徕卡全站仪测量功能介绍和使用方法范例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,1,、什么是全站仪,速测术与速测仪,全站仪,全站型电子速测仪,测量仪器的发展及分类,2,1.1,全站仪的概念,速测术与速测仪,在经典测量中，人们把快速测量距离和方位的方法称为速测法，或称,速测术,（,Tachymetry,）。把快速测量距离和方位的仪器称之为,速测仪,(Tachymeter),。,3,全站仪测量,全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等单元组成的三维坐标测量系统，能自动显示测量结果，能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于仪器较完善地实现了测量和处理过程的电子一体化，通常称之为全站型电子速测仪（,Electronic Total Station,）或简称全站仪,。,4,全站仪由以下两大部分组成：,l,）采集数据设备：主要有电子测角系统、电子测距系统、还有自动补偿设备等。,2,）微处理器：微处理器是全站仪的核心装置,主要由中央处理器,随机储存器和只读存储器等构成,测量时,微处理器根据键盘或程序的指令控制各分系统的测量工作,进行必要的逻辑和数值运算以及数字存储、处理、管理、传输、显示等。,5,显 示 器,键 盘,只读存储器,随机存储器,输入,/,输出,I/O,单元,微处理器,水平角测量单元,垂直角测量单元,距离测量单元,自动补偿单元,光电测量系统,微处理器及软件,全站仪的组成,6,4.4.3,全站仪的分类,积木式（,Modular,）,，,也称组合式，它是指电子经纬仪和测距仪可以分离开使用，照准部与测距轴不共轴。作业时，测距仪安装在电子经纬仪上，相互之间用电缆实现数据通讯，作业结束后卸下分别装箱。这种仪器可根据作业精度要求，用户可以选择不同测角、测距设备进行组合，灵活性较好。,整体式（,integrated,）,也称集成式，它是将电子经纬仪和测距仪融为一体，共用一个光学望远镜，使用起来更方便。常见的有日本（,SOKKIA,）,SET,系列、拓普康（,TOPOCON,）,GTS,系列、尼康（,NIKON,）,DTM,系列、瑞士徕卡（,LEICA,）,TPS,系列，我国的,NTS,和,ETD,系列。随着计算机技术的不断发展与应用以及用户的特殊要求，出现了,带内存、防水型、防爆型、电脑型、马达驱动型,等等各种类型的全站仪，使得这一最常规的测量仪器越来越满足各项测绘工作的需求，发挥更大的作用。,7,二、徕卡全站仪新家族,TCx05,System- andApplication Functionality,Accuracy,7,5,3,2,1,0.5,low,Precision,Series,Basic Series,Performance Series,Professional Series,TPS300,TPS700,TPS1100,TPS2000,Theodolite Series,T100,Building and ConstructionApplications,Land & EngineeringSurveying,Systems and Monitoring Applications,high,全站仪系列,4.4.3,全站仪的分类,8,4.4.3,全站仪的分类,9,一、 徕卡全站仪发展简史,1982 1986 199,1,1994 1999,TC2000,单轴补偿,彩色组合功能键操作,（,DOS,方式）,T3000,双轴补偿,彩色组合功能键操作,（,DOS,方式）,TC1610,双轴补偿,菜单功能键操作,TPS1000,双轴补偿,软功能键操作,(,图标操作,),自动目标识别,TPS1100,双轴补偿,软功能键操作,(,图标操作,),自动目标识别,无合作目标 测距,10,二、徕卡全站仪新家族,徕卡系列全站仪,11,4.4.4,全站仪的特点,1,、仪器操作简单，高效。全站仪具有现代测量工作所需的所有功能。,2,、快速安置：简单地整平和对中后，仪器一开机后便可工作。仪器具有专门的动态角扫描系统，因此无需初始化。关机后，仍会保留水平和垂直度盘的方向值。电子“气泡”有图示显示并能使仪器始终保持精密置平。,3,、适应性强：全站仪是为适应恶劣环境操作所制造的仪器。它们经受过全面的测试以便适应各种作业条件，例如，雨天、潮湿、冲撞、尘土和高温等，因此，它们能在最苛刻的环境下完成作业任务。,4,、全站仪设有双向倾斜补偿器,可以自动对水平和竖直方向进行修正,以消除竖轴倾斜误差的影响。还可进行地球曲率改正、折光误差以及温度、气压改正。,5,、控制面板具有人机对话功能。控制面板由键盘和主,副显示窗组成。除照准以外的各种测量功能和参数均可通过键盘来实现,仪器的两侧均有控制面板,操作十分方便。,6,、具有双向通讯功能,可将测量数据传输给电子手簿或外部计算机,也,可接受电子手簿和外部计算机的指令和数据。