全站儀介紹與使用步驟課件

1、2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章1第四章第四章 全站儀全站儀土木工程學(xué)院：周麗萍2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章2l全站型電子速測(cè)儀是由電子測(cè)角、電子測(cè)距、電子計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等單元組成的三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，能自動(dòng)顯示測(cè)量結(jié)果，能與外圍設(shè)備交換信息的多功能測(cè)量?jī)x器。由于儀器較完善地實(shí)現(xiàn)了測(cè)量和處理過程的電子一體化，通常稱之為全站型電子速測(cè)儀（Electronic Total Station）或簡(jiǎn)稱全站儀。第第部分部分 全站儀簡(jiǎn)介全站儀簡(jiǎn)介2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章3一、全站儀的組成一、全站儀的組成顯 示 器鍵 盤只讀存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器輸入/輸出I/O單元微處理器水平角測(cè)量單元垂直角測(cè)量單元距離

2、測(cè)量單元自動(dòng)補(bǔ)償單元光電測(cè)量系統(tǒng)微處理器及軟件w w 全站儀實(shí)際上是一種將光電測(cè)距儀和電子經(jīng)緯儀合為一體的儀器，是由光電測(cè)距儀、電子經(jīng)緯儀和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。 l）采集數(shù)據(jù)設(shè)備采集數(shù)據(jù)設(shè)備：主要有電子測(cè)角系統(tǒng)、電子測(cè)距系統(tǒng)、還有自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備等。 2）微處理器微處理器：微處理器是全站儀的核心裝置,主要由中央處理器,隨機(jī)儲(chǔ)存器和只讀存儲(chǔ)器等構(gòu)成,測(cè)量時(shí),微處理器根據(jù)鍵盤或程序的指令控制各分系統(tǒng)的測(cè)量工作,進(jìn)行必要的邏輯和數(shù)值運(yùn)算以及數(shù)字存儲(chǔ)、處理、管理、傳輸、顯示等。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章43）輸入輸出設(shè)備：是與外部設(shè)備連接的裝置（接口），使）輸入輸出設(shè)備：是與外部設(shè)備連接的裝置（接口）

3、，使全站儀能與磁卡和微機(jī)等設(shè)備交互通訊、傳輸數(shù)據(jù)。全站儀能與磁卡和微機(jī)等設(shè)備交互通訊、傳輸數(shù)據(jù)。 其中又把外圍設(shè)備與微處理機(jī)統(tǒng)稱為過程控制機(jī)。只其中又把外圍設(shè)備與微處理機(jī)統(tǒng)稱為過程控制機(jī)。只有上面幾部分有機(jī)結(jié)合，才能真正地體現(xiàn)有上面幾部分有機(jī)結(jié)合，才能真正地體現(xiàn)“全站全站”功能，功能，即既要自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集，又要自動(dòng)處理數(shù)據(jù)和控制整個(gè)即既要自動(dòng)完成數(shù)據(jù)采集，又要自動(dòng)處理數(shù)據(jù)和控制整個(gè)測(cè)量過程。測(cè)量過程。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章5二二 全站儀的精度等級(jí)及主要技術(shù)指標(biāo)全站儀的精度等級(jí)及主要技術(shù)指標(biāo) 全站儀及電子經(jīng)緯儀的精度等級(jí)劃四級(jí)，并使其分別靠向我國(guó)已有的經(jīng)緯儀系列 DJ1DJ15，詳

4、見表1-1。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章6 全站儀的精度等級(jí)是由兩部分確定，即測(cè)角標(biāo)準(zhǔn)偏差和測(cè)距標(biāo)準(zhǔn)偏差。當(dāng)兩項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到表1中所列的范圍內(nèi)時(shí)，該儀器的精度等級(jí)即可確定。每臺(tái)全站儀出廠時(shí)均有一個(gè)標(biāo)稱精度值，該值是根據(jù)西德DIN18723標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定的。通過我國(guó)的實(shí)際試驗(yàn)，現(xiàn)實(shí)測(cè)值小于標(biāo)稱值，為標(biāo)稱值的一半左右，這也說明我們?nèi)绱藙澐秩緝x的精度等級(jí)是完全可以滿足我們的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章7三三 全站儀分類全站儀分類1）按照產(chǎn)地：日本的賓得、索佳、拓普康、尼康，美國(guó)的天寶 、瑞士的徠卡等系列，我國(guó)南方公司的（1996年生產(chǎn)了第一臺(tái)全站NTS2O2）。 2021-12-2

5、6測(cè)量學(xué)第四章8 2）按照電子測(cè)角系統(tǒng)和電子測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)合方式：積木式和整體式。積木式（積木式（Modular），），也稱組合式，它是指電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀可以分離開使用，照準(zhǔn)部與測(cè)距軸不共軸。作業(yè)時(shí)，測(cè)距儀安裝在電子經(jīng)緯儀上，相互之間用電纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，作業(yè)結(jié)束后卸下分別裝箱。這種儀器可根據(jù)作業(yè)精度要求，用戶可以選擇不同測(cè)角、測(cè)距設(shè)備進(jìn)行組合，靈活性較好。 整體式（整體式（integrated），），也稱集成式，它是將電子經(jīng)緯儀和測(cè)距儀融為一體，共用一個(gè)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，使用起來更方便。3）按照特有功能：帶內(nèi)存、防水型、防爆型、電腦型、帶馬達(dá)的（測(cè)量機(jī)器人）。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章9四四

