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1、全站仪野外数据采集学号：2013070514姓名：闫晓天全站仪野外数据采集提 纲一、图根控制测量1、平面控制测量概述2、导线测量的外业工作3、闭合导线内业计算4、高程控制测量二、碎部测量三、全站仪与南方CASS数据传输全站仪野外数据采集一、控制测量为防止误差的积累，提高测量精度，在实际测量中必须遵循“从整体到局部，先控制后碎步”的测量实施原则。即现在测区内建立控制网，以控制网为基础，分别从各个控制点开始施测控制点附近的碎部点。全站仪野外数据采集一、控制测量1、平面控制测量概述1）、国家平面控制网的建立 建立平面控制网的常用方法有三角测量和导线测量，如下图所示：全站仪野外数据采集1、平面控制测量
2、概述2）、国家平面控制网的等级 国家平面控制网分为一、二、三、四等四个等级，一等精度最高，低一级控制网是在高一级控制网的基础上建立的。如下图所示：全站仪野外数据采集1、平面控制测量概述3）、图根控制网的建立 为适应地形测图的需要，还必须在国家控制网的基础上，进一步加密控制点，直接供地形测图使用的控制点组合而成的控制网为图根控制网。其建立方法可采用导线测量、小三角测量和交会定点等方法来建立，建立图根控制时，如果测区内有国家控制点，应与国家控制点连接起来，如果测区内没有国家控制点时，可建立独立的图根控制网。全站仪野外数据采集1、平面控制测量概述三个基本观测量角度距离高差在整个测量过程中，其实质就是
3、通过相应的各种仪器获得三个基本观测量的过程。全站仪野外数据采集1、平面控制测量概述 在传统测量工作中，平面控制通常采用三角网测量、导线测量和交会测量等常规方法建立，目前，全球定位系统GPS已经成为建立平面控制网的主要方法。三角网测量 三角网测量是在地面上选定一系列的控制点，构成相互连接的若干个三角形，组成各种网（锁）状图形。通过观测三角形的内角、边长，再根据已知控制点的坐标、起始的边长和坐标方位角，经解算三角形和坐标方位角推算可得到三角形各边的边长和坐标方位角，进而由直角坐标正算公式计算待定点的平面坐标全站仪野外数据采集2、导线测量的外业工作1）、导线的布设形式导线可被布设成单一导线和导线网；
4、结点是区别导线网和单一导线的标志。（两条以上导线的汇聚点，称为导线的结点）按照不同的情况和要求，单一导线可被布设为闭合导线、附合导线和支导线。导线网可被布设为自由导线网和附合导线网。闭合导线：自某一已知点出发经过若干点的连续折线仍回至原来一点，形成一个闭合多边形。全站仪野外数据采集1）、导线的布设形式附合导线： 导线起始于一个已知控制点而终止于另一个已知控制点。已知控制点上可以有一条或几条定向边与之相连接，也可以没有定向边与之连接。附合导线全站仪野外数据采集1）、导线的布设形式支导线： 从一个已知控制点出发，经过若干点，既不附合到另一个已知控制点，也不闭合于原来控制点。由于缺乏检核条件，支导线
5、支出点的个数不能超过2个。支导线全站仪野外数据采集2、导线测量的外业工作导线测量的外业工作：包括前期准备、现场踏勘、实地选点、埋设标志、测角、测边、测定方向、数据处理等。前期准备：资料收集、精度指标的确定、控制网网形的布设。现场踏勘 ：了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案实地选点：（1）导线点应均匀分布在测区内，边长视测图比例尺而定，（可参考下表而定），相邻边的长度不宜相差过大，以免测角时带来较大的误差。全站仪野外数据采集2、导线测量的外业工作（2）为便于测角、相邻导线点间必须通视良好。（3）为便于测地形，导线点应选在地势高、视野开阔的地方；（4）导线点不易被破坏，土质
