拓普康全站儀使用原理講解

1、 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 通過本章的學(xué)習(xí)通過本章的學(xué)習(xí), ,了解電子全站儀的特點、全了解電子全站儀的特點、全 站儀的基本構(gòu)造、全站儀各按鍵的功能；能夠掌站儀的基本構(gòu)造、全站儀各按鍵的功能；能夠掌 握全站儀的基本使用方法握全站儀的基本使用方法; ;能夠操作全站儀進行能夠操作全站儀進行 角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量等各種測量方法。角度測量、距離測量、坐標(biāo)測量等各種測量方法。 6.16.1全站儀的結(jié)構(gòu)全站儀的結(jié)構(gòu) 1電子經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀 電子經(jīng)緯儀的外形、機械轉(zhuǎn)動部分及光學(xué)照準(zhǔn)部分與一般光學(xué)經(jīng)電子經(jīng)緯儀的外形、機械轉(zhuǎn)動部分及光學(xué)照準(zhǔn)部分與一般光學(xué)經(jīng) 緯儀基本相同，其主要的不同在于：電子經(jīng)緯儀采用電子手段測

2、定緯儀基本相同，其主要的不同在于：電子經(jīng)緯儀采用電子手段測定 不同方向的角度，在其內(nèi)部還裝置了一個微處理器，由它來控制電不同方向的角度，在其內(nèi)部還裝置了一個微處理器，由它來控制電 子測角、測距，以及各項固定參數(shù)如溫度、氣壓等信息的輸入、輸子測角、測距，以及各項固定參數(shù)如溫度、氣壓等信息的輸入、輸 出，還由它進行安置、觀測誤差的改正、有關(guān)數(shù)據(jù)的實時處理及控出，還由它進行安置、觀測誤差的改正、有關(guān)數(shù)據(jù)的實時處理及控 制電子手薄。制電子手薄。 2光電測距儀光電測距儀 3數(shù)據(jù)自動記錄裝置（電子手簿）數(shù)據(jù)自動記錄裝置（電子手簿） 全站儀一般均有與之相匹配的數(shù)據(jù)自動記錄裝置，稱之為電全站儀一般均有與之相匹

3、配的數(shù)據(jù)自動記錄裝置，稱之為電 子手簿。一般電子手簿與全站儀連接時，自動記錄測量數(shù)據(jù)；若子手簿。一般電子手簿與全站儀連接時，自動記錄測量數(shù)據(jù)；若 不連接，則可由鍵盤輸入觀測數(shù)據(jù)，并按自動記錄的格式記錄。電不連接，則可由鍵盤輸入觀測數(shù)據(jù)，并按自動記錄的格式記錄。電 子手簿也包含微處理器，并配有雙向傳送電路，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)由速測子手簿也包含微處理器，并配有雙向傳送電路，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)由速測 儀向微機或速測儀的雙向數(shù)據(jù)傳送。一般通訊接口為儀向微機或速測儀的雙向數(shù)據(jù)傳送。一般通訊接口為RS-232C標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 通用接口。此外，還配有不少程序，如能進行自由設(shè)站的坐標(biāo)計算，通用接口。此外，還配有不少程序，如能進行自

4、由設(shè)站的坐標(biāo)計算， 交會法計算和放樣數(shù)據(jù)計算等。交會法計算和放樣數(shù)據(jù)計算等。 6.2 拓普康拓普康GTS211D全站儀的使用全站儀的使用 拓普康GTS211D電子全站儀外形如圖61所示，有兩面操作按鍵 及顯示窗，操作很方便。除能進行角度測量、距離測量、坐標(biāo)測 量、偏心測量， 懸高測量和對 邊測量外，還 能進行數(shù)據(jù)采 集，放樣及存 儲管理 圖61 拓普康GTS211D全站儀 GTS211D系列全站儀只有系列全站儀只有10個按鍵，如圖個按鍵，如圖62所示，所示， 其名稱與功能見表其名稱與功能見表61。 表61 GTS2100系列全站儀的按鍵名稱及功能 鍵鍵名稱名稱功能功能 坐標(biāo)測量鍵坐標(biāo)測量鍵坐標(biāo)

