第5章全站仪及其使用

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1、土建工程测量第第5 5章章全站仪及其使用全站仪及其使用5.1 概述概述5.2苏一光苏一光OTS全站仪及其辅助设备全站仪及其辅助设备5.3苏一光苏一光OTS全站仪的使用全站仪的使用睦曹胆津缩巳蒋枕闸蜀己桅种挠间征外喳何蛇洽翌卷炼炉暂泣鸥掐手旗汽第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量5.1 5.1 概述概述1.全站全站仪的概念的概念全站全站仪全称是全站型全称是全站型电子速子速测仪（total station optical electronic tachometric theodolite），），简称全站称全站仪（total station）。）。它是将它是将电子子经纬仪、光、光

2、电测距距仪和微和微处理器相理器相结合，使合，使电子子经纬仪和光和光电测距距仪两种两种仪器的功能集于一身的新型器的功能集于一身的新型测量量仪器。它能器。它能够在在测站上同站上同时观测、显示和示和记录水平角、水平角、竖直角、距离等，并直角、距离等，并能自能自动计算待定点的坐算待定点的坐标和高程，即能和高程，即能够完成一个完成一个测站上的全部站上的全部测量工作。量工作。此外，全站此外，全站仪内置只内置只读存存储器固化了器固化了测量程序，可以在野外量程序，可以在野外迅速完成特殊迅速完成特殊测量功能，例如，量功能，例如，对边测量，量，悬高高测量，偏心量，偏心测量，量，面面积测量以等。全站量以等。全站仪

3、通通过传输接口，将野外采集的数据直接接口，将野外采集的数据直接传输给计算机、算机、绘图机，并配以数据机，并配以数据处理理软件，件，实现测图的自的自动化。化。骤宿裹扑傀杭盔摊醇朝霞鹃掇抗效畴脉邑惦姿翘鹤谈臆灰粱糖多厉米墙删第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量2.全站仪结构类型及特点全站仪结构类型及特点全站仪按其结构形式可分为：全站仪按其结构形式可分为：整体式或称集成式（整体式或称集成式（Integrated）组合式或称积木式（组合式或称积木式（Modular）整体式全站仪整体式全站仪的电子经纬仪和光电测距仪共用一个光学望的电子经纬仪和光电测距仪共用一个光学望远镜，两种仪

4、器整合为一体。远镜，两种仪器整合为一体。组合式全站仪组合式全站仪则是电子经纬仪和光电测距仪可分开使用，则是电子经纬仪和光电测距仪可分开使用，照准轴和测距轴不共轴，作业时将光电测距仪安装在电子经纬照准轴和测距轴不共轴，作业时将光电测距仪安装在电子经纬仪上，相互之间用电缆实现数据的通讯，作业完成后，则可分仪上，相互之间用电缆实现数据的通讯，作业完成后，则可分别装箱，这种组合式的全站仪又称别装箱，这种组合式的全站仪又称半站仪半站仪。九十年代以后，基本上都发展为整体式全站仪九十年代以后，基本上都发展为整体式全站仪。杜偶馈瞬涵惋仙键抛篡喝剔收涯纂蔽枢箔词扒鸭塘始演肺姨相如缩锐犊啡第5章全站仪及其使用

5、第5章全站仪及其使用土建工程测量 1. 1. 整体式整体式整体式整体式也称集成式，也称集成式，也称集成式，也称集成式，如苏如苏如苏如苏一光全站仪。一光全站仪。一光全站仪。一光全站仪。 2. 2. 积木式积木式积木式积木式也称组合式，如也称组合式，如也称组合式，如也称组合式，如常大厂的半站仪。常大厂的半站仪。常大厂的半站仪。常大厂的半站仪。测距仪测距仪电子经纬仪电子经纬仪或或光学经纬仪光学经纬仪中中中中国国国国常常常常州州州州大大大大地地地地测测测测距距距距仪仪仪仪厂厂厂厂1 苏苏一一光光全全站站仪仪2人起薪绸暂俞靛渊煌宁耽棠皮遂北乾赘撩突粪山号胳泵肋芯枚举统婚然绣第5章全站仪及其使用第5章

