辽宁省交通高等专科学校

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1、辽宁省交通高等专科学校工作任务 2.6 用全站仪完成三维坐标测量 全站仪可直接测算测点的三维坐标（X,Y,H）。如图2-625 2所示，A为测站点，B为后视点,两点坐标分别为（XA,YA,HA）和（XB,YB,HB）,求测点P的坐标。 全站仪内部计算未知点坐标原理如下： XP=XA+DAPcosAP YP=YA+DAPsinAP HP=HA+hAB=HA+ Dtan +hi-hr 2.6.1 全站仪三维坐标测量基本原理1.坐标测量操作程序 全站仪坐标测量的一般操作程序如下：（1）设定测站点的三维坐标。（2）输入后视点的坐标或后视方位角。当给定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并

2、设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。（3）设置棱镜常数。（4）设置大气改正值或气温、气压值。（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并显示测点的三维坐标。2.6.2 全站仪三维坐标测量的实施2.坐标测量应用实例（1）测站点输入（2）后视点输入（3）待测点坐标测量3.基本技术参数说明（1）存储管理菜单操作查找数据文件维护（2）选择模式2.6.2 全站仪三维坐标测量的实施完成一条导线测量项目的基本流程如下图所示：完成项目要领提示踏勘、选点、建立标志用全站仪进行导线边长测量与转折角测量（外业）内业计算，提交合格的导线点坐标资料一、经纬仪及使用 1光学经纬

3、仪的技术操作方法: 对中整平瞄准读数2光学经纬仪几何轴线之间的关系 视准轴垂直横轴（CCHH）；横轴垂直仪器竖轴（HHVV）；水准管轴垂直仪器竖轴（LLVV）；竖盘指标差为零（X=0）；光学对中器视准轴与仪器竖轴重合；十字丝竖丝垂直横轴。知识小结二、水平角测量 1水平角地面上两条直线之间的夹角在水平面上的投影。 2用测回法观测水平角（1）盘左：从左目标至右目标按顺时针方向观测；半测回角值左=b1-a1； （2）盘右：从右目标至左目标按逆时针方向观测；半测回角值为右=b2-a2；（3）水平角：=1/2（左 +右）；（4）记录计算见表3-1。知识小结三、竖直角测量 1竖直角视线与水平线之间的夹角。

4、 2竖直角计算公式的确定： （1）检核竖直角计算公式是 或是 （2）计算平均竖直角值 = （ 左 右）（3）计算竖盘指标差= （L+R-360）知识小结四、直线定向 1直线定向确定直线方向与标准方向之间的关系。 2标准方向：真子午线方向；磁子午线方向；坐标纵轴方向。3直线方向的表示：直线方向常用方位角表示。 方位角以标准方向为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角。坐标方位角以坐标纵轴方向为起始方向顺时针转到该直线的水平夹角。知识小结四、直线定向正、反方位角条直线的正、反坐标方位角相差180，即12=21180。 五、罗盘仪及使用 罗盘仪是利用磁针确定直线方向的一种仪器。其使用方法如下：在站点安置

5、罗盘仪照准目标松开磁针制动螺旋待磁针静止后读取磁方位角数值 知识小结六、全站仪及使用 1全站仪的测量功能 全站仪可以进行角度（水平角、竖直角）测量；距离测量；坐标测量。 2全站仪的基本操作 （1）识别显示窗及操作键 （2）安置仪器与棱镜 （3）开机并确定测量模式 （4）进行角度测量或距离测量 （5）进行坐标测量 知识小结七、全站仪导线测量 1基本公式： （1）导线坐标正算公式：（2）导线坐标反算公式：边长 反算角值 当X时，坐标方位角 当X时，坐标方位角 知识小结 七、全站仪导线测量 （3）坐标方位角的推算： +左 180 -右 （当 180时，取“”；当 180时，取“+”） 2闭合导线坐标

6、计算 （1）计算角度闭合差f并进行调整； f = 测-（n-2）180 V i i （2）推算各边的坐标方位角；知识小结七、全站仪导线测量 （3）计算各边的坐标增量X、Y： （4）计算纵、横坐标增量闭合差fX、fY和导线全长闭合差fD及相对误差K，并进行增量闭合差调整： fX=X算 fY=算 fD=K= （5）计算各导线点的坐标Xi，Yi。知识小结七、全站仪导线测量3附合导线坐标计算附合导线坐标计算步骤与闭合导线相同，只是角度闭合差f和纵、横坐标增量闭合差fX、fY的计算公式不同而已。 八、三角高程测量高程计算公式：HB=HA+hAB=HA+ Dtan+i-s知识小结一、填空题 1经纬仪进行测

7、量前的安置工作包括对中和（ ）两个主要步骤。 2经纬仪中的三轴误差是指（ ）、（ ）和（ ）。 3竖直角有正、负之分，仰角为 （ ），俯角为（ ）。 4直线定向所依据的标准方向线有（ ）、（ ）和 （ ）。 5某直线的坐标方位角 AB=170，则 BA等于（ ）。 6罗盘仪是一种测定直线（ ）的仪器。 知识检验一、填空题 7控制测量分为（ ）、（ ）两大类。 8经纬仪十字丝板上的上丝和下丝主要是在测量（ ）时使用。 知识检验 二、判断题 1竖直角是在同一竖直面内，视线与水平线的夹角。（ ） 2当经纬仪的望远镜在同一竖直面内上下转动时，水平度盘读数相应改变。（ ） 3用经纬仪盘左、盘右观测水平角