6、全站儀的應(yīng)用介紹全站儀的應(yīng)用介紹 全站儀應(yīng)用非常廣泛，在變形觀測(cè)中的應(yīng)用、在測(cè)設(shè)公路中線上的應(yīng)用、在大面積室內(nèi)裝修工程中的應(yīng)用、在貫通測(cè)量中的應(yīng)用、在水準(zhǔn)法測(cè)量高程的應(yīng)用、在測(cè)量道路橫斷面的應(yīng)用、在數(shù)字測(cè)圖的應(yīng)用、在坐標(biāo)法進(jìn)行線路詳細(xì)測(cè)設(shè)中的應(yīng)用、在坐標(biāo)測(cè)量和放樣中的應(yīng)用、自由設(shè)站的應(yīng)用、程序測(cè)量功能在工程測(cè)量中的應(yīng)用等。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章10構(gòu)造構(gòu)造2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章112021-12-26測(cè)量學(xué)第四章122021-12-26測(cè)量學(xué)第四章132021-12-26測(cè)量學(xué)第四章14數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)通訊2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章15通訊參數(shù)通訊參數(shù)2021-12-2

7、6測(cè)量學(xué)第四章16棱鏡、基座、反光鏡棱鏡、基座、反光鏡2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章17五五 全站儀的特點(diǎn)全站儀的特點(diǎn)1儀器操作簡(jiǎn)單，高效。全站儀具有現(xiàn)代測(cè)量工作所需的所有功能2快速安置：簡(jiǎn)單地整平和對(duì)中后，開機(jī)后便可工作。儀器具有專門的動(dòng)態(tài)角掃描系統(tǒng)，因此無需初始化。關(guān)機(jī)后，仍會(huì)保留水平和垂直度盤的方向值。電子“氣泡”有圖示顯示并能使儀器始終保持精密置平。3適應(yīng)性強(qiáng)：全站儀是為適應(yīng)惡劣環(huán)境操作所制造的儀器。它們經(jīng)受過全面的測(cè)試以便適應(yīng)各種作業(yè)條件，例如，雨天、潮濕、沖撞、塵土和高溫等，因此，它們能在最苛刻的環(huán)境下完成作業(yè)任務(wù)。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章184全站儀設(shè)有雙向傾斜補(bǔ)償器,

8、可以自動(dòng)對(duì)水平和豎直方向進(jìn)行修正,以消除豎軸傾斜誤差的影響。還可進(jìn)行地球曲率改正、折光誤差以及溫度、氣壓改正。6具有雙向通訊功能，可將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸給電子手簿或外部計(jì)算機(jī),也可接受電子手簿和外部計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)。5控制面板具有人機(jī)對(duì)話功能。控制面板由鍵盤和主,副顯示窗組成。除照準(zhǔn)以外的各種測(cè)量功能和參數(shù)均可通過鍵盤來實(shí)現(xiàn),儀器的兩側(cè)均有控制面板,操作十分方便。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通訊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通訊操作面板操作面板補(bǔ)償器補(bǔ)償器2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章19Topcon (日日)Trimble (德蔡司德蔡司)蘇一光 RTS702 南方NTS-202/205全站儀 七、常見全站儀七、常見全站儀徠卡 T

9、C4022021-12-26測(cè)量學(xué)第四章20賓得R-300X全站儀 索佳030R系列全站儀 尼康全站儀DTM-300 光譜FOCUS 11 科力達(dá) KTS-322 博飛 BTS-6082C 大地DTM612A 常見全站儀常見全站儀第二部分：南方第二部分：南方NTS-360RmNTS-360Rm使用介紹使用介紹2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章21一、控制面板介紹一、控制面板介紹ANG角度測(cè)量角度測(cè)量/BS刪除刪除DIST距離測(cè)量距離測(cè)量/IM切換數(shù)字字母切換數(shù)字字母CORD坐標(biāo)測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量MENU菜單功能鍵菜單功能鍵CORD坐標(biāo)測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量ESC返回健返回健ENT確認(rèn)健確認(rèn)健2021-12-26

10、測(cè)量學(xué)第四章222021-12-26測(cè)量學(xué)第四章23二、角度、距離、坐標(biāo)基本測(cè)量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章241、角度測(cè)量、角度測(cè)量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章252021-12-26測(cè)量學(xué)第四章262、距離測(cè)量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章273、坐標(biāo)測(cè)量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章282021-12-26測(cè)量學(xué)第四章292021-12-26測(cè)量學(xué)第四章302021-12-26測(cè)量學(xué)第四章312021-12-26測(cè)量學(xué)第四章323.1 設(shè)置坐標(biāo)參數(shù)設(shè)置坐標(biāo)參數(shù)1、單擊、單擊“MENU”健，打開菜單健，打開菜單2、選中單擊“數(shù)據(jù)采集”健建立文件夾2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章

11、332021-12-26測(cè)量學(xué)第四章343、按、按“1”健進(jìn)入設(shè)置測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)健進(jìn)入設(shè)置測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章354、利用數(shù)字鍵盤進(jìn)行測(cè)站設(shè)置，單擊、利用數(shù)字鍵盤進(jìn)行測(cè)站設(shè)置，單擊“F4”記錄記錄2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章365、單擊、單擊“2”健，設(shè)置后視點(diǎn)坐標(biāo)健，設(shè)置后視點(diǎn)坐標(biāo)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章376、利用數(shù)字鍵盤進(jìn)行后視點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置，單擊、利用數(shù)字鍵盤進(jìn)行后視點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置，單擊“ENT”記錄記錄2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章387、瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)棱鏡測(cè)量進(jìn)行后視點(diǎn)坐標(biāo)檢查，無誤進(jìn)行未、瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)棱鏡測(cè)量進(jìn)行后視點(diǎn)坐標(biāo)檢查，無誤進(jìn)行未 知點(diǎn)測(cè)量知點(diǎn)測(cè)