6、坚实，便于安置仪器的地方。埋设标志： 标石类型很多，按控制网种类、等级和埋设地区地表条件的不同而有所差别。为了便于寻找，应量出导线点与附近明显地物的距离，绘出草图，注明尺寸，该图称为“点之记”。如下图所示：全站仪野外数据采集2、导线测量的外业工作角度观测(测回法、方向观测法) 可测左角，也可测右角，一般规定观测左角，闭合导线测内角。导线的等级不同，使用仪器类型不同，那么，测回数也不同。DJ2（一测回水平方向中误差为2）精度要求见下表：全站仪野外数据采集2、导线测量的外业工作角度观测 A B 全站仪野外数据采集2、导线测量的外业工作边长观测 导线边长可采用电磁波测距仪测量，也可采用全站仪在测取导
7、线角的同时测取导线边的边长。导线边长应对向观测，以增加检核条件。电磁波测距仪测量的通常是斜距，还需要观测竖直角，用以将倾斜距离改化成水平距离，必要时还应该将其归算到椭球面上和高斯平面上。全站仪野外数据采集三联脚架法导线观测 三联脚架法通常使用三个既能安置全站仪又能安置带有觇牌的基座和脚架，基座应有通用的光学对中器。如图所示，将全站仪安置在测站i的基座中，带有觇牌的反射棱镜安置在后视点i-1和前视点i+1的基座中，进行导线测量。迁站时，导线点i和i+1的脚架和基座不动，只取下全站仪和带有觇牌的反射棱镜，在导线点i+1上安置全站仪，在导线点i的基座上安置带有觇牌的反射棱镜，并将导线点i-1上的脚架
8、迁至导线点i+2处并予以安置，这样直到测完整条导线为止。 在观测者精心安置仪器的情况下，三联脚架法可以减弱仪器和目标对中误差对测角和测距的影响，从而提高导线的观测精度，减少了坐标传递误差。全站仪野外数据采集三联脚架法导线观测 i-1 i i+1 i+2 在城市或工业区进行导线测量时，可在夜间进行作业，以避免白天作业时行人、车辆的干扰，夜间作业，空气稳定、仪器振动小，并可避免太阳暴晒，从而可提高观测成果的精度。全站仪野外数据采集3、闭合导线的内业计算1)、测量坐标正反算坐标正算 定义：设已知点A的坐标为(xA、yA)，测得AB之间的距离D及方位角AB推求待定点B的坐标(xB、yB)。公式：如图所
9、示 坐标增量：正算公式：全站仪野外数据采集3、闭合导线的内业计算坐标反算 定义：已知A、B两点的坐标（xA，yA），（xB，yB），计算两点间的距离D及方位角。全站仪野外数据采集3、闭合导线的内业计算2）、导线边方位角的计算 直线AB的坐标方位角AB，B点处的转折角为 ，当为左角时，则直线BC的方位角：当为右角时，则直线BC的方位角：由此可推算坐标方位角的一般公式为：前=后180 当采用上式算得的值超过360时，应减去360。由最后一边的方位角推算而得第一边的方位角，其值应等于它的起始值，如不等表明计算有错误。全站仪野外数据采集3、闭合导线的内业计算3）角度闭合差的计算和调整角度闭合差f的计算
10、： 内角和观测值测与理论值理之差f称为闭合导线角度闭合差；公式f=测-理= 测 -（n-2)180判断精度：当ff允时，满足精度要求，超过重测。计算角度改正数 闭合差按相反符号平均分配到各角上；当f不能整除时，余数分在短边上。 全站仪野外数据采集3、闭合导线的内业计算4）、坐标增量计算及坐标增量闭合差的调整、坐标增量的计算按坐标正算公式计算各边的坐标增量，其公式如下：其中：(n=1、2、3.)、坐标增量闭合差的计算：fx=x测；fy=y测式中，fx纵坐标增量闭合差 fy横坐标增量闭合差 全站仪野外数据采集3、闭合导线内业计算、导线全长闭合差的计算、导线相对闭合差的计算 通常情况下，图根导线的K
