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1、学习情境五学习情境五 全站仪全站仪学习单元学习单元1 1 全站仪的概述全站仪的概述u基础知识基础知识一、全站仪的特点和结构一、全站仪的特点和结构（一）全站仪的特点（一）全站仪的特点（1）采用先进的同轴双速制、微动机构，使照准）采用先进的同轴双速制、微动机构，使照准更加快捷、准确。更加快捷、准确。（2）具有完善的人机对话控制面板，由键盘）具有完善的人机对话控制面板，由键盘和显示窗组成，除照准目标以外的各种测和显示窗组成，除照准目标以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器量功能和参数均可通过键盘来实现。仪器两侧均有控制面板，操作方便。两侧均有控制面板，操作方便。（3）设有双轴倾斜补偿器，可
2、以自动对水平）设有双轴倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行补偿，以消除竖轴倾斜误和竖直方向进行补偿，以消除竖轴倾斜误差的影响。差的影响。（4）机内设有测量应用软件，能方便地）机内设有测量应用软件，能方便地进行三维坐标测量、放样测量、后方交进行三维坐标测量、放样测量、后方交会、悬高测量、对边测量等多项工作。会、悬高测量、对边测量等多项工作。（5）具有双路通视功能，仪器将测量数）具有双路通视功能，仪器将测量数据传输给电子手簿式计算机，也可接收据传输给电子手簿式计算机，也可接收电子手簿式计算机的指令和数据。电子手簿式计算机的指令和数据。（二）全站仪的结构（二）全站仪的结构目前，生产全站仪的厂家很
3、多，虽目前，生产全站仪的厂家很多，虽然不同厂家和不同系列的全站仪在外形然不同厂家和不同系列的全站仪在外形和功能上都会略有区别，但都具有基本和功能上都会略有区别，但都具有基本的结构特点和功能。的结构特点和功能。二、全站仪的功能设置二、全站仪的功能设置图图5-2 全站仪键盘全站仪键盘（一）操作键（一）操作键操作键的功能如表操作键的功能如表5-1所示。所示。按键按键名称名称功能功能坐标测量键坐标测量键坐标测量模式坐标测量模式距离测量键距离测量键距离测量模式距离测量模式ANG角度测量键角度测量键角度测量模式角度测量模式MENU菜单键菜单键在在菜菜单单模模式式和和正正常常测测量量模模式式之之间间切切换换
4、，在在菜菜单单模模式式下下设设置置应应用用测测量与照明调节方式量与照明调节方式ESC退出键退出键 返回测量模式或上一层模式返回测量模式或上一层模式 从正常测量模式直接进入数据采集模式或放样模式从正常测量模式直接进入数据采集模式或放样模式POWER电源键电源键电源接通电源接通/切断切断表表5-1操作键功能操作键功能（二）功能键（软键）（二）功能键（软键）全站仪功能键（软键）信息显示在全站仪功能键（软键）信息显示在显示屏的底行，软键功能相当于显示的显示屏的底行，软键功能相当于显示的信息，如图信息，如图5-3所示。所示。图图5-3 全站仪功能键全站仪功能键（三）测量模式（三）测量模式全站仪角度测量模
5、式、坐标测量模全站仪角度测量模式、坐标测量模式、距离测量模式的功能分别如表式、距离测量模式的功能分别如表5-2表表5-4所示。所示。页数页数软键软键显示符号显示符号功能功能1F1OSET水平角设置为水平角设置为00000F2HOLD水平角读数锁定水平角读数锁定F3HSET用数字输入设置水平角用数字输入设置水平角F4P1显示第显示第2页软键功能页软键功能表表5-2全站仪角度测量模式全站仪角度测量模式页数页数软键软键显示符号显示符号功能功能2F1TILT设置倾斜改正开或关（设置倾斜改正开或关（ON/OFF）（若选择）（若选择ON，则显示倾斜改正值），则显示倾斜改正值）F2REP重复角度测量模式重复