12、量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章39八、新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)八、新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)1.目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別與照準(zhǔn)目標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別與照準(zhǔn) 自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別并驅(qū)動(dòng)軸系照準(zhǔn)目標(biāo)，把測(cè)量員從全站儀測(cè)量工作中最為繁重的人工照準(zhǔn)目標(biāo)中解脫出來，使測(cè)量員可以遠(yuǎn)離測(cè)站。廣角 CCD 用于搜尋棱鏡 (17, 35M像素)聚焦視準(zhǔn) CCD 用于棱鏡測(cè)量 (47”, 35M像素)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章402.2.全站儀的無合作目標(biāo)測(cè)距全站儀的無合作目標(biāo)測(cè)距激光指示器可根據(jù)不同的需求打開/關(guān)閉2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章413.3.全站儀的自動(dòng)控制全站儀的自動(dòng)控制（1）計(jì)算機(jī)在線控制GeoCOM 方式（2）機(jī)載軟件控制

13、GeoBASIC 方式（3） Modem控制鏡站方式測(cè)測(cè) 量量 4.全站儀全站儀GPS陀螺儀陀螺儀2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章42三同軸望遠(yuǎn)鏡三同軸望遠(yuǎn)鏡2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章43 電子補(bǔ)償器電子補(bǔ)償器l豎軸傾斜量視準(zhǔn)軸方向CC和橫軸方向HH，雙軸。l電子補(bǔ)償器單軸補(bǔ)償(CC)，雙軸補(bǔ)償(CC，HH)。l類型擺式，液體。l液體補(bǔ)償器的補(bǔ)償范圍一般為3 4 。l雙軸傾斜量被傳輸?shù)絻x器微處理器，l自動(dòng)改正水平方向與垂直方向觀測(cè)值。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章44操作面板操作面板2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章45數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通訊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與通訊l內(nèi)存可存儲(chǔ)至少3000個(gè)點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)與

14、坐標(biāo)數(shù)據(jù)，l有些配有CF卡或SD卡來增加存儲(chǔ)容量。l一個(gè)RS232C串行通訊接口，l使用專用數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)的COM口連接，l使用數(shù)據(jù)通訊軟件實(shí)現(xiàn)全站儀與PC機(jī)的雙向數(shù)據(jù)傳輸2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章46第部分 全站儀原理光電測(cè)距電子測(cè)角全站儀基本功能全站儀拓展功能2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章47一一 光電測(cè)距光電測(cè)距電磁波測(cè)距(electro-magnetic distance measuring,簡(jiǎn)稱EDM) 是用電磁波(光波或微波)作為載波,傳輸測(cè)距信號(hào),以測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的一種方法。 EDM具有測(cè)程長(zhǎng)、精度高、作業(yè)快、工作強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。AB兩點(diǎn)距離：兩點(diǎn)距離： D c0t / 2

15、/nc 2997924581.2米米/秒秒,電磁波信號(hào)在真空中的傳播速度；電磁波信號(hào)在真空中的傳播速度；t 測(cè)量測(cè)量2D所需的時(shí)間；所需的時(shí)間；n=f(,t,p) 1,大氣折射率。大氣折射率?；驹恚夯驹恚?021-12-26測(cè)量學(xué)第四章48( (一一) ) 電磁波測(cè)距技術(shù)發(fā)展電磁波測(cè)距技術(shù)發(fā)展1948年，瑞典AGA(阿嘎)公司(現(xiàn)更名為Geotronics(捷創(chuàng)力)公司)研制成功了世界上第一臺(tái)電磁波測(cè)距儀。它采用白熾燈發(fā)射的光波作載波，應(yīng)用了大量的電子管元件，儀器相當(dāng)笨重且功耗大。為避開白天太陽光對(duì)測(cè)距信號(hào)的干擾，只能在夜間作業(yè)，測(cè)距操作和計(jì)算都比較復(fù)雜。 1960年世界上成功研制出了

16、第一臺(tái)紅寶石激光器和第一臺(tái)氦-氖激光器，1962年砷化鎵半導(dǎo)體激光器研制成功。與白熾燈比較，激光器的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)散角小、大氣穿透力強(qiáng)、傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、不受白天太陽光干擾、基本上可以全天侯作業(yè)。 1967年AGA公司推出了世界上第一臺(tái)商品化的激光測(cè)距儀AGA-8。該儀器采用5mw的氦-氖激光器作發(fā)光元件，白天測(cè)程為40km，夜間測(cè)程達(dá)60km，測(cè)距精度(5mm+1ppm)，主機(jī)重量23kg。我國(guó)的武漢地震大隊(duì)也于1969年研制成功了JCY-1型激光測(cè)距儀，1974年又研制并生產(chǎn)了JCY-2型激光測(cè)距儀。該儀器采用2.5mw的氦-氖激光器作發(fā)光元件，白天測(cè)程為20km，測(cè)距精度(5mm+1ppm)，主機(jī)