6、全站仪及其使用土建工程测量全站仪一般具有下列特点全站仪一般具有下列特点： (1)有大容量的内部存储器。有大容量的内部存储器。 (2)有数据自动记录装置（电子手薄）或相匹配数据记录卡。有数据自动记录装置（电子手薄）或相匹配数据记录卡。 (3)具有双向传输功能。不仅可将全站仪内存中数据文件传输具有双向传输功能。不仅可将全站仪内存中数据文件传输到外部由脑，还可将外部电脑中的数据文件或程序传输到全站到外部由脑，还可将外部电脑中的数据文件或程序传输到全站仪，或由电脑实时控制全站仪工作。仪，或由电脑实时控制全站仪工作。 (4) 程序化。存储了常用的作业程序，如对边测量，悬高测程序化。存储了常用的作业程序，

7、如对边测量，悬高测量、面积测量、偏心测量等，按程序进行观测，在现场立即得量、面积测量、偏心测量等，按程序进行观测，在现场立即得出结果。出结果。3.全站仪的精度及其等级全站仪的精度及其等级全站仪的精度主要是指测角精度全站仪的精度主要是指测角精度m和测距精度和测距精度mD。如日本。如日本拓普康公司的拓普康公司的GTS-710全站仪的标称精度：测角精度全站仪的标称精度：测角精度m= 2 ，测距精度测距精度mD= (2mm+2ppm D) 。我国苏州一光生产的我国苏州一光生产的OTS232型，测角精度型，测角精度m= 2 ，测距精，测距精度度mD= (3mm+3ppm D)。锤东静要漆宵搪酌坛沸种

8、她步链携阂辰骨存湖辱营暂崩远蝶瘁劣撇抱娃磺第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量10 mm mD6m10（等外级）5 mm mD10 mm2m62 mm mD5 mm1m2mD2 mmm1测距中误差 mD测角中误差m精度等级根据国家计量规程（根据国家计量规程（JJG100-94）将全站仪精度划分为）将全站仪精度划分为4个等级，个等级，见表见表5-1表5-1 全站仪精度等级粮移粗蝴粘哟素橙韩回凹狼毅淫顺蝴梦兽屋估妆兵隙饮篡雄踞拉姨牌叹烘第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量自从自从1968年原西德奥普托厂（年原西德奥普托厂（OPTON厂）生厂）生产了世界上第了世界

9、上第一台全站一台全站仪Reg Elta14全站全站仪以来，全站以来，全站仪的外形、的外形、结构、构、体体积、质量等都量等都进行了很大的改行了很大的改进，功能不断完善。世界各，功能不断完善。世界各测绘仪器厂商均争相生器厂商均争相生产各种型号的全站各种型号的全站仪，品种越来越多，精，品种越来越多，精度越来越高，使用上也是越来越方便。度越来越高，使用上也是越来越方便。有的具有免棱有的具有免棱镜测量功能，例如，日本索佳（量功能，例如，日本索佳（SOKKIA）的）的SET630R型，使用激光免棱型，使用激光免棱镜测量，在量，在测量短距离也达到很高量短距离也达到很高的精度。国内的精度。国内苏一光厂生一光

10、厂生产的的OTS系列也属于激光免棱系列也属于激光免棱镜全站全站仪。有的具有自有的具有自动跟踪照准功能，例如拓普康（跟踪照准功能，例如拓普康（TOPOCON）的自的自动跟踪全站跟踪全站仪GTS-810A系列；有的将系列；有的将GPS接收接收仪与全站与全站仪集成，生集成，生产出出GPS全站全站仪。全站全站仪正朝着全自正朝着全自动动、多功能、智能型、多功能、智能型、标准化方向准化方向发展。以下各展。以下各节以以苏一光厂的一光厂的OTS全站全站仪作一介作一介绍，详细介介绍测角、角、测距及坐距及坐标测量的步量的步骤。征统陨授欲阮和熔阴学枯入秤芯愁蛇约最倪编执推匙夷痒祈麓净鉴磁攘摩第5章全站仪及其使用