5、測量模式坐標(biāo)測量模式 距離測量鍵距離測量鍵距離測量模式距離測量模式 ANG角度測量鍵角度測量鍵角度測量模式角度測量模式 MENU菜單鍵菜單鍵在菜單模式和正常測量模式之間切換，在在菜單模式和正常測量模式之間切換，在 菜單模式下設(shè)置應(yīng)用測量與調(diào)節(jié)方式菜單模式下設(shè)置應(yīng)用測量與調(diào)節(jié)方式 ENS退出鍵退出鍵返回測量模式或上一層模式返回測量模式或上一層模式 從正常測量模式直接進入數(shù)據(jù)采集模式從正常測量模式直接進入數(shù)據(jù)采集模式 或放樣模式或放樣模式 POWER電源鍵電源鍵 電源開關(guān)電源開關(guān) F1F4軟 鍵 （ 功 能軟 鍵 （ 功 能 鍵）鍵） 對應(yīng)于顯示的軟鍵信息對應(yīng)于顯示的軟鍵信息 表表62 GTS21

6、1D顯示窗內(nèi)常用符號的意義顯示窗內(nèi)常用符號的意義 顯示顯示內(nèi)容內(nèi)容顯示顯示內(nèi)容內(nèi)容 V垂直角垂直角E東向坐標(biāo)東向坐標(biāo) HR水平角（右）水平角（右）Z高程高程 HL水平角（左）水平角（左）EDN（電子測距）電子測距） 正在進行正在進行 HD水平距離水平距離M以米為單位以米為單位 VD高差高差Ft以英尺為單位以英尺為單位 SD斜距斜距Fi以英尺與英寸為單位以英尺與英寸為單位 N北向坐標(biāo)北向坐標(biāo) 表表63 角度測量模式角度測量模式 頁碼頁碼軟鍵軟鍵顯示符號顯示符號功能功能 1 F1 F2 F3 F4 OSET HOLD HSET P11 水平角度為水平角度為000 鎖定水平角鎖定水平角 通過鍵入數(shù)字

7、設(shè)置水平角通過鍵入數(shù)字設(shè)置水平角 顯示第顯示第2頁軟鍵功能頁軟鍵功能 2 F1 F2 F3 F4 TILT REP V P22 設(shè)置傾斜改正，如果選擇設(shè)置傾斜改正，如果選擇ON。則顯示窗顯示則顯示窗顯示 傾角改正數(shù)傾角改正數(shù) 角度重復(fù)測量模式，角度重復(fù)測量模式，這個功能僅這個功能僅GTS211D 才有垂直角、百分比坡度模式才有垂直角、百分比坡度模式 顯示第顯示第3頁軟鍵功能頁軟鍵功能 3 F1 F2 F3 F4 HBZ R/L CMPS P33 對每隔對每隔90水平角設(shè)置蜂鳴聲水平角設(shè)置蜂鳴聲 變換水平角的右變換水平角的右/左旋轉(zhuǎn)計數(shù)方向左旋轉(zhuǎn)計數(shù)方向 變換天頂距變換天頂距/高度角高度角 顯示

8、第顯示第1頁軟鍵功能頁軟鍵功能 表表64 距離測量模式距離測量模式 1 F1 F2 F3 F4 MEAS MODE S/A P11 啟動測量啟動測量 設(shè)置測量模式精測設(shè)置測量模式精測/粗測粗測/跟蹤跟蹤 設(shè)置音響模式設(shè)置音響模式 顯示第顯示第2頁軟鍵模式頁軟鍵模式 2 F1 F2 F3 F4 OFSE T SO M/f/i P22 偏心測量模式偏心測量模式 放樣測量模式放樣測量模式 米，英尺，或者英尺、英寸單位的米，英尺，或者英尺、英寸單位的 變換變換 顯示第顯示第1頁軟鍵功能頁軟鍵功能 表表65 坐標(biāo)測量模式坐標(biāo)測量模式 1 F1 F2 F3 F4 MEAS MODE S/A P11 開始測