6、角度测量模式F3V%垂直角垂直角/百分度（百分度（%）显示模式）显示模式F4P2显示第显示第3页软键功能页软键功能3F1H-BZ仪器每转动水平角仪器每转动水平角90是否要发出蜂鸣声的设置是否要发出蜂鸣声的设置F2R/L水平角右水平角右/左方向计数转换左方向计数转换F3CMPS垂直角显示格式（高度角垂直角显示格式（高度角/天顶距）的切换天顶距）的切换F4P3显示下一页（第显示下一页（第1页）软键功能页）软键功能续表续表页数页数软键软键显示符号显示符号功能功能1F1MEAS进行测量进行测量F2MODE设设置置测测距距模模式式，Fine/Coarse/Tracking（精精测测/粗测粗测/跟踪）跟踪
7、）F3S/A设置音响模式设置音响模式F4P1显示第显示第2页软键功能页软键功能2F1R.HT输入棱镜高输入棱镜高F2INS.HT输入仪器高输入仪器高F3OCC输入仪器站坐标输入仪器站坐标F4P2显示第显示第3页软键功能页软键功能3F1OFSET选择偏心测量模式选择偏心测量模式F3m/f/i距离单位米距离单位米/英尺英尺/英寸切换英寸切换F4P3显示下一页（第显示下一页（第1页）软键功能页）软键功能表表5-3 全站仪坐标测量模式全站仪坐标测量模式页数页数软键软键显示符号显示符号功能功能1F1MEAS进行测量进行测量F2MODE设置测距模式，设置测距模式，Fine/Coarse/Tracking（
8、精测（精测/粗测粗测/跟踪）跟踪）F3S/A设置音响模式设置音响模式F4P1显示第显示第2页软键功能页软键功能2F1OFSET选择偏心测量模式选择偏心测量模式F2S.O选择放样测量模式选择放样测量模式F3m/f/i距离单位米距离单位米/英尺英尺/英寸切换英寸切换F4P2显示下一页（第显示下一页（第1页）软键功能页）软键功能表表5-4 全站仪距离测量模式全站仪距离测量模式三、全站仪的基本功能及注意事项三、全站仪的基本功能及注意事项（一）全站仪的基本功能（一）全站仪的基本功能全站仪的基本功能是测量水平角、全站仪的基本功能是测量水平角、垂直角和倾斜距离。垂直角和倾斜距离。1红色激光指示功能红色激光指
9、示功能（1）提示测量。）提示测量。（2）激光指示持棱镜者移动方向，提高）激光指示持棱镜者移动方向，提高施工放样效率。施工放样效率。（3）对大坝或者高角度的目标进行观测）对大坝或者高角度的目标进行观测时，不需要配备弯管目镜，激光指向哪时，不需要配备弯管目镜，激光指向哪里就意味着十字丝照准到哪里，方便瞄里就意味着十字丝照准到哪里，方便瞄准，在隧道测量时配合免棱镜测量功能准，在隧道测量时配合免棱镜测量功能将非常方便。将非常方便。（4）新型激光指向系统，任何状态下都）新型激光指向系统，任何状态下都可以快速打开或关闭。可以快速打开或关闭。2免棱镜测量功能免棱镜测量功能（1）危险目标物测量）危险目标物测量
10、（2）结构物目标测量）结构物目标测量（3）碎部点测量）碎部点测量（4）隧道测量中由于要快速测量）隧道测量中由于要快速测量（5）变形监测）变形监测（二）全站仪的注意事项（二）全站仪的注意事项全站仪一般操作注意事项包括以下全站仪一般操作注意事项包括以下几个方面。几个方面。（1）使用前应结合仪器，仔细阅读使用）使用前应结合仪器，仔细阅读使用说明书，熟悉仪器各功能和实际操作方说明书，熟悉仪器各功能和实际操作方法。法。（2）望远镜的物镜不能直接对准太阳，）望远镜的物镜不能直接对准太阳，以免损坏测距部的发光二极管。以免损坏测距部的发光二极管。（3）在阳光下作业时，必须打伞，防止）在阳光下作业时，必须打伞，
11、防止阳光直射仪器。阳光直射仪器。（4）迁站时即使距离很近，也应取下仪）迁站时即使距离很近，也应取下仪器装箱后方可移动。器装箱后方可移动。（5）仪器安置在三脚架上之前，应旋紧）仪器安置在三脚架上之前，应旋紧三脚架的三脚架的3个伸缩螺旋；仪器安置在三脚个伸缩螺旋；仪器安置在三脚架上时，应旋紧中心连接螺旋。架上时，应旋紧中心连接螺旋。（6）运输过程中必须注意防震。）运输过程中必须注意防震。（7）仪器和棱镜在温度的突变中会降低测）仪器和棱镜在温度的突变中会降低测程，影响测量精度。使仪器和棱镜逐渐适程，影响测量精度。使仪器和棱镜逐渐适应周围温度后方可使用。应周围温度后方可使用。（8）作业前检查电压是否满