11、第5章全站仪及其使用土建工程测量5.2 5.2 苏一光苏一光OTSOTS全站仪的结构全站仪的结构及其辅助设备及其辅助设备1. OTS系列全站仪各部件名称及功能系列全站仪各部件名称及功能毯末踌萌讽涎邀个圃俱圈痔嘿役舌广厂孔接脓陈裳票股秋脚量贿互严阵涎第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量仪器的两面都有一个相同的液晶显示屏，仪器的两面都有一个相同的液晶显示屏，可显示四可显示四行汉子，每行行汉子，每行10个汉字；通常前三行显示测量数据，最后一行显示随测量模式变化的按个汉字；通常前三行显示测量数据，最后一行显示随测量模式变化的按键功能。键功能。右边有右边有6 6个操作键个操作键，下边

12、有，下边有4 4个功能键个功能键，其功能随观测模式的不，其功能随观测模式的不同而改变。同而改变。 2.OTS全站全站仪显示屏、操作键及功能键显示屏、操作键及功能键坐标测量键，左移键坐标测量键，左移键功能键功能键操作键操作键角度测量键、上移键角度测量键、上移键主莱单键，右移键主莱单键，右移键距离测量键、下移键距离测量键、下移键退出键退出键电源开关电源开关孺姻瑚酌肚导臻备紊朗奠陀席两臃氯镇楚鸦羊以坍鹊涅抽镰为鬼翱椽冕镊第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量3.显示屏两种显示模式：测量模式与莱单模式。显示屏两种显示模式：测量模式与莱单模式。测量模式示例如下：测量模式示例如下：晋渣苗床

13、野嘲缘绦嗜卤喉枫珍浦戚曹肃铂属冤厦纸床京纲坛依涎未辫吩傻第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量菜单显示模式示例如下：菜单显示模式示例如下：刺路敦殃哪况殷晴酵晋振蚊釉舅旬愿玩份态哲硒讼煮婶燃楞膏还酞举古漳第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量4. 4.全站仪的辅助设备全站仪的辅助设备全站仪的辅助设备全站仪的辅助设备反射棱镜反射棱镜反射棱镜反射棱镜：单棱镜、三棱镜、反射片及单棱镜对中杆。单棱镜、三棱镜、反射片及单棱镜对中杆。单棱镜、三棱镜、反射片及单棱镜对中杆。单棱镜、三棱镜、反射片及单棱镜对中杆。温度计和气压表。温度计和气压表。温度计和气压表。温度计和气压表。(a

14、)单棱镜单棱镜单棱镜单棱镜 (b) (b)三棱镜三棱镜三棱镜三棱镜 (c) (c)三棱镜三棱镜三棱镜三棱镜 (d) (d)单棱镜对中杆与支单棱镜对中杆与支单棱镜对中杆与支单棱镜对中杆与支架架架架油盐铂翱稼瓶遍宾需缀身播筒返黄蛹轩烁滥瓢墨知扬绍邑项悸栓侩汪侦滨第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量5. 主要技术指标主要技术指标棱镜测测程程免棱镜（白色免棱镜（白色）0.2 0.2 60 m 60 m反光片反光片3030mm3030mm1.0 1.0 500 m 500 m6060mm6060mm1.0 1.0 700 m 700 m微微型型棱棱镜镜1.0 1.0 1200

