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1、第五章 全站仪测量,长安大学公路学院,5-1概述,全站型电子速测仪简称全站仪,它由光电测距仪、电子经纬仪和数据处理系统组成。 一、全站仪的结构原理,5-1概述,二、全站仪的构造 1.全站仪的望远镜 目前的全站仪基本上采用望远镜光轴(视准轴)和 测距光轴完全同轴的光学系统,一次照准就能同时 测出距离和角度。,5-1概述,二、全站仪的构造 2.竖轴倾斜的自动补偿 竖轴误差对水平方向和竖直角的影响不能通过盘左、 盘右读数取中数消除。因此,在一些较高精度的电 子经纬仪和全站仪中安置了竖轴倾斜自动补偿器, 以自动改正竖轴倾斜对水平方向和竖直角的影响。,5-1概述,二、全站仪的构造 3.数据记录与传输 观
2、测数据的记录,随仪器的结构不同有三种方式: (1)一种是通过电缆,将仪器的数据传输接口和外接的记录器连接起来,数据直接存储在外接的记录器中; (2)另一种是仪器同部有一个大容量的内存,用于记录数据; (3)还有的仪器是采用插入数据记录卡。,5-1概述,三、SET仪器的结构特点 全站仪的外形和电子经纬仪相类似,不同的是多了 一个可供进行各项操作的键盘。,5-1概述,四、自动全站仪与超站仪 自动全站仪是一种能自动识辨、照准和跟踪目标的一种全站仪,又称为测量机器人。如徕卡公司生产的TCA2003全自动全站仪,该仪器测角精度为0.5秒,测距精度为1mm+110-6D(D为所测距离)。 超站仪是全站仪(
3、TPS)与GPS完美结合,它是集成GPS接收机的高性能全站仪。无需控制点、长导线和后方交会操作,只需安装超站仪,并使用GPS确定该点的准确位置,然后就可以使用全站仪进行测量、放样。,5-2全站仪的使用,一、测量前的准备 1. 仪器的检定与校准 (1)仪器加常数 (2)补偿器零点差的设置 (3)轴系的误差设置 2仪器的安置 (1)用光学对中器安置仪器 用光学对中器安置仪器的步骤与第三章经纬仪安置 过程相同。,5-2全站仪的使用,一、测量前的准备 2仪器的安置 (2)利用补偿器整平仪器(SET2110全站仪 ) 按SET键进入功能切换状态后,按O键,显示窗内 以图形形式显示出圆水准器。 按DIGI
4、T键,则仪器显示竖轴在x轴(视准轴方向)和y轴(横轴方向)上的倾斜分量。 利用脚螺旋A、B使x轴方向的倾斜分量为零,用脚螺旋C使y轴方向上的分量为零。此时仪器就精确整平了。,5-2全站仪的使用,一、测量前的准备 2仪器的安置 (2)利用补偿器整平仪器(SET2110全站仪 ),5-2全站仪的使用,一、测量前的准备 3.仪器参数的设置 (1)气象改正:在测量中,可以直接将温度、气压输入到仪器中,让仪器进行自动改正。 (2) 加常数 (3) 补偿器及轴系误差改正功能应处于“开”的状态,5-2全站仪的使用,二.基本测量 1角度测量 用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点; 在测量度模式将后视点方向设置
5、成零; 精确照准前视点; 所显的值,即为两点间的夹角。,5-2全站仪的使用,二.基本测量 2距离测量 (1)测量前的检查 电池电量已充足; 度盘指标已设置好; 仪器参数已按观测条件设置好; 气象改正数、棱镜常数改正数和测距模式已设置完毕; 已准确照准棱镜中心,返回信号强度适宜测量。,5-2全站仪的使用,二.基本测量 2距离测量 (2)距离类型选择和距离测量 在测量模式下按测距模式转换键选取距离类型:斜距;平距。 按测距键,开始距离测量。 距离测量完成时仪器发出一短声响,并将测得距离值显示,在多次测距求取平均值测量时,仪器在完成所指定测距次数后显示出距离的平均值。,5-2全站仪的使用,二.基本测
