《劳动社建筑工程测量（第二版）-A09-1553第五章 现代测量仪器的使用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《劳动社建筑工程测量（第二版）-A09-1553第五章 现代测量仪器的使用（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 现代测量仪器的使用,第一节 激光测量仪器 第二节 电子水准仪 第三节 全站仪 第三节全球卫星定位系统,第一节 激光测量仪器,一、激光经纬仪 激光经纬仪是在光学经纬仪的望远镜上加装一只He-Ne气体激光器，采用激光束作为可见参考线，其光轴与望远镜视准轴重合，因而这一条激光束所指的水平方向及垂直角可通过经纬仪的水平度盘和竖直度盘读出，特别适合于定线、垂直投测工作，如图5-1a所示。,望远镜视准轴精确调成水平后，该仪器可代替激光水准仪使用。望远镜视准轴调整成与水平方向垂直指向天顶状态，可作为普通水准仪使用。,1激光经纬仪的操作,激光经纬仪的操作与光学经纬仪基本相同，只是在激光器上有一些特殊的
2、操作环节。 （1）接上激光器的电源。 （2）打开激光器开关，发射激光光束。 （3）观测完毕后，关闭激光器开关，断开电源。,2激光经纬仪的特点,（1）望远镜垂直（或水平）转动，可扫描形成垂直（或水平）的激光平面，从而方便地进行测设工作。 （2）激光经纬仪不受场地狭小的影响，仰角过大时，仍能靠激光束定点。 （3）激光经纬仪加装弯管目镜后，可以向天发射垂直激光束，从而代替了传统的吊线坠法测定垂直度，它不受风力影响，施测方便，准确可靠。 （4）夜间或黑暗场所仍可以进行工作。,二、激光水准仪,1激光水准仪的原理 激光水准仪是将激光装置发射的激光束导入水准仪的望远镜筒内，使其沿视准轴方向射出，利用激光束代
3、替人工读数的一种水准仪。 有专门激光水准仪和将激光装置附加在水准仪之上两种型式。与光学水准仪相比，具有精度高、视线长和能进行自动读数和记录等特点。在施工测量和大型构件装配中，常用激光水准仪建立水平面或水平线。,2激光水准仪的使用,激光水准仪的操作步骤如下： （1）按水准仪的操作方法安置，整平仪器，并瞄准目标。 （2）接好激光电源，开启电源开关，待激光器正常起辉后，将工作电流调至5mA左右，这时将有强的激光输出，在目标上得到明亮的红色光斑。 （3）读数。 激光水准仪还可以扫出一个水平面，方便地进行抄平工作。,第二节 电子水准仪,电子水准仪又叫数字水准仪，是在仪器的望远镜光路中增加了分光镜和光电探
4、测器等部件，采用条码水准尺和图像处理电子系统，构成光、电、机及信息存储为一体化的水准测量系统，如图5-2所示为天宝DiNi电子水准仪。本节以天宝DiNi电子水准仪讲解电子水准仪的构造和使用。,一、电子水准仪的特点,与光学水准仪相比，电子水准仪有以下优点： 1自动电子读数代替人工读数，不存在读错、记错等问题，也没有人为读数的误差。 2精度高，用的是条码水准尺，如图5-2中的16所示。 3速度快，效率高，实现自动记录，检核处理和存储。 4数字化水准仪一般具有补偿器的自动安平功能，当采用普通水准尺时，又可当作普通自动安平仪使用。 5具有数据自动存储、处理、交换功能，与相应的软件配套，可以利用计算机实
5、现测量作业的电子化、自动化，大大提高了工作质量和工作效率。,二、电子水准仪的构造,电子水准仪一般由基座、水准器、望远镜及数据处理系统组成。,三、电子水准仪的使用,1水准测量路线设置界面（见图53）,（1）输入新线路的名称，如“1”，或者从项目中选择一旧线路继续测量。 （2）设置测量模式，如“BF”（测量模式有BF、BFFB、BFBF、BBFF和FBBF）。 （3）奇偶站交替，利用向左键进行选择。,2输入第一测站信息界面（见图54）,01”表示为第一个测站，黑色光标落在B上说明先测后视。界面中的最左边的内容表示刚操作过的内容（现在还没数据显示），中间窗口表示的是即将要操作的内容，依次测完一个测站