11、值不应超过1/2000,地形较复杂地区也不应超过1/1000.、计算坐标增量改正值全站仪野外数据采集3、闭合导线内业计算5）、计算导线点的坐标 根据起点的已知坐标及调整之后的坐标增量，逐一推求。算完最后一点，还要再推算起点的坐标，推算得出的坐标应等于已知点坐标。6）、闭合导线内业计算算例 已知1点坐标为（10.00,100.00），S12=50.340，S23=91.515，S34=36.863，S45=51.860，S51=41.999。12=00000。各观测内角分别为：1=895853，2=91926，3=891925，4=1053740，5=1635347。全站仪野外数据采集3、闭合导
12、线内业计算全站仪野外数据采集4、 高程控制测量 1）、国家高程控制网的建立方法 国家水准网分为一、二、三、四，四个等级。低一级的控制网在高一级控制网的基础上建立。 一、二等水准网的建立 一、二等水准网是国家高程控制的基础，一般沿铁路、公路或河流布设成闭合或附合的形式，用精密水准测量的方法测定其高程。 三、四等水准网的建立 三、四等水准路线加密于一、二等水准网内，作为地形测量和工程测量的高程控制，可布设成闭合或附合的形式。全站仪野外数据采集4、 高程控制测量 2）、水准点的埋设 埋设的水准点应根据水准测量的等级、保存时间的长短和地区的自然条件，采用不同的形式与埋设深度。根据保存时间的长短，水准点
13、分为永久性和临时性两种。永久性水准点：一般采用石桩或水泥桩临时性水准点：可在固定建筑物或暴露的岩石上凿一记号作为标志，也可钉一大木桩，桩顶钉一半圆头钉作为标志。 全站仪野外数据采集4、 高程控制测量 3）、三 四等水准测量的技术要求：4）、三、四等水准测量观测方法 三、四等水准测量主要采用双面水准尺观测法，除各种限差有所区别外，观测方法大同小异。现以三等水准测量的观测方法为例加以说明。全站仪野外数据采集4、 高程控制测量 每一测站上，首先安置仪器，调整圆水准器使气泡居中，分别瞄准后、前视尺、估读视距，使前后视距离差不超过2m。如超限，则需移动前视尺或水准仪，以满足要求。然后按下列顺序进行观测，
14、并记于手簿中，见下表：读取后视尺黑面读数：下丝（1），上丝（2），中丝（3）读取前视尺黑面读数：下丝（4），上丝（5），中丝（6）读取前视尺红面读数：中丝（7）读取后视尺红面读数：中丝（8） （后前前后-黑黑红红）（后后前前-黑红黑红）全站仪野外数据采集4、 高程控制测量5）、计算与检核、视距部分 后距 （9）=（1）-（2）100 前距 （10）=（4）-（5）100 后、前视距离差（11）=（9）-（10）,绝对值不超过2m。 后、前视距离累积差（12）=本站的（11）+前站的（12），绝对值不应超过5m。全站仪野外数据采集4、 高程控制测量、高差部分后视尺黑、红面读数差(13)=K1+（
15、3）-（8）,绝对值不应超2mm。前视尺黑、红面读数差14）=K2+（6）-（7）, 绝对值不应超2mm。两式中的K1、K2分别为两水准尺的黑、红面的起点差，又称尺常数黑面高差（16）=(3)-(6)；红面高差（17）=(8)-(7)。黑红面高差之差（15）=（16）-(（17）0.100)=(13) -（14）,绝对值不应超过3mm高差中数（18）=1/2（16）+（17）0.100作为该两点测得的高差。全站仪野外数据采集4、 高程控制测量 当整个水准路线测量完毕，应逐页校核计算有无错误，校核方法是： 先计算（3）、（6）、（7）、（8）、（9）、（10）、（16）、（17）、（18），而后
