第5章全站仪及其使用

,土建工程测量,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,*,*,第,5,章 全站仪及其使用,5.1,概述,5.2,苏一光,OTS,全站仪及其辅助设备,5.3,苏一光,OTS,全站仪的使用,5,.1,概述,1.,全站仪的概念,全站仪全称是全站型电子速测仪（,total station optical electronic tachometric theodolite,），简称全站仪（,total station,）。它是将电子经纬仪、光电测距仪和微处理器相结合，使电子经纬仪和光电测距仪两种仪器的功能集于一身的新型测量仪器。它能够在测站上同时观测、显示和记录水平角、竖直角、距离等，并能自动计算待定点的坐标和高程，即能够完成一个测站上的全部测量工作。,此外，全站仪内置只读存储器固化了测量程序，可以在野外迅速完成特殊测量功能，例如，对边测量，悬高测量，偏心测量，面积测量以等。全站仪通过传输接口，将野外采集的数据直接传输给计算机、绘图机，并配以数据处理软件，实现测图的自动化。,2.,全站仪结构类型及特点,全站仪按其结构形式可分为：,整体式或称集成式（,Integrated,）,组合式或称积木式（,Modular,）,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远镜，两种仪器整合为一体。,组合式全站仪,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,半站仪,。,九十年代以后，基本上都发展为整体式全站仪,。,1.,整体式,也称集成式，,如苏一光全站仪。,2.,积木式,也称组合式，如常大厂的半站仪。,测距仪,电子经纬仪或,光学经纬仪,中国常州大地测距仪厂,1,苏一光全站仪,2,全站仪一般具有下列特点,：,(1),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。,(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。,(4),程序化。存储了常用的作业程序，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，在现场立即得出结果。,3.,全站仪的精度及其等级,全站仪的精度主要是指测角精度,m,和测距精度,m,D,。如日本拓普康公司的,GTS-710,全站仪的标称精度：测角精度,m,=,2,，测距精度,m,D,=,(2mm+2ppm,D),。,我国苏州一光生产的,OTS232,型，测角精度,m,=,2,，测距精度,m,D,=,(3mm+3ppm,D,),。,10 mm,m,D,6,m,10,（等外级）,5 mm,m,D,10 mm,2,m,6,2 mm,m,D,5 mm,1,m,2,m,D,2 mm,m,1,测距中误差,m,D,测角中误差,m,精度等级,根据国家计量规程（,JJG100-94,）将全站仪精度划分为,4,个等级，见表,5-1,表,5-1,全站仪精度等级,自从,1968,年原西德奥普托厂（,OPTON,厂）生产了世界上第一台全站仪,Reg Elta14,全站仪以来，全站仪的外形、结构、体积、质量等都进行了很大的改进，功能不断完善。世界各测绘仪器厂商均争相生产各种型号的全站仪，品种越来越多，精度越来越高，使用上也是越来越方便。,有的具有免棱镜测量功能，例如，日本索佳（,SOKKIA,）的,SET630R,型，使用激光免棱镜测量，在测量短距离也达到很高的精度。国内苏一光厂生产的,OTS,系列也属于激光免棱镜全站仪。,有的具有自动跟踪照准功能，例如拓普康（,TOPOCON,）的自动跟踪全站仪,GTS-810A,系列；有的将,GPS,接收仪与全站仪集成，生产出,GPS,全站仪。,全站仪正朝着全自动动、多功能、智能型、标准化方向发展。以下各节以苏一光厂的,OTS,全站仪作一介绍，详细介绍测角、测距及坐标测量的步骤。,5.2,苏一光,OTS,全站仪的结构,及其辅助设备,1.OTS,系列全站仪各部件名称及功能,仪器的两面都有一个相同的液晶显示屏，,可显示四 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键功能。,右边有,6,个操作键,，下边有,4,个功能键,，其功能随观测模式的不同而改变。,2.OTS,全站仪,显示屏、操作键及功能键,坐标测量键，左移键,功能键,操作键,角度测量键、上移键,主莱单键，右移键,距离测量键、下移键,退出键,电源开关,3.,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：,菜单显示模式示例如下：,4.,全站仪的辅助设备,反射棱镜,：,单棱镜、三棱镜、反射片及单棱镜对中杆。,温度计和气压表。,(a),单棱镜,(b),三棱镜,(c),三棱镜,(d),单棱镜对中杆与支架,5.,主要技术指标,棱 镜,测 程,免棱镜（白色,）,0.2,60 m,反光片,30,30mm,1.0,500 m,60,60mm,1.0,700 m,微 型 棱 镜,1.0,1200 m,单 棱 镜,1.0,5000 m,1.,各种反射镜的测程,2.,测距精度,（,3mm+3ppmD,）（精测）,（,4.5mm+3ppmD,）（快速）,（,10mm+3ppmD,）（跟踪）,测量时间,初 始：,3.0,标 准：,1.2s,跟 综：,0.5s,其他,仪器尺寸：,360160155 m,仪器重量：,0020,气压：,1013,输入,|-|-|,确认,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；当前可输入项的标志为“”号，“”号在哪一项（如：温度,0020,），则表示现在可进行该项（温度值）的输入；当一项输入完成以后（如：温度,0025,），按“”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。