9、量開始測量 設(shè)置測量模式精測設(shè)置測量模式精測/粗測粗測/跟蹤跟蹤 設(shè)置音響模式設(shè)置音響模式 顯示第顯示第2頁軟鍵模式頁軟鍵模式 2 F1 F2 F3 F4 RHT I N S HT OCC P22 通過輸入設(shè)置棱鏡高度通過輸入設(shè)置棱鏡高度 通過輸入設(shè)置儀器高度通過輸入設(shè)置儀器高度 通過輸入設(shè)置測站點坐標(biāo)通過輸入設(shè)置測站點坐標(biāo) 顯示第頁軟鍵功能顯示第頁軟鍵功能 3 F1 F2 F3 F4 OFSET SO M/f/i P33 偏心測量模式偏心測量模式 放樣測量模式放樣測量模式 米，英尺，或者英尺、英寸單位的變米，英尺，或者英尺、英寸單位的變 換換 顯示第顯示第1頁軟鍵功能頁軟鍵功能 1全站儀測量

10、的注意事項全站儀測量的注意事項 : (1)嚴(yán)禁將儀器直接放到地面上，以免砂土對中心螺旋造成損壞。嚴(yán)禁將儀器直接放到地面上，以免砂土對中心螺旋造成損壞。 (2)不能用望遠鏡直接照準(zhǔn)太陽，以免傷害眼睛和使測距總發(fā)光二極不能用望遠鏡直接照準(zhǔn)太陽，以免傷害眼睛和使測距總發(fā)光二極 管受損。管受損。 (3)在強光下、雨天或潮濕環(huán)境下測量時，請在傘的掩護下進行。在強光下、雨天或潮濕環(huán)境下測量時，請在傘的掩護下進行。 (4)遷站時，勿必將儀器從三角架上取下。遷站時，勿必將儀器從三角架上取下。 (5)儀器要小心輕放，避免強烈的撞擊或振動。儀器要小心輕放，避免強烈的撞擊或振動。 (6)觀測者離開儀器時，應(yīng)給儀器罩

11、上保護罩。觀測者離開儀器時，應(yīng)給儀器罩上保護罩。 (7)在取下內(nèi)部電池時，應(yīng)先關(guān)掉電源。在取下內(nèi)部電池時，應(yīng)先關(guān)掉電源。 (8) 將儀器放入儀器箱時，應(yīng)先取下電池，并按所示布局?jǐn)[放。關(guān)將儀器放入儀器箱時，應(yīng)先取下電池，并按所示布局?jǐn)[放。關(guān) 箱時，應(yīng)確保儀器和干燥劑是干燥的，以避免由于內(nèi)部潮濕而損壞箱時，應(yīng)確保儀器和干燥劑是干燥的，以避免由于內(nèi)部潮濕而損壞 儀器儀器。 (9)距離測量單位距離測量單位:米米( m)、英尺英尺(ft )。出廠時設(shè)為米出廠時設(shè)為米(m)。 (10)大氣折光和地球曲率常數(shù)大氣折光和地球曲率常數(shù)K的選擇的選擇:k=0,k=0.14,k=2.0,出廠時設(shè)出廠時設(shè) k=0.1