16、用下式校核（9）-（10）=（12）末站1/2（16）+（17）0.100=（18）-当测站总数为奇数时。1/2（16）+（17）=（18）-当测站总数为偶数时最后算出水准路线总长度L=（9）+（10）全站仪野外数据采集4、高程控制测量三角高程测量在地面高低起伏较大或不便于水准测量的地区，采用三角高程的测量方法传递高程。全站仪野外数据采集4、高程控制测量三角高程测量如图所示：在地面上A、B两点间测定高差hAB，A点设置仪器，B点竖立标尺。量取仪器高、目标高。测出倾斜视线和水平视线间所夹竖角，若A、B间距离D已知，则两点间高差为：若A点高程已知为HA，则B点高程为：i为仪器高；V为目标高；D为两
17、点间距离；为竖直角。全站仪野外数据采集二、碎部测量碎部测量是以测图控制点（图根点）为测站，用测量仪器，依据某种测量方法，测定碎部点（地物、地貌特征点）平面位置和高程，并按规定的比例尺展绘到图纸上，加注地物、地貌符号，最后经过整饰使之成为地形图。碎部点的测量方法有极坐标法、方向交会法、距离交会法等。全站仪野外数据采集一、极坐标法 极坐标法是根据测站点上的一个已知方向，测定已知方向与所求点方向的角度和量测测站点至所求点的距离，以确定所求点位置的一种方法。碎部测量全站仪野外数据采集碎部测量全站仪测图一个测站工作要点全站仪测图一个测站工作要点1 1、安置仪器、安置仪器（对中、整平、量取仪器高等）（对中
18、、整平、量取仪器高等）2 2、定向、定向（后视控制点（后视控制点B,B,置水平度盘读数为置水平度盘读数为0000000000）3 3、立棱镜、立棱镜（跑尺员依次将棱镜立在地物、地貌特征点上。立镜（跑尺员依次将棱镜立在地物、地貌特征点上。立镜前应弄清实测范围和实地情况，选定碎部点，并与观测员、绘前应弄清实测范围和实地情况，选定碎部点，并与观测员、绘图员共同商定跑棱镜路线）图员共同商定跑棱镜路线）4 4、观测、观测（转动照准部，瞄准棱镜，点击（转动照准部，瞄准棱镜，点击测量测量键）键）5 5、记录计算、记录计算（结合测区草图）（结合测区草图）全站仪野外数据采集碎部测量外业作业草图全站仪野外数据采集
19、全站仪与南方CASS数据传输首先把全站仪用串口数据线与电脑连接，然后开机：按MENU键，接着按F3，然后按两次F4,到（存储管理）界面下出现如下界面：F1数据通讯；F2初始化，此时按F1按钮。然后按F1（GTS格式）,再按F1（发送数据），然后按F2坐标数据，然后按F2(12位)，然后按F2(调用)出你需要导出的作业文件夹，按F4回车。全站仪野外数据采集1）打开电脑上的南方CASS软件，打开菜单（数据）项下的（读取全站仪数据）出现如下界面：全站仪与南方CASS数据传输全站仪野外数据采集2）把界面参数选择与全站仪通讯设置相同，然后点击（CASS坐标文件）后的（选择文件）按钮，输入导出数据的文件名2008，如图全站仪与南方CASS数据传输全站仪野外数据采集保存，然后按 “转换 ”按钮 出现如下界面：3）然后先在电脑上按回车键，再在全站仪上按F3(是)键, 之后数据开始导出。数据全部导出后，软件左下角出现如下，全站仪与南方CASS数据传输全站仪野外数据采集4）然后在CASS（绘图处理）菜单项下选展野外测点点号然后输入比例尺按回车，全站仪与南方CASS数据传输全站仪野外数据采集 5）选择刚才导出的2008.DAT文件。点击打开，如图展点成功全站仪与南方CASS数据传输全站仪野外数据采集