12、足工作要求。）作业前检查电压是否满足工作要求。学习单元学习单元2 2 全站仪的测量方法全站仪的测量方法u基础知识基础知识一、测量前的准备一、测量前的准备（1）仪器安置具体操作步骤为：架设三）仪器安置具体操作步骤为：架设三脚架脚架安置仪器和对点安置仪器和对点利用圆水准器利用圆水准器粗平仪器粗平仪器利用管水准器精平仪器利用管水准器精平仪器精精确对中与整平。此项操作重复至仪器精确对中与整平。此项操作重复至仪器精确对准测站点为止。确对准测站点为止。（2）电池电量信息检查外业测量出发前）电池电量信息检查外业测量出发前应先检查一下电池状况。应先检查一下电池状况。（3）角度检查进行全站仪的垂直角和水）角度检
13、查进行全站仪的垂直角和水平角以及测距系统的常规检查，确保全平角以及测距系统的常规检查，确保全站仪测量数据的可靠性。站仪测量数据的可靠性。二、角度测量二、角度测量（一）水平角和垂直角测量（一）水平角和垂直角测量操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示照准第一个目标照准第一个目标A照准照准AV: 901020HR 1203040置零置零 锁定锁定 置盘置盘 P1表表5-5 水平角和垂直角测量的步骤水平角和垂直角测量的步骤操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示设置目标设置目标A水平角为水平角为000按按F1（置零）键和（是）键（置零）键和（是）键照准第二个目标照准第二个目标B，显示目标的，
14、显示目标的V/HF1F3照准照准BV:96 48 20HR153 29 21置零置零锁定锁定置盘置盘P1V:90 10 20HR0 0 0置零置零锁定锁定置盘置盘P1水平角置零水平角置零OK?是是否否续表续表按按F4键（键（）两次转到第）两次转到第3页功能页功能按按F2（R/L）键将右角模式）键将右角模式HR切换到左角模式切换到左角模式HL以左角模式以左角模式HL进行测量进行测量F4两次两次F2V:90 10 20HR:120 30 40置零置零锁定锁定置盘置盘P1操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示倾斜倾斜复制复制V%P2H-蜂鸣蜂鸣R/L竖角竖角P3V: 901020 HR 239
15、2920 H-蜂蜂鸣 R/L 竖角角 P3 表表5-6 水平角的切换水平角的切换（二）水平角设置（二）水平角设置（1）通过锁定角度值进行设置，具体操）通过锁定角度值进行设置，具体操作如表作如表5-7所示。所示。操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示用水平微动螺旋转到所需的水平角用水平微动螺旋转到所需的水平角显示角度显示角度V:90 10 20HR120 40 20置零置零锁定锁定置盘置盘P1表表5-7通过锁定角度值设置水平角通过锁定角度值设置水平角操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示按按F2（锁定）键（锁定）键照准目标照准目标按按F3键键完完成成水水平平角角设设置置，显显示示窗窗
16、变变正正常常的角度的角度F2照准照准F3V:90 10 20HR130 40 20置零置零锁定锁定置盘置盘P1水平角锁定水平角锁定HR：130 40 20设置？设置？是是否否续表续表（2）通过键盘输入进行设置，具体操作）通过键盘输入进行设置，具体操作如表如表5-8所示。所示。操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示照准目标照准目标按按F3（置盘）键（置盘）键通过键盘输入所要求的水平角通过键盘输入所要求的水平角照准照准F3F170.40.20F4V:90 10 20HR70 40 20置零置零锁定锁定置盘置盘P1水平角设置水平角设置HR：130 40 20输入输入回车回车1234567890
17、.-ENTV:90 10 20HR170 30 20置零置零锁定锁定置盘置盘P1表表5-8 通过键盘输入设置水平角通过键盘输入设置水平角（三）垂直角百分度（三）垂直角百分度（V%）转换）转换将仪器调为角度测量模式，按以下操作将仪器调为角度测量模式，按以下操作进行。进行。1按按F4键转到显示屏第键转到显示屏第2页。页。2按按F3（V%）键，显示屏即显示）键，显示屏即显示V%，进，进入垂直角百分度模式。入垂直角百分度模式。三、距离测量三、距离测量距离测量必须选用与全站仪配套的距离测量必须选用与全站仪配套的合作目标，即反光棱镜。合作目标，即反光棱镜。在距离测量前应先进行气象改正、在距离测量前应先进行