,12,1.2,全站仪的发展历史与趋势,机械经纬仪 光学经纬仪 全站仪,全站仪与经纬仪相比,13,全站仪与经纬仪相比具有以下优点,:,1,、测量结果自动记录在,电子手簿,中,减少了读数的错误和记录的粗差,提高了功效。,2,、利用全站仪中的微处理器,通过传感器可以自动的改正仪器轴系误差,提高测量精度,;,3,、距离改正,高差计算和坐标计算在仪器上自动完成,减少了内业计算工作量,;,4,、角度测量中自动扫描整个度盘,并求出平均值作为结果,消除了度盘的刻,划误差和偏心差。,14,三、徕卡全站仪,新技术的领导先驱,（,一） 度盘的电子化读数,电子度盘读数系统,把操作者从繁重的度盘人工读数中解脱出来。,不但提高了效率，还大大降低了误读的机率。,15,三、徕卡全站仪,新技术的领导先驱,（,二）三轴误差的自动补偿与改正,液体补偿器,有效的轴系自动补偿与改正，是实现高精度测角的有力保证。,16,三、徕卡全站仪,新技术的领导先驱,（,三）目标的自动识别与照准,自动目标识别,并驱动轴系照准目标，把测量员从全站仪测量工作中最为繁重一项操作,人工照准目标,中解脱出来，使测量员可以远离测站。,从此，全站仪的,“,自动化,”,又上了一个新的台阶。,17,三、徕卡全站仪,新技术的领导先驱,（四）,全站仪的无合作目标测距,有的时候，在目标点上要摆反射棱镜是比较麻烦的，甚至是不可能的，此时要测距怎么办呢？,现在有,同轴型,的全站仪，可以,无合作目标测距,，,即所谓的,“,测站,”,单人测量系统。,18,三、徕卡全站仪,新技术的领导先驱,（五）,全站仪的自动控制,远离测站的几种测量操作方式：,（,1,）计算机在线控制,GeoCOM,方式,（,2,）机载软件控制,GeoBASIC,方式,（,3,）,Modem,控制,镜站方式,19,三、徕卡全站仪,新技术领导先驱,（,六）超站仪,徕卡,GLPS：,精确自动定位和定向的仪器。,全站仪（激光测距）,陀螺仪,GPS,20,四、全站仪的发展趋势,测量机器人的来临！,1,、度盘读数自动化！,2,、目标照准自动化！,3,、基座安平自动化！,4,、仪器对中自动化？,5,、仪高量取自动化？,21,四、全站仪的发展趋势,全站仪的本地化！,产自瑞士的全球第一台具有完全中文概念的徕卡全站仪：,TPS400,哇噻！,22,2.1,全站仪的基本结构,软件部分,SYSTEM,startup,simple,measurement,CODING,FUNCTIONS,MENU,PROGRAMS,EDM,SETUP,全站仪功能菜单,23,全站仪功能菜单,全站仪系统启动,SETUP,设置,RECORD,记录数据,PROG,应用程序,XFER,文件传输,EDIT,编辑文件,JOB,创建作业,打开作业,删除作业,SYSOPTN,系统设置,JOB OPTN,作业设置,SCALE,比例因子,EMP/PRES,温度,/,气压,测量程序,放样程序,对边测量,悬高测量,面积计算,自由设站,交会定点,导线测量,坐标反算,导线平差,SEND,下载文件,RECEIVE,上装文件,PRINT,打印文件,至串行口,至并行口,至数据卡,PORT,设置通讯参数,RAW,编辑观测值,POINTS,编辑坐标数据,PTLIB,编辑控制点,CODE,编码编辑,OCC PT,测站点输入,后方交会,测站高程测定,BKS PT,输入后视点,BSOBS,记录后视观测角,FS OBS,记录后视观测值,SS OBS,点到线测量,X-SECT,记录断面测量,24,3.1,徕卡全站仪系统软件与应用程序库,SYSTEM STARTUP,(go and measure),MENU,Data,Management,System,Settings,Calibrations,FUNCTIONS,IR RL,REC,Laserpointer On/Off,Tracking Mode On/Off,3D-Offset,Check Tie,REM Height,Delete Last Record,PROGRAMS,Surveying,Setting Out,Tie Distance,Area,EDM,Distance,related,parameters,and settings,Laser,Plummet,+,Intensity,Tubular,Electronic,Level,SETUP,Coding,“Quick Coding”,25,2.3,全站仪测角原理,全站仪的测角原理,静态度盘测角,动态度盘测角,编码度盘测角,光栅度盘测角,26,一、编码度盘测角原理,扇区型码盘,条码型码盘,27,二、编码度盘与光栅度盘测角特点比较,比较项目,编码度盘,光栅度盘,测角方式,绝对式,增量式,关机后角度信息,保留,不保留,误差与躁声,不积累,积累,制造工艺,复杂,简单,28,三、电子测角中的轴系补偿与改正,新型液态双轴自动补偿系统,补偿：,（,1,） 垂直轴倾斜对,垂直,度盘读数的影响,（,2,） 垂直轴倾斜对,水平,度盘读数的影响,29,三、电子测角中的轴系补偿与改正,轴系,改正,：,（,1,） 视准轴误差,（,C,）,的改正,（,2,） 垂直度盘指标差,（,I,）,的改正,（,3,） 水平轴倾斜误差,（,i,）,的改正,30,三、电子测角中的轴系补偿与改正,补偿,改正,垂直角,水平角,基准线,on,on,V+i+L,Hz+C+k+T,铅垂线,on,off,V+i+L,Hz,铅垂线,off,on,V+i,Hz+C+k,垂直轴,off,off,V+i,Hz,垂直轴,i ,垂直度盘指标差，,L ,补偿器零点指标差，,C ,视准差,k ,水平轴倾斜对水平角的影响，,T ,垂直轴倾斜对水平角的影响,轴系补偿与改正开关的不同设置对测角的影响,31,四、自动目标识别与照准,自动目标识别的类型：,1,）配合式目标识别；,2,）自主式目标识别。