12、4。 (11)垂角自動補償或不補償?shù)倪x擇垂角自動補償或不補償?shù)倪x擇,出廠時設(shè)為選擇補償。出廠時設(shè)為選擇補償。 圖63 圖 64 42放樣（放樣（O） 在距離測量模式下，按（在距離測量模式下，按（O）鍵（第鍵（第2頁頁F2）可進可進 行距離放樣，顯示出測量的距離與設(shè)計的放樣距離之差。行距離放樣，顯示出測量的距離與設(shè)計的放樣距離之差。 在放樣（在放樣（O）模式下，選擇平距（模式下，選擇平距（HD）、）、高差（高差（VD） 和斜距（和斜距（SD）中的一種測量方式輸入放樣設(shè)計的距離，中的一種測量方式輸入放樣設(shè)計的距離， 然后照準(zhǔn)棱鏡，按然后照準(zhǔn)棱鏡，按 鍵，開始放樣測量，顯示測量鍵，開始放樣測量，顯示

13、測量 距離與放樣設(shè)計距離之差。移動棱鏡，直到與設(shè)計距離的距離與放樣設(shè)計距離之差。移動棱鏡，直到與設(shè)計距離的 差值為差值為0m。 GTS211D全站儀可在坐標(biāo)測量模式 下直接測定碎部點（立 棱鏡點）坐標(biāo)。在坐標(biāo)測量之前必須將全站儀進行定向。輸入測站 點坐標(biāo)。若測量三維坐標(biāo)，還必須輸入儀器高和棱鏡高。具體操作 如下： 在坐標(biāo)測量模式下，先通過 第二頁的F1（R.HT）,F2 (INS.HT) , F3 (OCC)分別輸 入棱鏡高、儀器高和測站點 坐標(biāo)，再在角度測量模式下 ，照準(zhǔn)后向點（后視點）， 設(shè)定測站點到水平度盤讀數(shù) ，完成全站儀的定向。然后 照準(zhǔn)立于碎部點的棱鏡， 按 鍵，開始測量， 顯示碎

14、部點坐標(biāo)（N，E，Z） 即（X，Y，H）。 5坐標(biāo)測量坐標(biāo)測量 圖 65 6數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 GTS-211D全站儀可將測量數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中，內(nèi)存可分配給測 量數(shù)據(jù)（被采集的數(shù)據(jù)）和已知數(shù)據(jù)（放樣點或控制點的坐標(biāo)數(shù)據(jù) ）存儲，最多可存儲2000點。 GTS-211D全站儀菜單模式（特殊模 式）內(nèi)容很多，可進行數(shù)據(jù)采集、放樣、存儲管理、專用測量（懸 高測量、對邊測量、測站點增測、面積計算等等）及設(shè)置工作。下 面重點介紹數(shù)據(jù)采集及存儲管理按MENU鍵，儀器進入特殊模式，顯 示主菜單： 按（DATA-COLLECT） 鍵，儀器進入 數(shù)據(jù)采集工作 狀態(tài)；按 （MEMORY MGR） 鍵，內(nèi)存管理工作狀

15、態(tài)。 611測站設(shè)置測站設(shè)置 在特殊模式下，選擇（在特殊模式下，選擇（DATA-COLLECT），），使儀器進入數(shù)據(jù)采使儀器進入數(shù)據(jù)采 集工作狀態(tài)。首先提示輸入數(shù)據(jù)采集文件名集工作狀態(tài)。首先提示輸入數(shù)據(jù)采集文件名 這個文件可在這個文件可在“LIST”下通過按或鍵下滾動文件目錄，選定一下通過按或鍵下滾動文件目錄，選定一 個文件名；也可直接個文件名；也可直接 輸入文件名。隨后數(shù)據(jù)采集菜單輸入文件名。隨后數(shù)據(jù)采集菜單2/3下，輸入下，輸入 測站數(shù)據(jù)（測站點坐標(biāo)測站數(shù)據(jù)（測站點坐標(biāo)儀器高等）及后視點數(shù)據(jù)（后視點坐標(biāo)或儀器高等）及后視點數(shù)據(jù)（后視點坐標(biāo)或 定向角度定向角度目標(biāo)高等）照準(zhǔn)后視點。選擇目標(biāo)高