18、气象改正、棱镜类型选择、棱镜常数改正、测距模棱镜类型选择、棱镜常数改正、测距模式的设置和测距回光信号的检查，然后式的设置和测距回光信号的检查，然后才能进行距离测量。才能进行距离测量。（一）大气改正的计算（一）大气改正的计算大气改正值是由大气温度、大气压大气改正值是由大气温度、大气压力、海拔高度、空气湿度推算出来的。力、海拔高度、空气湿度推算出来的。（二）大气折光和地球曲率改正（二）大气折光和地球曲率改正仪器在进行平距测量和高差测量时，可对仪器在进行平距测量和高差测量时，可对大气折光和地球曲率的影响进行自动改正。大气折光和地球曲率的影响进行自动改正。（三）设置目标类型（三）设置目标类型全站仪可设
19、置为红色激光测距和不全站仪可设置为红色激光测距和不可见光红外测距，可选用的反射体有棱可见光红外测距，可选用的反射体有棱镜、无棱镜及反射片。镜、无棱镜及反射片。（四）距离测量（连续测量）的操作步骤（四）距离测量（连续测量）的操作步骤将仪器调为距离测量模式，具体操将仪器调为距离测量模式，具体操作如表作如表5-9所示。所示。表表5-9 距离测量距离测量续表续表四、坐标测量四、坐标测量坐标测量也是测量角度和距离，再坐标测量也是测量角度和距离，再通过机内软件由已知点坐标计算未知点通过机内软件由已知点坐标计算未知点坐标，因此坐标测量须先输入测站点坐坐标，因此坐标测量须先输入测站点坐标和后视点坐标或已知方位
20、角。标和后视点坐标或已知方位角。（一）设置测站点坐标（一）设置测站点坐标图图5-4 测站点坐标设置测站点坐标设置操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示在坐标测量模式下，按在坐标测量模式下，按F4（）键进入第）键进入第2页功能页功能F4N:123.456E:34.567mZ:78.912m测量测量模式模式S/AP1镜高镜高仪高仪高测站测站P2表表5-10 测站点坐标的设置测站点坐标的设置操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示按按F3（测站）键（测站）键输入输入N坐标坐标按按同同样样方方法法输输入入E和和Z坐坐标标。输输入入数数据据后后，显示屏返回坐标测量模式显示屏返回坐标测量模式F3
21、F1输入数据输入数据F4N51.455mE0.000mZ:0.000m输入输入回车回车N: 0.000 mE 0.000 mZ: 0.000 m输入输入 回车回车1234 5678 90.-ENTN:51.456mE:34.567mZ:78.912m测量测量模式模式S/AP1续表续表（二）设置仪器高（二）设置仪器高操作过程操作过程操作及按键操作及按键显示显示在在坐坐标标测测量量模模式式下下，按按F4（）键键，进进入入第第2页功能页功能按按F2（仪高）键，显示当前值（仪高）键，显示当前值输入棱镜高输入棱镜高F4F2F1输入仪器高输入仪器高F4N:123.456mE:34.567mZ:78.912
22、m测量测量模式模式S/AP1镜高镜高仪高仪高测站测站P2仪器高仪器高输入输入仪高：仪高：0.000m输入输入回车回车.1234567890.-ENTN:123.456mE:34.567mZ:78.912m测量测量模式模式S/AP1表表5-11 仪器高的设置仪器高的设置（三）设置目标高（棱镜高）（三）设置目标高（棱镜高）操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示在在坐坐标标测测量量模模式式下下，按按F4（）键键，进进入入第第2页页功能功能按按F2（仪高）键，显示当前值（仪高）键，显示当前值输入棱镜高输入棱镜高F4F2F1输入仪器高输入仪器高F4N:123.456mE:34.567mZ:78.9