17、重量16.3kg。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章49隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，從60年代末70年代初起，采用砷化鎵發(fā)光二極管作發(fā)光元件的紅外測(cè)距儀逐漸在世界上流行起來。紅外測(cè)距儀有體積小,重量輕,功耗小,測(cè)距快,自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。由于紅外光的發(fā)散角比激光大,所以紅外測(cè)距儀的測(cè)程一般小于15km?，F(xiàn)在的紅外測(cè)距儀已經(jīng)和電子經(jīng)緯儀及計(jì)算機(jī)軟硬件制造在一起，形成了全站儀，并向著自動(dòng)化、智能化和利用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的無線傳輸方向飛速發(fā)展。( (二二) ) 測(cè)距儀分類測(cè)距儀分類（一）（一） 按光源分類（按光源分類（按其所采用的載波）1. 微波測(cè)距儀(microwave EDM instrument)

18、：用微波段的無線電波作為載波；2. 激光測(cè)距儀(laser EDM instrument)：采用固體激光器、氣體激光器或半導(dǎo)體激光器發(fā)出的方向性強(qiáng)、亮度高、相干性好的激光作光源；3. 紅外測(cè)距儀(infrared EDM instrument)：采用砷化鎵發(fā)光二極管發(fā)出不可見的紅外光作光源，0.850.93m.激光測(cè)距儀、紅外測(cè)距儀又統(tǒng)稱為光電測(cè)距儀。微波和激光測(cè)距儀多屬于長(zhǎng)程測(cè)距，一般用于大地測(cè)量；紅外測(cè)距儀屬于中、短程測(cè)距儀(測(cè)程為15km以下)，工程測(cè)量等。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章50( (二二) ) 按測(cè)程分類按測(cè)程分類1.短程光電測(cè)距儀：短程光電測(cè)距儀：測(cè)程小于3公里，用于工

19、程測(cè)量。2.中程光電測(cè)距儀：中程光電測(cè)距儀：測(cè)程為315公里，通常用于一般等級(jí)控制測(cè)量。3.遠(yuǎn)程光電測(cè)距儀遠(yuǎn)程光電測(cè)距儀：測(cè)程大于15公里，通常用于國(guó)家三角網(wǎng)及特級(jí)導(dǎo)線.(三）三） 按測(cè)距精度分類按測(cè)距精度分類 測(cè)距精度按1公里測(cè)距中誤差(即mD=A+BD,當(dāng)D=1km時(shí)),劃分為3級(jí):級(jí)：mD 5mm；級(jí)：5mmmD10mm；級(jí)：10mmmD20mm。其中：A為固定誤差，以mm為單位； B為每公里的比例誤差系數(shù)，以mm/km為單位； D為測(cè)距邊長(zhǎng)，以km為單位。1967年第年第13屆國(guó)際計(jì)量會(huì)議定義屆國(guó)際計(jì)量會(huì)議定義:1秒是相應(yīng)于銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能量秒是相應(yīng)于銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能量

20、級(jí)間的躍遷輻射的級(jí)間的躍遷輻射的9192631770個(gè)周期的時(shí)間個(gè)周期的時(shí)間.1983年第年第17屆國(guó)際計(jì)量會(huì)議定義屆國(guó)際計(jì)量會(huì)議定義:1米是光在真空中于米是光在真空中于1299792458秒的時(shí)秒的時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長(zhǎng)度.2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章512021-12-26測(cè)量學(xué)第四章52瑞典AGA公司生產(chǎn)的AGA-8激光測(cè)距儀用5mw氦氖氣體激光器白天測(cè)40km，夜間可測(cè)60km精度：5mm+1ppm2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章53T2+DI10，1968年Wild推出的第一臺(tái)紅外測(cè)距儀Wild生產(chǎn)的微波測(cè)距儀2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章54Wild D

21、I3000脈沖測(cè)距儀2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章55(三三)光電測(cè)距的原理光電測(cè)距的原理（1）脈沖式光電測(cè)距儀）脈沖式光電測(cè)距儀光電測(cè)距的精度主要取決于測(cè)量時(shí)間的精度。在電子測(cè)距中測(cè)量時(shí)間一般采用以下兩種方法： 直接測(cè)定時(shí)間：如電子脈沖法。 間接的測(cè)定時(shí)間：相位法(通過測(cè)量電磁波信號(hào)往返傳播所產(chǎn)生的相位移來間接的測(cè)定時(shí)間)。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章56脈沖式光電測(cè)距儀2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章57討論l電子計(jì)數(shù)器只能記憶整數(shù)鐘脈沖數(shù)。lq有1鐘脈沖誤差，距離測(cè)量誤差mD=0.5CT0= 0.5C/f0lf0=15MHz，C=299792458m，mD=19.986m。l如令m

22、D=0.01m， f0 = 0.5C/mD=14989MHzl人類可做到的石英晶振頻率為110-6級(jí)的l最高頻率為300MHz，測(cè)距誤差mD=0.5C/f0=0.5m。l徠卡脈沖測(cè)距儀DI3000解決方案l核心技術(shù)一個(gè)特殊的充放電電容器，l放電時(shí)間T是充電時(shí)間t的數(shù)千倍。l用測(cè)距時(shí)間t2D對(duì)電容器充電，然后放電，l通過填充鐘脈沖測(cè)量放電時(shí)間T2D，l設(shè)t2D=T2D/3000，等價(jià)將充電時(shí)間誤差縮小3000倍。lf0=15MHz，mD=19.986m/3000=0.007mm。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章58圖為測(cè)距儀發(fā)出經(jīng)調(diào)制的按正弦波變化的調(diào)制信號(hào)的往返傳播情況。v信號(hào)的周期為T，一個(gè)

