的切换。 F4 P2： 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 F1 M

8、EAS ：进行测量。 F2 MODE ：设置测量模式， Fine/Coarse/Tracking 。 F3 S/A ：设置棱镜改正值（ PSM ），大气改正值（ PPM ）常数。 F4 P1：进入第 2 页。 第 2 页 F1 R.HT ：输入棱镜高。 F2 INS.HT ：输入仪器高。 F3 OCC ：输入测站坐标。 F4 P2：进入第 3 页。 第 3 页 F1 OFSET ：偏心测量方式。 F2 F3 m/f/i: 距离单位米 / 英尺 / 英寸切换。 F4 P3：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

9、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

10、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 ,

11、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

12、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=00000，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

13、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

14、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：1.3.1 ZH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“+”1.3.2 HY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“+”1.3.3 YH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

15、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（ ），

16、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

17、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。2.1 P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2.2 P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“+” 2.3 P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：2.3.1 ZH到HY段式中 为ZH点坐标为P点对应的中桩与ZH点桩号差，

18、 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“+” 2.3.2 HY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“+” 2.3.3 YH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

19、 ) JD10里程K16+062.25 ， 求：各主点坐标；K15+400 K15+900 K16+700 中桩及左侧距中桩7.5m处点的坐标解： A9，10=775047.56 D9，10=1158.976 mA10，11=1090744.19 D10，11=1174.872 m路线转角 =311656.63 各曲线要素值经计算为 m m 32615.89m m 由于JD10里程为K16+062.25，所以各主点里程为 ZH K15+211.897 HY K15+511.897 YH K16+576.849HZ K16+876.849 QZ K16+044.373 各主点坐标计算如下：ZH点

20、 由公式（1） 775047.56 代入，得X=2070.975 Y=2308.706HY点 由公式（3） 775047.56 代入，得X=2128.247 Y=2603.140YH 点 由公式（4） 775047.56 代入，得X=2063.949 Y=3658.101HZ 点 由公式（1） 1090744.19 代入，得X=1971.343 Y=3943.399YH 点 由公式（5） 1090744.19 代入，得X=2063.949 Y=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=2109.128 Y=2492.894 左侧7.5m X=21

21、16.495 Y=2491.488K15+900 位于HY到YH段中桩坐标 X=2157.104 Y=2989.778 左侧7.5m X=2164.604 Y=2989.801K16+700 位于YH到HZ 段中桩坐标 X=2028.132 Y=3775.919 左侧7.5m X=2020.996 Y=3773.6104. 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。全站仪使用方法步骤2009-04-12 19:07全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理

22、，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。微处理机（CPU）是全站仪的核心部件，主要有寄存器系列（缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器）、运算器和控制器组成。微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作，执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作，保证整个光电测量工作有条不紊地进行。输入输出设备是与外部设备连接的

23、装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪。不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。（一）全站仪的操作与使用1.全站仪的基本操作与使用方法（1）测量前的准备工作1）电池的安装（注意：测量前电池需充足电）把电池盒底部的导块插入装电池的导孔。按电池盒的顶部直至听到“咔嚓”响声。向下按解锁钮，取出电池。2）仪器的安置。在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。将全站仪安置于点，对中、整平。在两点分别安置棱镜。3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。竖直度盘

24、指标设置。松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。水平度盘指标设置。松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。注意：每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。4）调焦与照准目标。操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。（2）角度测量1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。2）盘左瞄准左目标A,按置零键，使水平度盘读数显示为00000，顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读取显示读数。

25、3）同样方法可以进行盘右观测。4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。（3）距离测量1）设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。2）设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。4）距离测量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。HD为水平距离，VD为倾斜距离。全站仪的测距模

26、式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。（3）坐标测量1）设定测站点的三维坐标。2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方

27、向的水平度盘读数为其方位角。3）设置棱镜常数。4）设置大气改正值或气温、气压值。5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标（二）使用误区：近段时间收到部分用户说全站仪测距不准（几十米的距离居然差上了一个厘米），误差大等问题，但是经我们认真检测后又一点问题都没有。其实这并不是全站仪的问题，主要是一些使用方法不当造成的。现在我就把近期一些错误的使用方法以及不正确的校正方法列出来，供大家参考：问：在坐标测量的时候为什么“设置方位角”没有用？答：请先确认你的全站仪是否完全整平，当全站仪在没有完全整平（换句话说就是出现“补偿超限”）的情况下，

28、是不能设置的，这是一个程序对全站仪的保护。因为如果你设置了方位角，测得的数据也是不准确的，这个可以避免出现不必要的错误。处理方法：精确整平全站仪后再进行设置。问：我在野外i角不准了是否可以用检测水准仪的方法来检测全站呢？答：用校正水准仪i角的方法来校正全站仪i角是不行的。如果你用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝，那你这台全站仪将不能正常使用。因为你一旦动了全站的十字丝，那么这台全站的三轴（三轴包括：发射轴，接收轴，视准轴）必须重调。因为全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。处理方法：如果有条件最好能在校正台上精平全站仪后进行i角校正。如果在野外先精平全站仪后找到远处一

29、个固定物（楼房上的天线或者避雷针等），也可以进行i角校正。步骤是：开机-ESC-配置-仪器参数设置-垂直角过零基准设置-盘左照准目标-按是-再盘右照准目标-按是。问：为什么全站仪测量出来的距离比我用尺子量的距离短（长）？答：其实用这种方法判断全站仪测距有问题是不科学的，因为你用尺子量，第一可能尺子存在误差，第二人为误差，你用尺子量100m就可能差了几个毫米，甚至厘米。但是全站仪的精度是2+2PPM，就是说测1000m也就才4毫米的误差，因此肯定不能以尺子来衡量全站仪。处理方法：1.将全站仪拿到仪器鉴定中心通过基线来校正。2.找另外一台全站仪（所有指标均合格）使用比测的方法来对全站仪进行调整。3

30、.在野外的时候，在没有其他全站仪的情况下，可以通过以下方法检测：首先选一平坦场地在A点安置并整平全站仪，用竖丝仔细在地面标定同一直线上间隔约50m的A、B点和B、C点，并准确对中地安置反射棱镜。然后全站仪设置了温度与气压数据后，精确测出AB、AC的平距。再在B点安置全站仪并准确对中，精确测出BC的平距。可以得出全站仪测距常数：KAC(ABBC)，K值应接近或等于O，若K5mm，则要进行校正。校正：经严格检验证实仪器常数K不接近于已发生变化，用户如果需进行校正，将仪器加常数按综合常数K值进行设置。应注意的两点：1、应使用仪器的竖丝进行定向，严格使、三点在同一直线上。点地面要有牢固清晰的对中标记。2、点棱镜中心与仪器中心是否重合一致，是保证检测精度的重要环节，因此，最好在点用三脚架和两者能通用的基座，如用三爪式棱镜连接器及基座互换时，三脚架和基座保持固定不动，仅换棱镜和仪器的基座以上部分，可减少不重合误差。