23、12m测量模式测量模式S/AP1镜高镜高仪高仪高测站测站P2仪器高仪器高输入输入仪高：仪高：0.000m输入输入回车回车.1234567890.-ENTN:123.456mE:34.567mZ:78.912m测量测量模式模式S/AP1表表5-12 目标高的设置目标高的设置（四）实施坐标测量（四）实施坐标测量操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示设置已知点设置已知点A的方向角的方向角照准目标照准目标B设置方向角设置方向角照准目标照准目标N*r:mE:mZ:m测量测量模式模式S/AP1V:123.456mHR:34.567m置零置零搞定搞定置盘置盘P1表表5-13 坐标测量过程坐标测量过程操
24、作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示按按键键，开始测量显示结果，开始测量显示结果N:123.456mE:34.567mZ:78.912m测量测量模式模式S/AP1续表续表五、放样测量五、放样测量操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示在距离测量模式下按在距离测量模式下按F4（）键进入第）键进入第2页功能页功能按按F2（放样）键，显示出上次设置的数据（放样）键，显示出上次设置的数据通过按通过按F1F3键选择测量模式，如水平距离键选择测量模式，如水平距离输入放样距离输入放样距离照照准准目目标标（按按键键），测测量量开开始始，显显示示出出测测量量距距离离与与放放样样距离之差距离之差F4F2
25、F1F1输入数据输入数据F4照准照准PHR:120 30 40HD*123.456mVD:5.678m测量测量模式模式S/AP1偏心偏心放样放样m/f/iP2放样放样HD:0.000m平距平距高差高差斜距斜距.放样放样HD:0.000m输入输入回车回车1234567890ENT放样放样HD:100.000m输入输入回车回车HR:120 30 40Dhd*r:mVD:m测量测量模式模式S/AP1表表5-14 放样测量放样测量操作步骤操作步骤操作及按键操作及按键显示显示移动目标棱镜，直至距离差等于移动目标棱镜，直至距离差等于0m为止为止HR:120 30 40Dhd*r:23.456mVD:5.6
26、78m测量测量模式模式S/AP1续表续表六、程序测量六、程序测量（一）悬高测量（一）悬高测量悬高测量程序用于测定遥测目标相悬高测量程序用于测定遥测目标相对于棱镜的垂直距离（高度）及其离开对于棱镜的垂直距离（高度）及其离开地面的高度（无须棱镜的高度），如图地面的高度（无须棱镜的高度），如图5-5所示。所示。图图5-5 悬高测量原理悬高测量原理（二）对边测量（二）对边测量在任意测站位置选择对边测量模式，分在任意测站位置选择对边测量模式，分别瞄准两个目标并观测其距离，即可计算出别瞄准两个目标并观测其距离，即可计算出两个目标点间的平距、斜距和高差，还可计两个目标点间的平距、斜距和高差，还可计算出两点间
27、的方位角，如图算出两点间的方位角，如图5-6所示。所示。图图5-6 对边测量示意对边测量示意图图5-6 对边测量示意（续）对边测量示意（续）（三）面积计算（三）面积计算（1）用坐标数据文件计算。）用坐标数据文件计算。（2）用测量数据计算面积。）用测量数据计算面积。u情境小结情境小结本学习情境主要讲述了全站仪的主本学习情境主要讲述了全站仪的主要特点、技术指标、结构与功能、测量要特点、技术指标、结构与功能、测量方法等内容。方法等内容。1全站仪又称全站型电子速测仪，可在全站仪又称全站型电子速测仪，可在一个测站上同时测角和测距，并能自动一个测站上同时测角和测距，并能自动计算出待定点的坐标和高程。计算出待定点的坐标和高程。2全站仪主要应用在地形测量、施工放样测全站仪主要应用在地形测量、施工放样测量、导线测量、交会测量和数字化测图工作量、导线测量、交会测量和数字化测图工作中。中。3全站仪测量工作主要包括测量前的准备、全站仪测量工作主要包括测量前的准备、角度测量、距离测量、坐标测量、放样测量角度测量、距离测量、坐标测量、放样测量和程序测量等。和程序测量等。