23、周期信號(hào)的相位變化為2，v信號(hào)往返所產(chǎn)生的相位移為:（2 2）相位法測(cè)距儀）相位法測(cè)距儀2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章59式中式中 f調(diào)制信號(hào)的頻率；調(diào)制信號(hào)的頻率； t調(diào)制信號(hào)往返傳播的時(shí)間；調(diào)制信號(hào)往返傳播的時(shí)間； c調(diào)制信號(hào)在大氣中的傳播速度；調(diào)制信號(hào)在大氣中的傳播速度； 22N 。令。令 u，上式可寫成，上式可寫成 ： fc ,為調(diào)制正弦波信號(hào)的波長(zhǎng)；為調(diào)制正弦波信號(hào)的波長(zhǎng)；Du（N N）（）（414）公式推導(dǎo)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章60D Du u（NN NN） 可以理解為用一把長(zhǎng)度為“ u ”的“光尺”量距，N為整尺段數(shù)，N為不足一整尺段的尾數(shù),相當(dāng)于鋼尺量距D=nl +

24、 q 。 取c=3 X 105km/s，可求出與測(cè)尺長(zhǎng)度相應(yīng)的測(cè)尺頻率的關(guān)系，如下表所示： 儀器的測(cè)相系統(tǒng)存在測(cè)相誤差,其值一般達(dá)103,可見它對(duì)測(cè)距精度的影響將隨測(cè)尺長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增大。 儀器用于測(cè)量相位的裝置（相位計(jì)）只能測(cè)量出尺段尾數(shù)N(N = )，而不能測(cè)量整周數(shù)N 要N=0，則必須選用較長(zhǎng)的測(cè)尺長(zhǎng)度，即較低的調(diào)制頻率(或稱測(cè)尺頻率)。 為解決擴(kuò)大測(cè)程與提高精度的矛盾，可以采用一組測(cè)尺配合測(cè)距，以短測(cè)尺(精測(cè)尺精測(cè)尺)保證精度，用長(zhǎng)測(cè)尺(粗測(cè)尺粗測(cè)尺)保證測(cè)程，如同鐘表上時(shí)、分、秒針互相配合來確定十二小時(shí)內(nèi)的準(zhǔn)確時(shí)間一樣。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章61例例2021-12-26測(cè)量學(xué)

25、第四章62v檢驗(yàn)時(shí)機(jī)：對(duì)新購(gòu)置的儀器或經(jīng)過修理的測(cè)距儀，在使用前一般要進(jìn)行全面檢驗(yàn)。v 檢驗(yàn)的項(xiàng)目：很多，其中加常數(shù)、乘常數(shù)是儀器的兩項(xiàng)主要系統(tǒng)誤差。( (四四) )測(cè)距儀的檢驗(yàn)測(cè)距儀的檢驗(yàn)1.加常數(shù)加常數(shù) K 及簡(jiǎn)易測(cè)定及簡(jiǎn)易測(cè)定 加常數(shù)的成因：是由于儀器電子中心與其機(jī)械中心不重合而形成的。 簡(jiǎn)易測(cè)定：在地面上用木樁標(biāo)出一直線ABC，樁頂用小釘表示點(diǎn)位。用測(cè)距儀分別測(cè)量出AB、BC、AC的長(zhǎng)度，則AC+K=（AB+K）+（BC+K） K=AC（AB+BC） 這種方法簡(jiǎn)便，但只能用于粗略測(cè)定或檢查加常數(shù)的變動(dòng)情況。2.乘常數(shù)乘常數(shù) R 的概念的概念 乘常數(shù)產(chǎn)生：主要是由于測(cè)距頻率偏移而產(chǎn)生的。

26、 乘常數(shù)，就是當(dāng)頻率偏離其標(biāo)準(zhǔn)值而引起一個(gè)計(jì)算改正數(shù)的乘系數(shù)，也稱比例因子。3.加常數(shù)和乘常數(shù)的同時(shí)測(cè)定加常數(shù)和乘常數(shù)的同時(shí)測(cè)定 最常用的是六段基線全組合比較法，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)采用一元回歸擬合法處理。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章63（一）測(cè)距成果化算簡(jiǎn)單項(xiàng)目：（一）測(cè)距成果化算簡(jiǎn)單項(xiàng)目： 氣象改正、加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正、傾斜改正氣象改正、加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正、傾斜改正( (五五) ) 測(cè)距成果計(jì)算測(cè)距成果計(jì)算1氣象改正氣象改正 氣象改正：根據(jù)測(cè)距時(shí)的氣象條件對(duì)測(cè)距成果進(jìn)行改正 。 電磁波在大氣中的傳播速度c 隨t、p等氣象條件變化而變化；而儀器中只能按一個(gè)固定值計(jì)算測(cè)距值。因此應(yīng)進(jìn)行氣象改

27、正。 不同的儀器給出的氣象改正公式也不盡相同，一般在其使用說明書中給出。如：日本產(chǎn)TOPCON測(cè)距儀給出的氣象改正公式為： Ka（279.66 ）10-6 （417） tp15.27395. 7式中式中: p大氣壓力（大氣壓力（Pa）; t大氣溫度大氣溫度() 氣象改正數(shù)Ka的計(jì)算公式中,有的是按公里數(shù)(10-6)求出的,有的是按百米數(shù)(mm/百米)求出的。氣壓氣壓P的單位：的單位：我國(guó)我國(guó): mb（毫巴）、（毫巴）、mmHg（毫米汞柱）（毫米汞柱） 國(guó)際國(guó)際 : Pa（帕）、（帕）、100Pa（百帕）、（百帕）、kPa（千帕）（千帕）1 mb=0.75005 mmHg=100Pa（百帕）；（

