工程测量课件全站仪原理及使用

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1、附录全站仪及其使用§1全站仪概述全站仪(totalstation)是由电子测角、光电测距、微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器，其结构如图5-1所示。世界上第一台商品化的全站仪是1968年西德OPTON公司生产的RegElda14。全站仪的基本功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功能，如可以计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积计算等。全站仪具有如下特点：(1)三同轴望远镜在全站仪的望远镜中，照准目标的视准轴、光电测距的红外光发射

2、光轴和接收光轴是同轴的，其光路如图所示。因此，测量时使望远镜照准目标棱镜的中心，就能同时测定水平角、垂直角和斜距。§2NTS-355全站仪的基本操作图所示是南方测绘仪器公司生产的NTS-355中文界面全站仪，它带有数字/字母键盘，其主要技术参数为：一测回方向观测中误差为±5″，竖盘指标自动归零补偿采用液体电子传感补偿器，补偿范围为±3′；在良好大气条件下的最大测量距离为2.6km(使用三块棱镜)，距离测量误差为2mm+2ppm；带有内存的程序模块可以储存3440个点的测量数据和坐标数据；仪器采用6V镍氢可充电电

3、池供电，一个充满电的电池可供连续测量8~10个小时。1)P1页菜单P1页菜单有“置零”、“锁定”、“置盘”三个选项。①“置零”选项将当前视线方向的水平度盘读数设置为0。②“锁定”选项将当前水平度盘读数锁定，该选项用于将某个照准方向的水平度盘读数配置为指定的角度值。③“置盘”选项将当前视线方向的水平度盘读数设置为输入值。2)P2页菜单①“倾斜”选项当仪器竖轴发生微小的倾斜时，打开倾斜补偿器可以自动改正垂直角。一般将望远镜视准轴的水平投影方向定义为X轴，仪器横轴方向定义为Y轴，NTS-355内的倾斜补偿器只能测量出

4、仪器竖轴在X轴方向的倾斜角度，因此，只能计算并显示垂直角观测的改正值并自动对垂直角观测值进行改正。②“V%”选项使竖盘读数在以角度制显示或以斜率百分比(也称坡度)显示间切换。3)P3页菜单①“H-蜂鸣”选项开关蜂鸣声。当水平度盘读数分别为0°、90°、180°、270°、1°时发出蜂鸣声。②“R/L”选项使水平盘读数在右旋和左旋水平角之间切换。右旋等价于水平度盘为顺时针注记，左旋等价于水平度盘为逆时针注记。③“竖角”选项使竖盘读数在天顶距(竖盘0位于天顶方向)和高度角(竖盘0位于水平方向)之间切换。用户可以在图

5、所示的通讯软件NTS320.exe中输入编码值，输入时，每行一个编码，格式是“编码号,赋值”。图中“5,HangDi”表示旱地，“50,WeiQiang”表示围墙。NTS320.exe软件由南方测绘仪器公司免费提供，它放置在随书光盘“南方公司全站仪与计算机通讯软件”文件夹下，建议读者在Windows资源管理器将其拖放到Windows桌面上，然后在桌面上双击它，就可以启动。如果当前测量工作不是为了数字成图，则不需要为编码赋值。日本拓普康公司的GTS-600系列全站仪徕卡公司的TPS1100系列全站仪它具有如下特点

6、：1)马达驱动与自动目标识别。在自动目标识别模式下，只需要粗略照准棱镜，仪器内置的CCD相机立即对返回信号加以分析，并通过伺服马达驱动照准部与望远镜旋转，自动照准棱镜中心进行测量，并自动进行正、倒镜观测。该观测模式对于需要进行多次重复观测的点非常有用，如可以实现对大型水坝变形点进行无人值守的连续观测。2)自动跟踪。在自动跟踪模式下，仪器能自动锁定目标棱镜并对移动的360°棱镜进行自动跟踪测量，仪器内设的智能化软件利用CCD相机对返回信号进行分析处理，排除外界其它反射物体成像的干扰，可以保证在锁定目标暂时失锁时，

7、也能立即恢复跟踪。3)镜站遥控测量。镜站可以通过操作RCS1100控制器遥控测站的全站仪进行放样测量，放样数据及测得的镜站当前坐标直接显示在RCS1100控制器中，这使得一个人进行测量成为可能。4)无反射棱镜测量。仪器内置有红外光和可见激光两种测距信号，当使用激光信号测距时，可以不用反射棱镜，直接照准目标测距。无棱镜测距的范围为1.5m~80m，加长测程的仪器可以达到200m，测距精度3mm+2ppm。该功能对测量天花板、壁角、塔楼、隧道断面等有用。5)支持用户自编应用程序。仪器提供了GeoBASIC语言，它与

8、标准BASIC语言相似，提供了数学计算、字符串管理和文件操作等功能。在使用GeoBASIC语言编程时，通过大量调用仪器提供的子程序，可以很容易编写出满足特定需要的应用程序。将编写出的应用程序装入仪器中后，应用程序将成为仪器菜单中的一部分。§3大比例尺数字测图一、大比例尺数字地形图生产方法概述大比例尺数字地形图(largescaledigitaltopographicalmap)是城市的