16、等）照準(zhǔn)后視點。選擇“測量測量”，即完成測站設(shè)，即完成測站設(shè) 置。置。 測站點數(shù)據(jù)可由如下兩種方法設(shè)定：測站點數(shù)據(jù)可由如下兩種方法設(shè)定： (1)(1)利用內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來決定。利用內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)來決定。 (2)(2)直接由鍵盤輸入。直接由鍵盤輸入。 后視點數(shù)據(jù)可按下三種方法設(shè)定后視點數(shù)據(jù)可按下三種方法設(shè)定 (1)利用利用內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)決定。內(nèi)存中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)決定。 (2)直接直接鍵入后視點坐標(biāo)。鍵入后視點坐標(biāo)。 (3)直接直接鍵入定向。鍵入定向。 612參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 進行數(shù)據(jù)采集之前，應(yīng)進行有關(guān)參數(shù)設(shè)置，如選擇精測模式、單進行數(shù)據(jù)采集之前，應(yīng)進行有關(guān)參數(shù)設(shè)置，如選擇精測模式、單 次測距

17、、記錄數(shù)據(jù)前要確認(rèn)測量結(jié)果、先輸入有關(guān)數(shù)據(jù)后進行測量次測距、記錄數(shù)據(jù)前要確認(rèn)測量結(jié)果、先輸入有關(guān)數(shù)據(jù)后進行測量 （EDIT-MEAS）、）、退出數(shù)據(jù)采集模式時退出數(shù)據(jù)采集模式時(ERE)、自動自動 將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件等。參數(shù)設(shè)置在數(shù)據(jù)采集菜單將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件等。參數(shù)設(shè)置在數(shù)據(jù)采集菜單3/3下下 進行，按進行，按 （CONFIG）鍵，顯示鍵，顯示CONFIG菜單菜單1/2或或2/2， 逐一設(shè)定。逐一設(shè)定。 62“數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集”的操作步驟的操作步驟 621鍵入控制點坐標(biāo)鍵入控制點坐標(biāo) 先由主菜單中的內(nèi)存管理（先由主菜單中的內(nèi)存管理（MEMORY MGR）進入坐標(biāo)輸入（進入

18、坐標(biāo)輸入（ COORD.INPUT）狀態(tài)：狀態(tài)： (1)輸入輸入便于記憶的文件名。便于記憶的文件名。 (2)輸入點號輸入點號PT# (3)依次依次輸入輸入N（x）、）、E（y）、）、Z（H）坐標(biāo)數(shù)據(jù)。坐標(biāo)數(shù)據(jù)。 (4)輸入完坐標(biāo)后，進入下一個點的輸入，點號輸入完坐標(biāo)后，進入下一個點的輸入，點號PT#自動加自動加1。 若輸入的內(nèi)容有誤，可在存儲管理菜單中，通過刪除文件的坐若輸入的內(nèi)容有誤，可在存儲管理菜單中，通過刪除文件的坐 標(biāo)數(shù)據(jù)菜單（標(biāo)數(shù)據(jù)菜單（DELETE COORD）刪除有誤的坐標(biāo)。刪除有誤的坐標(biāo)。 622 整置儀器整置儀器 在測站點上對中、整平，按下儀器電源開關(guān)在測站點上對中、整平，按

19、下儀器電源開關(guān)POWER，轉(zhuǎn)動望轉(zhuǎn)動望 遠鏡，使全站儀進入觀測狀態(tài)，再按遠鏡，使全站儀進入觀測狀態(tài)，再按MENU 鍵，進入主菜單。鍵，進入主菜單。 623 輸入數(shù)據(jù)采集文件名輸入數(shù)據(jù)采集文件名 在主菜單下，選擇數(shù)據(jù)采集（在主菜單下，選擇數(shù)據(jù)采集（DATA COLLECT），），輸入數(shù)據(jù)采集文件名。輸入數(shù)據(jù)采集文件名。 這個文件名與內(nèi)業(yè)輸入控制點坐標(biāo)的文件名相同?？梢灾苯渔I入（這個文件名與內(nèi)業(yè)輸入控制點坐標(biāo)的文件名相同?？梢灾苯渔I入（INPUT），），也也 可以從庫里查找（可以從庫里查找（LIST）。）。若內(nèi)業(yè)沒有輸入控制點坐標(biāo)，這時要輸入便于記憶若內(nèi)業(yè)沒有輸入控制點坐標(biāo)，這時要輸入便于記憶 的