28、百帕）；760 mmHg1013.3472mp2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章642 2加、乘常數(shù)改正加、乘常數(shù)改正 w w 加常數(shù)與距離的長(zhǎng)短無關(guān)，即：加常數(shù)與距離的長(zhǎng)短無關(guān)，即： 加常數(shù)改正值加常數(shù)改正值=加常數(shù)本身加常數(shù)本身 w w 乘常數(shù)一般以乘常數(shù)一般以mm/百米或百米或mm/公里公里表示，表示， 乘常數(shù)改正值乘常數(shù)改正值=乘常數(shù)乘常數(shù)距離距離 3傾斜改正傾斜改正 l改正后斜距改正后斜距化算為測(cè)站所在水平面上的距離化算為測(cè)站所在水平面上的距離； 傾斜改正公式傾斜改正公式： D Scos （418） 式中： S施加了氣象改正、加、乘常數(shù)改正的斜距； 豎直角。 l考慮到地球曲率及大氣折光

29、的影響時(shí)考慮到地球曲率及大氣折光的影響時(shí),上式變?yōu)樯鲜阶優(yōu)?RK22 D Scos S2sincos （419）式中 ： K為大氣折光系數(shù)，一般取為0.13； R為地球半徑。注意：上式所求為測(cè)站所在的水準(zhǔn)面上的距離。注意：上式所求為測(cè)站所在的水準(zhǔn)面上的距離。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章65例題例題 某臺(tái)測(cè)距儀，測(cè)得AB兩點(diǎn)的斜距1578.567m，測(cè)量時(shí)的氣壓p121.323 kPa，t25C，豎直角153000；儀器加常數(shù)K2mm，乘常數(shù)R2.510-6，求AB的水平距離。 其氣象改正公式為：tp 66 003. 011018. 23Ka（281.8 ）10-6解：1氣象改正D1Kas(

30、281.8 )1.578 56762.3mm2566 003.0110323.1211018.2332加常數(shù)改正 D22mm3乘常數(shù)改正 D 32.51.5785673.9mm4改正后斜距 SSD1D 2D 31578.635 m5AB的水平距離DDScos1578.635cos1530001521.221m2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章66( (六六) )測(cè)距儀使用注意事項(xiàng)測(cè)距儀使用注意事項(xiàng)l測(cè)距時(shí)嚴(yán)禁將測(cè)距頭對(duì)準(zhǔn)太陽和強(qiáng)光源，以免損壞接收鏡內(nèi)的光敏二極管。在陽光下必須撐傘以遮陽光。l測(cè)距儀不要在高壓線下附近設(shè)站，以免受強(qiáng)磁場(chǎng)影響。l測(cè)距儀在使用及保管過程中注意防震、防潮、防高溫。 蓄電池

31、應(yīng)注意及時(shí)充電。紅外測(cè)距儀是使用鎳鎘可充電電池作為供電電源，由于鎳鎘電池具有記憶效應(yīng)，所以一定要確認(rèn)電池的電量已經(jīng)全部用完后才可以充電，否則電池的容量會(huì)逐漸減小而損壞電池；儀器不用時(shí)，電池要充電保存。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章67( (七七) )誤差分析和精度分析誤差分析和精度分析nfc202D （N ）K測(cè)距公式則可寫成mD( ) D2 （4-23）202c0cm22nmn22fmf224m2Km轉(zhuǎn)化為中誤差形式：上式中:前一項(xiàng)與距離成正比，稱比例誤差比例誤差；后兩項(xiàng)與距離無關(guān)，稱固固定誤差定誤差。(1) 測(cè)定真空光速c0的相對(duì)精度已達(dá)110-9，其影響可略而不計(jì)；(2) 折射率ng引

32、起的誤差決定于氣象參數(shù)的精度。如果大氣改正達(dá)到10-6的精度，則空氣溫度須測(cè)量到1，大氣壓力測(cè)量到300 Pa;(3) 調(diào)制頻率f引起的誤差，是由于安置頻率的不準(zhǔn)以及由于晶體老化而產(chǎn)生的頻率漂移而產(chǎn)生的誤差，對(duì)于短程測(cè)距儀一般可不予考慮；(4) 測(cè)相誤差不僅與測(cè)相方式有關(guān)，還包括照準(zhǔn)誤差、幅相誤差以及噪音引起的誤差。1.誤差分析誤差分析2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章68以上分析可以看出，測(cè)距儀的測(cè)距誤差主要有三類： (1) 固定誤差：與距離無關(guān)的誤差； (2) 比例誤差：與距離成比例的誤差； (3) 周期誤差: 按距離成周期變化的誤差。 此外測(cè)距誤差還包括儀器和反光鏡的對(duì)中誤差。照準(zhǔn)誤差產(chǎn)生