15、 m 1200 m单单棱棱镜镜1.0 1.0 5000 m 5000 m1.各种反射镜的测程各种反射镜的测程迁灵芹洽盎裙了莹救表攫鸿箱换苔吹偏障屯邀壕堪蹋桂惰狄腰跺朽醉郊贱第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量2 .2 .测距精度测距精度（3mm+3ppmD3mm+3ppmD）（精测）（精测）（4.5mm+3ppmD4.5mm+3ppmD）（快速）（快速）（10mm+3ppmD10mm+3ppmD）（跟踪）（跟踪）3.测量时间测量时间初初始：始：3.03.0 标标准：准：1.2s1.2s 跟跟综：综：0.5s0.5s4.其他其他仪器尺寸：仪器尺寸：3601

16、60155 m360160155 m 仪器重量：仪器重量：5.3kg 0020气压：气压：1013输入输入 | - - | - - | 确认确认薄劲催吃燥蔚侵啄晰狈栈示歧塑陪徊蹬娩村虐留荷槛堤蚌项沮哥溅侣炙俺第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量按数字的输入法，输入所需的温度、气压值。按数字的输入法，输入所需的温度、气压值。温度、气压值的输入显示中共有两项输入；当前可温度、气压值的输入显示中共有两项输入；当前可输入项的标志为输入项的标志为“”号，号，“”号在哪一项（如：号在哪一项（如：温度温度0020），则表示现在可进行该项（温度值）的），则表示现在可进行该项（温度值）的输入；

17、当一项输入完成以后（如：温度输入；当一项输入完成以后（如：温度0025），按），按“ ”键使可输入项标志移到另外一项（如：气压键使可输入项标志移到另外一项（如：气压1013），并进行该项（气压值）的输入。），并进行该项（气压值）的输入。开机后，如进入高差开机后，如进入高差/平距测量模式，其操作步骤平距测量模式，其操作步骤同上。同上。胖炒哺护莉膝案败确容酝幸剁骏撼服缨渔养胯如老邪桐差玩衙沪驼笨曳未第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量（b）测量目标条件、测距次数及棱镜常数的设置）测量目标条件、测距次数及棱镜常数的设置开机后，在测量模开机后，在测量模式下，按距离测量键式下，按距离

18、测量键一次或两次，进入高一次或两次，进入高差差/平距测量模式平距测量模式 HR: 157 33 58VD: 35.980mHD: 115.034m瞄准瞄准 | 记录记录 | 条件条件 |P1 按按F3键，进入测键，进入测距条件的设置距条件的设置设置测距条件设置测距条件PSM : 000m PPM : 000信号：信号：20棱常棱常 | PPM | T-P | 目标目标按按F1（棱常）键，（棱常）键，进入反射棱镜常数的进入反射棱镜常数的设置，按确认返回设设置，按确认返回设置测距条件界面。置测距条件界面。棱镜常数设置棱镜常数设置棱常棱常: 000mm 输入输入 | - - | - - | 确

19、认确认熟儿竟相疡卑部挞敖兹绿堆巷缀缨用壮选祖碗抱狱将浊眩贾箍未赊堆盒祥第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量在测距条件界面，按在测距条件界面，按F4键，键，进入目标条件的设置，根据实进入目标条件的设置，根据实际情况选按际情况选按F1或或F2按按F3，最后，最后按按F4（ENT）键后又返回设置）键后又返回设置测距条件界面。测距条件界面。目标目标F1: NO PRISMF2: SHEETF3: PRISM ENT 按按MENU键，进入主莱单，键，进入主莱单，按按“”键键2次进入主莱单次进入主莱单第第3页；再按页；再按F1键进入键进入“设设置置”子莱单第子莱单第1页。页。按按进入

20、设置子菜单第进入设置子菜单第2页页设置设置 2/3 F1:长度单位长度单位F2:测距次数测距次数F3:二差改正二差改正按按F2选择测距次数，进选择测距次数，进入测距设置项目，仪器显入测距设置项目，仪器显示上一次设置的测距次数。示上一次设置的测距次数。测距次数设置测距次数设置次数：次数：005 输入输入| - - | - - | 确认确认设置设置 1/3 F1: 最小单位最小单位F2: 自动关机自动关机F3: 角度单位角度单位洲佛勉岸拼琅撇粪阎硫卫颠论纠傻挠滑班债债哀挨悦商挛蒜馋败乓框结攘第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量（3）测距模式的设置）测距模式的设置在距离测量模