6、量 3坐标测量 (1)三维坐标测量原理,5-2全站仪的使用,二.基本测量 3坐标测量 (2)坐标测量前准备 仪器已正确地安置在测点上; 电池已充足电; 度盘指标已设置好; 仪器参数已按观测条件设置好; 气象改正数、棱镜类型、棱镜常数改正数和测距模式已准确设置; 已准确照准棱镜中心,返回信号强度适宜测量; 测站数据已输入。,5-2全站仪的使用,二.基本测量 3坐标测量 (3)坐标测量的步骤 将全站仪安置在已知点B ,棱镜设置在待定点1,输 入B点已知坐标及仪器高和棱镜高后,先后视已知点 A 并输入A点坐标,然后瞄准1点处棱镜并进行观 测,仪器即可显示待定1的三维坐标。,5-2全站仪的使用,三.高
7、级测量 1后方交会测量 全站仪安置在某一待定 点上,通过对两个以上 的已知点处的棱镜进行 观测,并输入各已知点 三维坐标及仪器高和棱 镜高后,全站仪即可 显示待定点的三维坐标。,5-2全站仪的使用,三.高级测量 2放样测量 将要测设的角度和边长 (或坐标值)输入全站 仪,在放样过程中仪器 显示角度和边长的实测值 与放样值之差,根据显示的偏离值及符号 调整棱镜位置,直至偏离值为零,此时棱镜 所处位置即为要测设的点位。有的电子全站 仪还可通过图形显示出棱镜上下左右前 后的移动方向。,5-2全站仪的使用,三.高级测量 3对边测量 如图,分别瞄准两个目标 点处的棱镜并观测后, 仪器即可显示出两个 棱镜
8、之间的平距(HD)、 斜距(S)、高差(V)和 坡度(%)。,5-2全站仪的使用,三.高级测量 4悬高测量 要测量某些不能设置反射棱镜的 目标(高压电线、桥梁桁架) 的高度时,可在目标正 上方或正下方处安置棱 镜,输入棱镜高h1,瞄 准棱镜并观测后,再瞄 准目标,仪器即可显示目标的高度H,H,h1,h2,5-3全站仪的检定,一、全站仪测距误差检定 1.仪器外观及功能检查 2测距轴与视准轴吻合性检定 3测程的检定 4调制光相位不均匀误差的检定 5. 幅相误差的检定 6. 测尺频率的检定,5-3全站仪的检定,二、全站仪测角误差检定 1.补偿器零点差的调整 2.照准部旋转时基座位移产生的误差检定 3
9、全站仪其他检查项目 (1)测量数据记录功能检查 (2)数据通信功能检查 (3)误差改正软件及其他应用软件检查,5-3全站仪的检定,三、仪器使用的注意事项和养护 1使用注意事项 (1)新购置的仪器,如果首次使用,应结合仪器认真阅读仪器使用说明书。 (2)测距仪的测距头不能直接照准太阳,以免损坏测距的发光二极管。 (3)在阳光下或阴雨天气进行作业时,应打伞遮阳、遮雨。 (4)在整个操作过程中,观测者不得离开仪器。 (5)仪器应保持干燥,遇雨后应将仪器擦干,放在通风处,完全凉干后才能装箱。 (6)全站仪在迁站时,即使很近,也应取下仪器装箱。 (7)运输过程中必须注意防震,长途运输最好装在原包装箱内,5-3全站仪的检定,三、仪器使用的注意事项和养护 2仪器的养护 (1)仪器应经常保持清洁,用完后使用毛刷、软布将仪器上落的灰尘除去。如果仪器出现故障,应与厂家或厂家委派的维修部联系修理,决不可随意拆卸仪器,造成不应有的损害。仪器应放在清洁、干燥、安全的房间内,并由专人保管。 (2)棱镜应保持干净,不用时要放在安全的地方,如有箱子应装在箱内,以避免碰坏。 (3)电池充电应按说明书的要求进行。,第五章 教学内容回顾,1.概述 2.全站仪的使用 3.全站仪的检定,Thats all for this chapter!,