33、的原因是由于發(fā)光二極管所發(fā)射的光束相位不均勻性。幅相誤差是由于接受信號(hào)的強(qiáng)弱不同而產(chǎn)生的。在測(cè)距時(shí)按規(guī)定的信號(hào)強(qiáng)度范圍作業(yè)，就可基本消除幅相誤差的影響。由于大氣的抖動(dòng)以及工作電路本身產(chǎn)生噪音也能引起測(cè)相誤差。這種誤差是隨機(jī)性質(zhì)的，符合高斯分布規(guī)律。為了消弱噪音的影響，必須增大信號(hào)強(qiáng)度，并采用多次檢相取平均的辦法（一般一次測(cè)相結(jié)果是幾百至上萬次檢相的平均值）。(5) 加常數(shù)誤差是由于加常數(shù)測(cè)定不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的剩余值。這項(xiàng)誤差與檢測(cè)精度有關(guān)。除上述誤差外，還包括測(cè)距儀光電系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)而引起的按距離成周期變化的周期誤差周期誤差。由于周期誤差相對(duì)較小，所以估計(jì)精度時(shí)不予考慮。 誤差分析2021-1

34、2-26測(cè)量學(xué)第四章69電磁波測(cè)距的誤差主要為兩類，一類為固定誤差；另一類為比例誤差。周期誤差由于很小，一般不予考慮。 （1）標(biāo)稱精度）標(biāo)稱精度：指電磁波測(cè)距儀出廠時(shí)的儀器的精度限額，儀器的實(shí)際精度若不低于此值，該儀器即合格，它并不是該儀器的實(shí)際精度。 標(biāo)稱精度為： mD AB 10-6 （423） 式中：A為固定誤差，B為比例誤差系數(shù)（mm/km）2 2精度評(píng)定精度評(píng)定（2）檢定后的實(shí)際精度）檢定后的實(shí)際精度：儀器經(jīng)過檢定后，成果經(jīng)過各種常數(shù)改正，其精度要高于標(biāo)稱精度。 經(jīng)檢定后的實(shí)際精度為：222RKdDmmmm(424) 式中 ： mD測(cè)距中誤差； mK加常數(shù)K的檢測(cè)中誤差； mR乘常數(shù)

35、R的檢測(cè)中誤差； md和距離無關(guān)的測(cè)距中誤差，1nvvmd(425)對(duì)某一距離重復(fù)觀測(cè)md，若在已知距離基線上觀測(cè)，nmd(4-26)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章70二、二、 電子經(jīng)緯儀、激光經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀、激光經(jīng)緯儀（一）電子經(jīng)緯儀（一）電子經(jīng)緯儀1 1電子測(cè)角原理簡(jiǎn)介電子測(cè)角原理簡(jiǎn)介 電子測(cè)角仍然采用度盤進(jìn)行. 電子測(cè)角是從特殊格式的度盤上取得電信號(hào)，根據(jù)電信號(hào)再轉(zhuǎn)換成角度，并且自動(dòng)地以數(shù)字形式輸出，顯示在電子顯示屏上，并記錄在儲(chǔ)存器中。電子測(cè)角度盤根據(jù)取得電信號(hào)的方式不同，可分為光柵度盤測(cè)角、編碼度盤測(cè)角和電柵度盤測(cè)角等。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章712.3 全站儀測(cè)角原理全

36、站儀的測(cè)角原理靜態(tài)度盤測(cè)角動(dòng)態(tài)度盤測(cè)角編碼度盤測(cè)角光柵度盤測(cè)角2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章72 一、編碼度盤測(cè)角原理 扇區(qū)型碼盤 條碼型碼盤2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章73二、編碼度盤與光柵度盤測(cè)角特點(diǎn)比較比較項(xiàng)目編碼度盤光柵度盤測(cè)角方式絕對(duì)式增量式關(guān)機(jī)后角度信息保留不保留誤差與躁聲不積累積累制造工藝復(fù)雜簡(jiǎn)單2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章74三、電子測(cè)角中的軸系補(bǔ)償與改正 新型液態(tài)雙軸自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償：（1） 垂直軸傾斜對(duì)垂直度盤讀數(shù)的影響 （2） 垂直軸傾斜對(duì)水平度盤讀數(shù)的影響2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章75電子經(jīng)緯儀圖片電子經(jīng)緯儀圖片 問世于20世紀(jì)60年代末，它為測(cè)量工作自

37、動(dòng)化創(chuàng)造了有利條件，大大降低了測(cè)量外業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度， 提高了觀測(cè)精度，方便、快捷、精確。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章76l僅需對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，若儀器內(nèi)置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及CCD系統(tǒng)，還可自動(dòng)搜尋目標(biāo)。l水平度盤和豎直度盤讀數(shù)同時(shí)顯示，省卻了估讀過程；通過接口可直接將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，不需手工記入手簿。消除了讀數(shù)、記錄時(shí)的誤差或人為錯(cuò)誤。l采用雙軸傾斜傳感器來檢測(cè)儀器傾斜狀態(tài)，由儀器傾斜所造成的水平角和豎直角誤差，可通過電子系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。2.2.電子經(jīng)緯儀的特點(diǎn)電子經(jīng)緯儀的特點(diǎn)l角度計(jì)量單位（360六十進(jìn)制、十進(jìn)制，400格度，6 400密位）可自動(dòng)換算。l帶有輸入鍵盤，且有若干功能鍵。如：水平度盤讀數(shù)

