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1、测量的外业与内业的提高内容:了解全站仪的分类、等级、主要技术指标; 掌握全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和 三维坐标放样的原理和操作方法;了解全站仪的对边 测量、悬高测量、面积测量等方法。重点:全站仪的基本操作,测角、测边、测三维 坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。难点:全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理 和操作方法。教学方法:采取演示法教学。讲解拓普康全站仪 使用,在课堂上每讲一项功能后,利用多媒体课室的 优点,现场演示一次,并将操作过程通过投影仪投影 到屏幕上,起到直观、形象的效果,使学生能迅速掌 握全站仪的使用。 7.1全站仪(total station)的功能介绍测角:光学
2、经纬仪子经纬仪rA半站仪磁波测距fQ随着科学技术的不断发展,由光电测距仪,电 子经纬仪,微处理仪及数据记录装置融为一体的电子 速测仪(简称全站仪)正日臻成熟,逐步普及。这标 志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用 性程度等,都达到了一个新的阶段。全站仪是指能自动地测量角度和距离,并能 按一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。与传统 的方法相比,省去了大量的中间人工操作环节,使劳 动效率和经济效益明显提高,同时也避免了人工操 作,记录等过程中差错率
3、较高的缺陷。全站仪的厂家很多,主要的厂家及相应生产 的全站仪系列有:瑞士徕卡公司生产的TC系列全站 仪;日本TOPCN (拓普康)公司生产的GTS系列; 索佳公司生产的SET系列;宾得公司生产的PCS系 列;尼康公司生产的DMT系列及瑞典捷创力公司生 产的GDM系列全站仪。我国南方测绘仪器公司90 年代生产的 NTS 系列全站仪填补了我国的空白,正 以崭新的面貌走向国内国际市场。全站仪的工作特点: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;一、TOPCON全站仪构造简介图1为宾得全站仪PTS-V2,图2为尼康C-100 全站仪
4、,图3为智能全站仪GTS-710,图4为蔡司Elta R系列工程全站仪,图5为徕卡TPS1100系列智能全 站仪。、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Z AOB ,贝n1)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 )
5、PSM 、PPM 的设置 测距、测坐标、放 样前。1)棱镜常数(PSM )的设置。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 )。若输入:方位角,测站坐标(兀,气); 测得:水平角戸和平距几。则有:方位
6、角:比二+0坐标:扎二+口时 COEO寸打二托+巧-站屯J 若输入:测站S高程冬,测得:仪器高i, 棱镜高v,平距几,竖直角兔,则有:高程:禺二吃+卄几 tan日打-v(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验一一瞄准目标棱镜点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A X和横 向差值A
7、 Y。3) 根据显示的dD、dHR或AX、AY,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:包进入坐标测量模式键。丄一一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
8、的操作,退回到 上一级菜单。POWER 电源开关键丄i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。F1 OSET :设置水平读数为:00000。第1F2 HOLD :
9、锁定水平读数。页F3 HSET :设置任意大小的水平读数。F4 P1I:进入第2页。F1 TILT :设置倾斜改正开关。第2F2 REP :复测法。页F3 V% :竖直角用百分数显示。F4 P2I:进入第3页。F1 H-BZ :仪器每转动水平角90第3时,是否要蜂鸣声。页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 P3I:进入第1页。2、距离测量模式功能:按 丄进入,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。F1MEAS :进行测量。F2MODE :设置测量模
10、式,Fine/coarse/tragcking (精测/粗测/跟第1踪)。页F3S/A :设置棱镜常数改正值(PSM )、大气改正值(PPM )。F4P1进入第2页。F1OFSET :偏心测量方式。第2页F2SO :距离放样测量方式。F3m/f/i :距离单位米/英尺/英寸的切换。F4 P2I: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。F1MEAS :进行测量。F2MODE :设置测量模式,第1Fine/Coarse/Tracking 。页F3S/A :设置棱镜改正值(PSM),大气改正值(PPM )
11、常数。F4P1I:进入第2页。F1R.HT :输入棱镜高。第2F2INSHT :输入仪器高。页F3OCC :输入测站坐标。F4P2I:进入第3页。第3F1OFSET :偏心测量方式。页F2F3m/f/i:距离单位米/英尺/英寸切换。F4P3I: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
12、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 丄键,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)坐标测量坐
13、标测壘示意图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,即输入了矽吨汐。3、按/键,进入坐标测量模式。按PL 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PL进入第2页,在INSHT栏, 输入仪器高。6、按PI,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O
14、OCPT ( F1 ),再按NEZ,输入 测站O点的坐标(XO,YO,HO );并在INSHT 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务,则可再按AZ,在HR项 输入务的值。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=OOOOO,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。 7.3 全站仪使用的注意事项与维护一、全站仪保管的注意事项1、仪器的保管由专人负责,每天现场使用 完毕带回办公室;不得放在现场工具箱内。2、仪器箱内应保持干燥,要防