6、的BFFB.第一个测站完成后，仪器测站编号会自动提示SNo：001，这时仪器操作人员就可以搬站了。,屏幕左边表示上一点（后视点）的测量结果；屏幕右边表示将要测量的下一个点（前视点）；如果测量的结果不满足要求，可以重新进行测量，如图5-6所示。,点击“信息”可以看到更多的信息，如图5-7所示。点击“显示”可以看到更多的信息，如图5-8所示。,如果测量过程中出现差错，如不小心踢了脚架，则可以重测，点击“重测”可以对最后的测量或最后的测站进行重测，如图59所示；点击“结束”可以结束一条水准线路的测量。,点击“结束”可以结束一条水准线路的测量，如图510所示。,3中间点测量（中间点测量就是支线测量，见
7、图5-11）,（1）输入点号，如“100”。 （2）输入基准高，如“103.6”。 （3）瞄准要测量的标尺，测量。 （4）点击“接受”。,4下一个测站点的输入及测量（见图5-12）,（1）测完第二测站后界面会自动变成“003”，依此一直测完整个测段。在测量过程中可以实时查看仪器及测量信息，将光标移至“信息”，可看到下图一写关于仪器内存、电池电量、日期时间及前视距总和、后视距总和的大小。,图5-12 下一个测站点输入及测量,第三节 全站仪,一、全站仪概述 全站仪是由电子测角设备、光电测距设备、微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器，其结构如图513所示,全站仪能自动地测量角度和距离，并能按一
8、定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。,1全站仪的基本功能,全站仪的基本功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功能，如可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。,全站仪具有如下特点,（1）能同时测角、测距并自动记录测量数据。 （2）设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果。 （3）能实现数据流。,二、 NTS-355全站仪的结构,NTS-355中文界面全站仪，它带有数字/字母
9、键盘，其主要技术参数为：一测回方向观测中误差为5，竖盘指标自动归零补偿采用液体电子传感补偿器，补偿范围为3；在良好大气条件下的最大测量距离为2.6km（使用三块棱镜），距离测量误差为2mm+2ppm；带有内存的程序模块可以储存3440个点的测量数据和坐标数据；仪器采用6V镍氢可充电电池供电，一个充满电的电池可供连续测量810个小时，其构造如图5-15所示。,1望远镜,目前的全站仪基本采用望远镜光轴（视准轴）和测距光轴完全同轴的光学系统，所以从外观上看，它只有一个物镜，这样的设计使得一次照准就能同时测量出角度和距离。,2微处理器及其数据记录,全站仪的内部装置有一个微处理器，用来控制电子测角、测距
10、，以及各项固定参数如温度、气压、棱镜常数等信息的输入、输出。还可以由它设置各项观测误差的改正、有关数据的实时处理及控制电子手簿。 全站仪一般均有与之相匹配的数据自动记录装置，依仪器结构不同有三种方式：一是通过电缆将仪器的数据传输接口与外接的记录器连接起来，数据直接存储在外接的记录器上；二是仪器内部有一个大容量的内存，用于记录数据；另一种形式是在仪器上插入数据记录卡，GTS-710就是采用的此种方式，数据的自动记录和查询都非常方便。,3显示屏及其操作键,NTS-355全站仪操作面板如图5-16所示，面板上共有23个键，各键的功能列于表51，仪器有角度测量、距离测量、坐标测量、星键和菜单共5种模式
11、，各种模式下的功能选择都是通过按四个软键来实现的，软键在某个模式下各菜单中的功能在屏幕底部的对应位置以中文字符显示。,表51 NTS-355全站仪操作面板各键的功能,（1）角度测量模式,NTS-355全站仪的出厂设置是仪器开机即自动进入角度测量模式，当仪器在其他模式状态时， 按键进入角度测量模式。角度测量模式下共有P1、P2、P3三页菜单，如图517所示。,1）P1页菜单。P1页菜单有“置零”“锁定”“置盘”三个选项。 “置零”选项。将当前视线方向的水平度盘读数设置为0。 “锁定”选项。将当前水平度盘读数锁定，该选项用于将某个照准方向的水平度盘读数配置为指定的角度值。 “置盘”选项。将当前视线