,徕卡,ATR,自动目标照准：,1,）搜索过程；,2,）目标照准过程；,3,）测量过程。,32,2.4,全站仪的数据通讯,1,电源,2,空,3,地,4,数据接收（,TH_RXD,）,5,数据发送,(TH_TXD),注：经纬仪插座,徕卡全站仪联机通讯接口定义,33,2.4,全站仪的数据通讯,例：,GIS8,数据记录格式,11.+00000D1921.022+16641826 22.022+09635023 31.00+00006649 58.16+00000344,徕卡全站仪数据记录结构：,由若干,数据块,组成；,数据块中包含若干,字,；,每字都由,字索引,开头。,34,2.5,徕卡全站仪的技术特点,之一 ：创新的概念,具有微机概念的全站仪,不断升级的操作系统,丰富的应用软件,35,2.5,徕卡全站仪的技术特点,之二：先进的技术（,1,）,世界最好的机械轴系,无极微动螺旋驱动,36,2.5,徕卡全站仪的技术特点,之二：先进的技术（,2,）,动态频率校准技术,激光无合作目标的相位法测距,37,2.5,徕卡全站仪的技术特点,之二：先进的技术（,3,）,无需零位探测的绝对编码测角,徕卡独特的轴系补偿与改正系统,智能型目标自动识别,38,2.5,徕卡全站仪的技术特点,之三：开放的思维,与其它设备的开放性,数据格式的兼容,对用户的开放性,强大的自主开发工具,开放的测量世界,Open Surveying World,39,3.2,机载软件开发工具,GeoBASIC,应用程序开发过程,原程序编写,原程序编译,仿真试运行,Leica survey Office,(,上载,),*.gba / *.len,40,3.2,在线控制软件开发工具,GeoCOM,特 点：,1,、开发的软件在,PC,机中运行,2,、开发环境借助,VB,、,VC,等。,41,3.2,在线控制软件开发工具,GeoCOM,开发环境的配置（,VB,例）,把,GeoCOM,中的,“,Geocom32.lib,”,复制到计算机操作系统,windows9,的,system,的目录下；,把,GeoCOM,中,“,Stubs32.bas,”,添加到,VB,开发环境的,“,工程,”,主菜单下的,“,添加模块,”,之中,。,42,第四,全站仪测量系统应用举例,章 全站仪测量系统的开发与应用,4.4.1,大型,油罐容积标定系统,4.4.2,地下顶管施工自动引导测量系统,4.4.3,自动变形监测,系统,ADMS,43,4.1,大型,油罐容积标定系统,系统主要设备：,1,、徕卡,TCRM/TCRA,系列全站仪,2,、机载水平平行断面测量软件,3,、容积标定后处理软件,4,、便携式计算机,依据标准：,国际,ISO7507-4,和国标,GB/T13235.3,标准,全站仪测量系统应用举例,大型,油罐容积标定系统,全站仪测量系统的开发与,应用,44,现场数据采集：,在,GeoBASIC,开发的机载软件“,Hz-Profile”,控制下，,全过程全自动,数据采集。,大型,油罐容积标定系统,全站仪测量系统的开发与,应用,45,全站仪测量系统应用举例,地下顶管施工自动引导测量系统,顶管施工示意图,46,全站仪控制箱,T1,1,A,S,1,2,T2,S,2,3,T3,S,3,4,T4,S,4,P,计算机控制箱,AC 220V,仪器站,信号控制箱,工业用计算机,地下顶管施工自动引导测量系统,管施工自动引导测量系统,47,全站仪测量系统应用举例,自动变形监测,系统,ADMS,章 全站仪测量系统的开发与应用,3,自动变形监测,系统,ADMS,ADMS,（,Automatic Deformation Monitoring System,）自动变形监测软件是在学习、消化、吸收瑞士,Leica,公司研制的自动极坐标测量系统,APSWin,（,Automatic Polar System for Windows,）的基础上，通过实际的工程应用，并结合国内用户的实际需求，研制出的,本地化,的,智能型,自动变形监测中文软件。