20、數(shù)據(jù)采集文件名，按的數(shù)據(jù)采集文件名，按ENT鍵輸入。鍵輸入。 624輸入測站點數(shù)據(jù)輸入測站點數(shù)據(jù) 在數(shù)據(jù)采集菜單在數(shù)據(jù)采集菜單1/3下，選擇下，選擇F1（OCC.PT#INPUT），），分別輸入測站點的點號（分別輸入測站點的點號（ PT#）或坐標(biāo)（或坐標(biāo)（N，E，Z）、）、測站編碼（測站編碼（ID）、）、儀器高（儀器高（INS.HT）。）。按按F4（ OCNEZ）鍵輸入測站點點號或坐標(biāo)。是輸入點號還是直接輸入坐標(biāo)，由鍵輸入測站點點號或坐標(biāo)。是輸入點號還是直接輸入坐標(biāo)，由F3（ NEZ）切換。最后按切換。最后按ENT鍵輸入。若采用無碼作業(yè)，測站上可不輸入編碼（鍵輸入。若采用無碼作業(yè)，測站上可不輸

21、入編碼（ID ），），用鍵跳過去；若測平面圖，儀器高（用鍵跳過去；若測平面圖，儀器高（INS.HT）可不輸入。可不輸入。 625 輸入后視點（定向點）數(shù)據(jù)輸入后視點（定向點）數(shù)據(jù) 在數(shù)據(jù)采集菜單在數(shù)據(jù)采集菜單1/3下，選擇下，選擇F2（BACKSIGHT）鍵進入后視點（定向點）數(shù)據(jù)鍵進入后視點（定向點）數(shù)據(jù) 設(shè)置狀態(tài)。按設(shè)置狀態(tài)。按F4（BS）鍵即可輸入定向點坐標(biāo)或定向角，通過按鍵即可輸入定向點坐標(biāo)或定向角，通過按F3（NE/AZ） 鍵可使輸入方法在坐標(biāo)值、設(shè)置水平角和坐標(biāo)點之間交替切換。另外，在后視點鍵可使輸入方法在坐標(biāo)值、設(shè)置水平角和坐標(biāo)點之間交替切換。另外，在后視點 數(shù)據(jù)設(shè)置（數(shù)據(jù)設(shè)置（

22、BACKSIGHT）狀態(tài)下，按、鍵，可直接輸入后視點編碼和目標(biāo)高（狀態(tài)下，按、鍵，可直接輸入后視點編碼和目標(biāo)高（ 棱鏡高）。棱鏡高）。 626定向定向 當(dāng)測站點數(shù)據(jù)和后視點輸入完成后，按當(dāng)測站點數(shù)據(jù)和后視點輸入完成后，按F3（MEAS）鍵，再照準(zhǔn)鍵，再照準(zhǔn) 后視點，選擇一種測量模式，如按后視點，選擇一種測量模式，如按F2（SD）鍵，進入斜距測量；按鍵，進入斜距測量；按 F3（NEZ）鍵，進入坐標(biāo)測量。這時，水平度盤自動設(shè)置為后視點鍵，進入坐標(biāo)測量。這時，水平度盤自動設(shè)置為后視點 的方位角值。然后返回數(shù)據(jù)采集菜單的方位角值。然后返回數(shù)據(jù)采集菜單1/3。 627碎部點測量碎部點測量 在數(shù)據(jù)采集菜單在數(shù)據(jù)采集菜單1/3下，按下，按F3（FS/SS）鍵即開始碎部點測量。照鍵即開始碎部點測量。照 準(zhǔn)目標(biāo)（棱鏡），