12、方向的水平度盘读数设置为输入值。,2） P2页菜单 “倾斜”选项。当仪器竖轴发生微小的倾斜时，打开倾斜补偿器可以自动改正垂直角。 一般将望远镜视准轴的水平投影方向定义为X轴，仪器横轴方向定义为Y轴，NTS-355内的倾斜补偿器只能测量出仪器竖轴在X轴方向的倾斜角度，因此，只能计算并显示垂直角观测的改正值并自动对垂直角观测值进行改正。 “V%”选项。使竖盘读数在以角度制显示或以斜率百分比（也称坡度）显示间切换。,3）P3页菜单 “H-蜂鸣”选项。开关蜂鸣声。当水平度盘读数分别为0、90、180、270、1时发出蜂鸣声。 “R/L”选项。使水平盘读数在右旋和左旋水平角之间切换。右旋等价于水平度盘为
13、顺时针注记，左旋等价于水平度盘为逆时针注记。 “竖角”选项。天顶距 V/ 竖直角 CMPS的切换，一般使竖盘读数在天顶距（竖盘0位于天顶方向）,（2）距离测量模式,仪器照准棱镜时，按进入距测量模式的同时自动开始测距。当仪器正在测距时，在字符“HD”的右边将显示字符“*”。距离测量模式下共有P1、P2两页菜单，如图5-18所示。,1）P1页菜单,“测量”选项。执行N次测量或重复测量功能。N的值及具体执行哪一种测量功能由仪器的“设置模式2”确定。如果设置N=1，N次测量即为单次测量。 “模式”选项。距离测量有“精测”和“跟踪”两种模式。“精测”模式测量，距离显示到“mm”位；“跟踪”模式连续测量，
14、距离显示到“cm”位。 “S/A”选项。设置棱镜常数和气象改正比例系数。南方测绘仪器公司的棱镜常数出厂设置为-30mm，若使用其他厂家的棱镜，可以通过检测求出棱镜常数。 NTS-355的气象改正比例系数计算公式为： 观测员将现场测得的P、T值带入计算出，也可以直接输入温度T，大气压P。由仪器自动计算值并对所测距离施加改正。,2）P2页菜单,“偏心”选项。偏心测量是测量不便于安置棱镜的碎部点的三维坐标，它需要先输入仪器高、棱 镜高、测站点的三维坐标及后视坐标方位角才能进行。 “放样”选项。显示实测距离与输入放样距离之差。 “m/f/i”选项。使距离测量（包括平中距、高差、斜距）单位在米、英尺和英
15、尺、英寸之间切换。,（3）坐标测量模式,当仪器照准棱镜时，按 键进入坐标测量模式同时自动开始坐标测量。 坐标测量模式下共有P1、P2、P3三页菜单，如图5-19所示。,1）P1页菜单。P1页菜单有“测量”“模式”“S/A”三个选项，其功能与距离测量模式下的P1页菜单完全一样。 2）P2页菜单 “镜高”选项。输入棱镜的高度。 “仪高”选项。输入测站的仪器高。 “测站”选项。输入测站点的E，N，Z（对应测量中的y，x，H）三维坐标。 3）P3页菜单。P3页菜单有“偏心”和“m/f/i”两个选项，它与距离测量模式下P2菜单的同名选项功能完全相同。,4反射棱镜,如图520所示，反射棱镜有基座上安置的棱
16、镜与对中杆上安置的棱镜两种。分别用于精度要求较高的测点上或精度要求一般的测点上，反射棱镜均可水平转动与俯仰转动，以使镜面对准全站仪的视线方向。,5电源,电源分为机载电池与外接电池两种，现在一般标准配置为两块机载锂电池，已经足够完成正常的野外工作。,三、全站仪的操作方法,在测站上的一般操作步骤如下： 1安置仪器 对中、整平后，量出仪器的视线高Hi。 2打开电源，仪器自动进入自检后，即可显示水平度盘读数。纵转望远镜进行初始化后，可显示竖直度盘读数。 3输入参数 要是输入棱镜常数、气温、气压及湿度等气象参数。,4选定模式 主要是选定测距单位、测角单位和测距模式，测距单位可选择距离单位是米（m）或是英尺（feet），测角单位可选择360或400、测距模式可选择精测、粗测和跟踪测三种。,（1）角度测量 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： 当精度要求不高时：瞄准A点置零（0 SET）瞄准B点，记下