,48,4.3,自动变形监测,系统,ADMS,自动全站仪,通讯及供电,控制计算机,基准点,1,基准点,2,基准点,n,变形点,1,变形点,m,监测站,控制机房,基岩上,变形体,ADMS,系统配置图,全站仪测量系统应用举例,自动变形监测,系统,ADMS,章 全站仪测量系统的开发与应用,3,自动变形监测,系统,ADMS,49,4.3,自动变形监测,系统,ADMS,ADMS,自动测量界面,全站仪测量系统应用举例,自动变形监测,系统,ADMS,章,50,4.4,全站仪测量系统应用举例,1,、大坝,及边坡监测,全站仪测量系统应用举例,自动变形监测,系统,ADMS,章 全站仪测量系统的开发与应用,3,自动变形监测,系统,ADMS,51,3,、地铁形变监测,2,、大桥变形监测,4.4,全站仪测量系统应用举例,全站仪测量系统应用举例,自动变形监测,系统,ADMS,章 全站仪测量系统的开发与应用,3,自动变形监测,系统,ADMS,52,ELECTRONIC TOTAL STATIONS - AISI,1 The AISI is an electronic theodolite used to measure horizontal and vertical angles and distances. It represents these measurements on a display panel and can concurrently transfer them to a portable data-recording unit (DRU). The DRU can then transfer the data to an external microprocessor for printing, plotting, and further refinement by surveying software.,53,AISI DESCRIPTION,2.,The AISI has two modes,a construction-survey mode with a range of 2 kilometers and a topographic-survey mode with a range of 7 kilometers. The AISI mounts on standard military tripods and consists of the following modular subassemblies:,An electronic theodolite (a digital, automatic angle- and distance-reading/recording instrument with an electronic display/control panel).,A DRU (an external memory device for storing data from the theodolite).,54,3. The AISI interfaces with microprocessors, printers, and plotters. It transfers digital data directly from its DRU (via a cable interface) to the microprocessor. The data is then refined by a fully integrated, 3D, ground-modeling, drafting-design system. The data can also be manually input to any CAD software program.,AISI DESCRIPTION,55,4. The AISI measures distances from 2 meters to 7 kilometers with a digital readout of 1 millimeter and is accurate to 2 millimeters + 3 ppm over the measured distance. The horizontal and vertical angles are measured to an accuracy of 1 of arc. The AISI has an electronic leveling device called a dual-axis compensator and adjusts for horizontal and vertical leveling with errors of 6 or less. The system has built-in communications with a range of 1 mile, an illuminated reticle for night operations, a 60-kilobyte memory capacity, and an alphanumeric keyboard and is powered by two dual-voltage, rechargeable, 12-volt nicad battery packs.,AISI DESCRIPTION,