8、可以消除视准轴与横轴不垂直的误差。（ ） 4由子午线北端逆时针量到某一直线的夹角称为该直线的方位角。（ ） 5闭合导线各点的坐标增量代数和的理论值应等于0。（ ） 6一条直线的正、反方位角之差应为180。（ ） 7平面控制测量只有导线一种形式。（ ） 知识检验 三、选择题 1经纬仪观测某一点的水平方向值时，如果在该点竖立花杆作为观测标志，那么瞄准部位尽可能选择花杆的（ ）。 A底部 B顶部 C中部 2水平角观测时，采用盘左、盘右观测是为了消除（ ）。 A十字丝误差 B对中误差 C视准轴与横轴不垂直的误差 知识检验 三、选择题 3以下测量中不需要进行对中操作是（ ）。 A. 水平角测量 B. 水

9、准测量 C. 垂直角测量 D. 三角高程测量 4已知直线AB的坐标方位角为186，则直线BA的坐标方位角是（ ）。 A. 96 B. 276 C. 6知识检验 三、选择题 5罗盘仪可以测定一条直线的（ ）。 A真方位角 B磁方位角 C坐标方位角 6测量竖直角时，采用盘左、盘右观测，其目的之一是可以消除（ ）对竖直角的影响。 A对中误差 B2C差 C指标差 知识检验 三、选择题 7经纬仪观测某一点的水平方向值时，应该用（ ）瞄准目标。 A十字丝交点 B横丝 C竖丝知识检验 四、简答题 1经纬仪的技术操作包括哪些。 2试述经纬仪对中、整平的步骤。 3叙述用测回法观测水平角的观测程序。 4试述光学经

10、纬仪观测竖直角的操作步骤。 5经纬仪有哪些主要轴线？它们之间应满足怎样的几何关系？为什么必须满足这些几何关系？ 6观测水平角时采用盘左、盘右观测方法，可以消除哪些误差对测角的影响？ 7什么是坐标正算？什么是坐标反算？坐标反算时坐标方位角如何确定？知识检验 四、简答题 8什么叫坐标方位角、正（反）方位角？ 9全站仪有哪些主要功能？ 10导线测量的目的是什么？其外业工作如何进行？ 11如何计算闭合导线和附合导线的角度闭合差？ 12何谓导线坐标增量闭合差？何谓导线全长相对闭合差？坐标增量闭合差是根据什么原则进行分配的？ 13闭合导线与附合导线的内业计算有何异同点。 14试述经纬仪全站仪三角高程测量的

11、全过程。知识检验 五、计算题 1用测回法观测水平角，其观测数据如表2-1，试计算各测回角值。知识检验测站盘位目标水平度盘读数()水平角()备 注半测回水平角测回值0左A00 00 12题图2-1B304 40 30右A180 00 48B124 40 54M左C00 01 10题图2-2D60 40 20右C180 02 40D240 41 40题图2-1题图2-2 五、计算题 2在O点架设经纬仪，观测M、N两点，其竖盘读数如表2-2。 （1）试计算各竖直角； （2）求竖盘指标差； 3如表2-3，已知坐标方位角及边长，试计算各边的坐标增量X、Y。 4.如表2-4，已知P1至P4各点坐标，试计算

12、P1P2和P3P4的坐标方位角和边长。 5某闭合导线，其横坐标增量总和为-0.35m,纵坐标增量总和为+0.46，如果导线总长度为1216.39，试计算导线全长相对闭合差和边长每100的坐标增量改正数。 知识检验 五、计算题 题表2-2 知识检验测站目标盘位竖盘读数()指标差一测回竖直角()备 注0M左69 17 24题图2-3右290 41 54N左98 35 48右261 23 40题图2-3 五、计算题 题表2-3 题表2-4 知识检验边 号坐标方位角()边 长（m）AB81 45 37346.512BC94 33 59523.805CD267 21 44527.024点 号X(m)Y(

13、m)点 号X(m)Y(m)P19821.0714293.387P39187.4192642.792P2 9590.9334043.074P49310.5412931.040 五、计算题 6图2-4为闭合导线，已知 =1430715,P点坐标X539.740,Y6484.080,观测数据如表2-5所列，求闭合导线各点坐标。 知识检验 五、计算题 知识检验 五、计算题 7已知A点坐标X=8865.810，YA=5055.330，B点坐标XB=9846.690m，YB=554.037，方位角 =2902100， =3514902,观测数据如表2-6所列，试求如图2-5所示的附合导线各点坐标。 知识检

14、验题图 2-5 五、计算题 题表2-6 知识检验 五、计算题 8如右图2-6，支导线计算的起算数据为： M（5328265.189 47354287.354） N（5328271.546 47354886.752） 观测数据为： = 842624 D = 218.438m 试计算P点的坐标值。 知识检验题图2-6 五、计算题 9.测量小组利用全站仪测三角高程，已知测站点A高程为100米，仪器高为1.3米，棱镜高为1.5米，所测的竖直角为326 ，AB间斜距为478.568米，求AB间平距及B点高程。 知识检验 每个小组设计一条闭合导线,自己选取5个导线点,建立标志，在已知两个导线点坐标(或已知一个导线点和一边坐标方位角)的前提下,通过外业测量（全站仪测角、测距）与内业计算得到合格的图根导线点成果资料。 1、仪器准备 每组由仪器室借领：全站仪1台、棱镜2块，木桩5个，斧子1把，导线外业记录表格、导线内业计算表格。 2、每个小组平均由5名同学组成，其中立镜2名、记录员1名、观测员1名，每个同学可观测一站，采取轮换制，最终以小组的观测成果为评价标准。项目综合训练