25、置仪器，选择坐标测量模式，输入仪器选择坐标测量模式，输入仪器高和棱镜高、测站点坐标和后高和棱镜高、测站点坐标和后视点的平面坐标和各种气象改视点的平面坐标和各种气象改正要素。正要素。输入后视点的平面坐标是使仪器求得测站点至后视点的输入后视点的平面坐标是使仪器求得测站点至后视点的方位角，如果该方位角已知，则可直接输入方位角方位角，如果该方位角已知，则可直接输入方位角，而不必，而不必输入平面坐标。输入平面坐标。操作时照准后视点，配置度盘读数为方位角值（也可输操作时照准后视点，配置度盘读数为方位角值（也可输入后视点的平面坐标，仪器将自动计算出方位角）。然后转动入后视点的平面坐标，仪器将自动计算出方

26、位角）。然后转动照准部，照准镜站点上所立棱镜，按下测量键即可求得镜站点照准部，照准镜站点上所立棱镜，按下测量键即可求得镜站点的三维坐标。的三维坐标。唬母溜淌把咋呢众尽唇淆试串榴咽闯锋桑万棺压傻爬伤徊育奋技菌导狂日第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量(2)测定目标点坐标步骤测定目标点坐标步骤1）输入测站点坐标）输入测站点坐标在坐标测量模式下，在坐标测量模式下，按按F4键，进入功能键键，进入功能键信息第信息第2页。页。N: -0.328mN: -0.328mE: -6.610mE: -6.610mZ: 0.290mZ: 0.290m镜高镜高 | | 仪高仪高 | | 测站测站 |

27、P2 | P2 按按F3（测站）键，（测站）键，进入测站坐标输入显示。进入测站坐标输入显示。 N -0.328mN -0.328mE: -6.610mE: -6.610mZ: 0.290mZ: 0.290m输入输入 | - - | - - | | - - | - - | 确认确认按按F1（输入）键（输入）键,进入数字输入状态，按数字的输入法，进入数字输入状态，按数字的输入法，输入测站坐标输入测站坐标N （纵坐标（纵坐标x）的数值。输毕后，按）的数值。输毕后，按“ ” 键，键，使使“”号出现在号出现在“E”（横坐标（横坐标y）的后面，即显示）的后面，即显示“E”，然后输入，然后输入E坐标；坐标

28、； E坐标输入完后，按坐标输入完后，按“ ”键，使键，使“”号出现在号出现在“Z”（高程）的后面，即显示（高程）的后面，即显示“Z”，然后输入，然后输入Z坐标。坐标。犁雨主倚斡掠绞瓣宁禽片霸懒孰旺俘失须琉穆寄篙堕狰致掀畸缀屠沮酣享第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量2）设置仪器高）设置仪器高/棱镜高棱镜高在坐标测量模式下，按在坐标测量模式下，按F4键，进入功能键信息第键，进入功能键信息第2页页 N: -0.328mE: -6.610mZ: 0.290m镜高镜高 | 仪高仪高 | 测站测站 | P2 按按F1（镜高）键，进（镜高）键，进入棱镜高输入入棱镜高输入棱镜高输入棱镜高输

29、入 RHT: 0.000m输入输入 | - - | - - | 确认确认按按F1（输入）键（输入）键,进入数进入数字输入状态，按数字输入法，字输入状态，按数字输入法，输入棱镜高的数值，例如输入棱镜高的数值，例如1.324m 棱镜高输入棱镜高输入 RHT: 1.324m输入输入 | - - | - - | 确认确认就踊纱竭玫讲阅枯夸衙冯提惨搏敏扯乔烩舆荤鲍豫身柯帚冈骨烧纬斧刀敦第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量按按F4（确认）键（确认）键,显示显示屏返回到第屏返回到第2页页 N: -0.328mN: -0.328mE: -6.610mE: -6.610mZ: 0.290mZ:

30、 0.290m镜高镜高 | | 仪高仪高 | | 测站测站 | P2 | P2 按按F2（仪高）键，进（仪高）键，进入仪器高输入入仪器高输入输入仪器高输入仪器高 RHT: 0.000mRHT: 0.000m输入输入 | - - | - - | | - - | - - | 确认确认与棱镜高的输入方法一样，输入仪器高的数值。与棱镜高的输入方法一样，输入仪器高的数值。氮窍翅五俩涧舆补点店擞妆襄这虏褥湛砸隔汉瘴疮舱霜碟稚撑在雌堂桅桓第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量3）后视点坐标的输入）后视点坐标的输入在坐标测量模式下，按在坐标测量模式下，按F4键两次，进入功能键键两次，进入功能键

32、进行，然后进行E坐坐标的输入，直至输完。标的输入，直至输完。糜嫡陀备麦巡李吹憋葡副驮澜李孵聂阁艘镰举藻撞棋芳幌槛藐苯凶端档舱第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量方位角设置方位角设置 HR: 270HR: 270 00 00 00 00 照准？照准？是是否否当照准后视目标后，当照准后视目标后，按按F3键选择键选择“是是”，仪，仪器返回到坐标测量信息第器返回到坐标测量信息第1页界面页界面按按F4（确认）键（确认）键,仪器自仪器自动计算出方位角，并显示动计算出方位角，并显示N: -0.328mE: -6.610mZ: 0.290m瞄准瞄准 | 放样放样 | 记录记录 | P1

34、距）键，仪器开始测距器开始测距N: -5.678mE: 8.540mZ: 0.290m停止停止 | 记录记录 | 条件条件 | P1注：此时显示的坐标，即为镜站的坐标。注：此时显示的坐标，即为镜站的坐标。敏殃似运嘴职娥够簧合铺肮俩钡漳嘘灭本叹瘸启憋李倾忌檬噬埃抑截锯馁第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用土建工程测量 5.2.3 仪器使用的注意事项仪器使用的注意事项 1.安置测站时，首先把三脚架安稳妥，然后再装上全站仪。安置测站时，首先把三脚架安稳妥，然后再装上全站仪。 2.迁站时，电源要关闭，仪器要从三脚架上取下装箱，近距迁站时，电源要关闭，仪器要从三脚架上取下装箱，近距离迁站可不装箱，但

35、务必握住仪器的提手稳步行进。离迁站可不装箱，但务必握住仪器的提手稳步行进。 3.未装滤光片不要将仪器直接对准阳光未装滤光片不要将仪器直接对准阳光。 4.在未加保护的情况下，决不可置仪器于高温环境中。在未加保护的情况下，决不可置仪器于高温环境中。 5.在进行高精度的观测时，应采取遮阳措施。在进行高精度的观测时，应采取遮阳措施。 6.清洁仪器透镜表面时，应先用箱内干净的毛刷扫去灰尘，清洁仪器透镜表面时，应先用箱内干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的绒棉布沾酒精，由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭，再用干净的绒棉布沾酒精，由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭，仪器的镜头千万不要用手去摸。仪器的镜头千万不要用手去摸。 7.仪器装箱时，应先将电源关掉，确保仪器与箱内的安置标仪器装箱时，应先将电源关掉，确保仪器与箱内的安置标志相吻合，且仪器的目镜向上。志相吻合，且仪器的目镜向上。 8.和仪器配套使用的棱镜应保持干净，不用时应放在安全的和仪器配套使用的棱镜应保持干净，不用时应放在安全的地方，有箱子的应放在箱内，以免碰坏。地方，有箱子的应放在箱内，以免碰坏。瞅铂殴明想抚樱炒刹薄阴捂可孪探锋氓戈撮荒床违呀叠奏侗爆帽尘酮淆赶第5章全站仪及其使用第5章全站仪及其使用

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