,开机后，如进入高差,/,平距测量模式，其操作步骤同上。,（,b,）测量目标条件、测距次数及棱镜常数的设置,开机后，在测量模式下，按距离测量键 一次或两次，进入高差,/,平距测量模式,HR:157 33 58,VD:35.980m,HD:115.034m,瞄准,|,记录,|,条件,|P1,按,F3,键，进入测距条件的设置,设置测距条件,PSM:000m PPM:000,信号：,20,棱常,|PPM|T-P|,目标,按,F1,（棱常）键，进入反射棱镜常数的设置，按确认返回设置测距条件界面。,棱镜常数设置,棱常,:000mm,输入,|-|-|,确认,在测距条件界面，按,F4,键，进入目标条件的设置，根据实际情况选按,F1,或,F2,按,F3,，最后按,F4,（,ENT,）键后又返回设置测距条件界面。,目标,F1:NO PRISM,F2:SHEET,F3:PRISM ENT,按,MENU,键，进入主莱单，按“”键,2,次进入主莱单第,3,页；再按,F1,键进入“设置”子莱单第,1,页。,按进入设置子菜单第,2,页,设置,2/3,F1:,长度单位,F2:,测距次数,F3:,二差改正,按,F2,选择测距次数，进入测距设置项目，仪器显示上一次设置的测距次数。,测距次数设置,次数：,005,输入,|-|-|,确认,设置,1/3,F1:,最小单位,F2:,自动关机,F3:,角度单位,（,3,）测距模式的设置,在距离测量模式下，按,F4,键，进入功能键信息第,2,页,VZ:72,37,53,HR:157,33,58,SD:120.530m,偏心,|,放样,|,模式,|P2,VZ:72,37,53,HR:157,33,58,SD:120.530m,粗测,|,跟踪,|,精测,|C,按,F3,（模式）键，进入测距模式选择,按,F3,键，选择精测模式。屏幕右下角字母显示“,F”,（精测）。,VZ:72,37,53,HR:157,33,58,SD:120.530m,粗测,|,跟踪,|,精测,|F,仪器自动完成设置，并返回距离测量模式,VZ:72 37 53,HR:157 33 58,SD:120.530m,瞄准,|,记录,|,条件,|P1,VZ:72 37 53,HR:157 33 58,SD:120.530m,瞄准,|,记录,|,条件,|P1,（,4,）距离测量步骤,在距离测量模式下，进入功能键信息第,1,页。,望远镜瞄准镜站的棱镜中心。,VZ:72 37 53,HR:157 33 58,SD:,m,瞄准,|,记录,|,条件,|P1,按,F1,（瞄准）键，仪器发出激光束，准备测距,VZ:72 37 53,HR:157 33 58,SD:m,测距,|,记录,|,条件,|P1,按,F1,（测距）键，仪器开始测距,VZ:72 37 53,HR:157 33 58,SD*:120.530m,停止,|,记录,|,条件,|P1,按,F1,（停止）键，仪器停止测距，显示屏显示最后的一次测量结果,VZ:72 37 53,HR:157 33 58,SD:120.530m,瞄准,|,记录,|,条件,|P1,3.,坐标测量,(1),原理,在已知测站点安置仪器，选择坐标测量模式，输入仪器高和棱镜高、测站点坐标和后视点的平面坐标和各种气象改正要素。,输入后视点的平面坐标是使仪器求得测站点至后视点的方位角，如果该方位角已知，则可直接输入方位角,，而不必输入平面坐标。,操作时照准后视点，配置度盘读数为方位角值（也可输入后视点的平面坐标，仪器将自动计算出方位角）。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的三维坐标。,(2),测定目标点坐标步骤,1,）输入测站点坐标,在坐标测量模式下，按,F4,键，进入功能键信息第,2,页。,N:-0.328m,E:-6.610m,Z:0.290m,镜高,|,仪高,|,测站,|P2,按,F3,（测站）键，进入测站坐标输入显示。,N -0.328m,E:-6.610m,Z:0.290m,输入,|-|-|,确认,按,F1,（输入）键,进入数字输入状态，按数字的输入法，输入测站坐标,N,（纵坐标,x,）的数值。输毕后，按“”键，使“”号出现在“,E”,（横坐标,y,）的后面，即显示“,E,”，然后输入,E,坐标；,E,坐标输入完后，按“”键，使“”号出现在“,Z”,（高程）的后面，即显示“,Z,”，然后输入,Z,坐标。,2,）设置仪器高,/,棱镜高,在坐标测量模式下，按,F4,键，进入功能键信息第,2,页,N:-0.328m,E:-6.610m,Z:0.290m,镜高,|,仪高,|,测站,|P2,按,F1,（镜高）键，进入棱镜高输入,棱镜高输入,RHT:0.000m,输入,|-|-|,确认,按,F1,（输入）键,进入数字输入状态，按数字输入法，输入棱镜高的数值，例如,1.324m,棱镜高输入,RHT:1.324m,输入,|-|-|,确认,按,F4,（确认）键,显示屏返回到第,2,页,N:-0.328m,E:-6.610m,Z:0.290m,镜高,|,仪高,|,测站,|P2,按,F2,（仪高）键，进入仪器高输入,输入仪器高,RHT:0.000m,输入,|-|-|,确认,与棱镜高的输入方法一样，输入仪器高的数值。,3,）后视点坐标的输入,在坐标测量模式下，按,F4,键两次，进入功能键信息第,3,页,N:-0.328m,E:-6.610m,Z:0.290m,偏心,|,模式,|,后视,|P3,望远镜瞄准后视点，按,F3,（后视）键，进入后视点坐标的输入,N 0.000m,E:0.000m,Z,：,0.000m,输入,|-|-|,确认,按,F1,（输入）键,进入数字输入状态，按数字的输入法，输入后视点的,N,坐标数值，,N,的数值输入完成后，按“”键，使“”号出现在“,E”,的后面，显示“,E,”，然后进行,E,坐标的输入，直至输完。,方位角设置,HR:270,00,00,照准？是 否,当照准后视目标后，按,F3,键选择“是”，仪器返回到坐标测量信息第,1,页