38、置零或鎖定、水平角左、右角轉(zhuǎn)換、坡度顯示等。l可單次測(cè)量（精度較高），也可動(dòng)態(tài)跟蹤目標(biāo)連續(xù)測(cè)量（精度較低，用于施工放樣），且可選擇不同的最小角度單位。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章77（二）激光經(jīng)緯儀（二）激光經(jīng)緯儀n激光經(jīng)緯儀主要用于準(zhǔn)直測(cè)量激光經(jīng)緯儀主要用于準(zhǔn)直測(cè)量(alignment survey)(alignment survey)。n準(zhǔn)直測(cè)量就是定出一條標(biāo)準(zhǔn)的直線，作為土建安裝等施工放樣的準(zhǔn)直測(cè)量就是定出一條標(biāo)準(zhǔn)的直線，作為土建安裝等施工放樣的基準(zhǔn)線?；鶞?zhǔn)線。蘇州一光儀器有限公司生產(chǎn)的蘇州一光儀器有限公司生產(chǎn)的J2-JDBJ2-JDB激光經(jīng)緯儀激光經(jīng)緯儀2021-12-26測(cè)量學(xué)第

39、四章78lJ2-JDB激光經(jīng)緯儀是在DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀上設(shè)置了一個(gè)半導(dǎo)體激光發(fā)射裝置，將發(fā)射的激光導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸方向，從望遠(yuǎn)鏡物鏡端發(fā)射。l激光光束與望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸保持同軸、同焦。J2-JDB激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光在100米處的光斑直徑為5mm，白天的有效射程為200m，儀器使用兩節(jié)5號(hào)堿性電池供電，一對(duì)新電池可供使用一個(gè)工作日。l激光經(jīng)緯儀除具有光學(xué)經(jīng)緯儀的所有功能外，還可以提供一條可見的激光光束，可以廣泛應(yīng)用于高層建筑的軸線投測(cè)、隧道測(cè)量、大型管線的鋪設(shè)、橋梁工程、大型船舶制造、飛機(jī)形架安裝等領(lǐng)域。當(dāng)用于傾斜角很大的測(cè)量作業(yè)時(shí)，可以安裝上隨機(jī)附件彎管目鏡；為了使目標(biāo)處的激光光斑更加清晰，以提

40、高測(cè)量精度，可以使用隨機(jī)附件激光覘牌。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章79附附 水平角觀測(cè)方法水平角觀測(cè)方法l 正鏡 ：是指觀測(cè)者正對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡時(shí)，豎直度盤位于望遠(yuǎn)鏡的左側(cè)叫正鏡，也稱作盤左位置；l 倒鏡：是指觀測(cè)者正對(duì)望遠(yuǎn)鏡目鏡時(shí)，豎直度盤位于望遠(yuǎn)鏡的右側(cè)叫倒鏡，也稱作盤右位置。l 一測(cè)回中觀測(cè)正、倒鏡兩個(gè)盤位觀測(cè)。 理論上，正、倒鏡瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)時(shí)水平度盤讀數(shù)相差180 ，正、倒鏡觀測(cè)可削弱儀器誤差影響,還可檢核測(cè)角精度。 觀測(cè)方法：觀測(cè)方法：測(cè)回法測(cè)回法、方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章80一、測(cè)一、測(cè) 回回 法法測(cè)回法適用于觀測(cè)兩個(gè)方向的單角。l一測(cè)回觀測(cè)步驟一測(cè)回觀

41、測(cè)步驟： 1以盤左位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀取度盤讀數(shù)a左，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)目標(biāo)B，讀取度盤讀數(shù)b左。上半測(cè)回角值左= b左a左； 2以盤右位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)B，讀取度盤讀數(shù)b右，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀取度盤讀數(shù)a右。下半測(cè)回角值右= b右a右； 3. 左右1.5格）,須重新整平,重新觀測(cè)。l 選擇好零方向，應(yīng)考慮通視良好、距離適中、成像清晰、豎角較小的目標(biāo)l 各測(cè)回在起始方向的盤左位置要配置度盤 R=180/m(i1)10(i1)600/m(i1/2) m為測(cè)回總數(shù)，i為測(cè)回序數(shù)l l 旋進(jìn)旋進(jìn)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章87四、豎直角觀測(cè)方法四、豎直角觀測(cè)方法l l 豎直角觀測(cè)與水平角一

42、樣豎直角觀測(cè)與水平角一樣, ,都是依據(jù)度盤上兩個(gè)方向讀數(shù)都是依據(jù)度盤上兩個(gè)方向讀數(shù)之差來實(shí)現(xiàn)之差來實(shí)現(xiàn), ,但其中一個(gè)方向讀數(shù)不變。但其中一個(gè)方向讀數(shù)不變。l l 豎直角觀測(cè)只需豎直角觀測(cè)只需照準(zhǔn)目標(biāo)照準(zhǔn)目標(biāo), ,讀取豎讀取豎直度盤讀數(shù)直度盤讀數(shù), ,即可即可根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算出豎直角出豎直角 。l l 兩方向中必有一個(gè)是水平線方向兩方向中必有一個(gè)是水平線方向, ,視線水平時(shí)其豎盤讀數(shù)是一固定值視線水平時(shí)其豎盤讀數(shù)是一固定值( (如如9090 或或270270 ) )。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章88(1)(1)豎直角計(jì)算公式的確定方法豎直角計(jì)算公式的確定方法 豎直角的計(jì)算公

43、式，因豎盤注記方式的不同而異,首先看一下視線水平時(shí)的豎盤讀數(shù)， 然后望遠(yuǎn)鏡上仰看豎盤讀數(shù)變化：左左=90L右右=R=R270 270 l讀數(shù)增大時(shí)讀數(shù)增大時(shí), ,豎直角豎直角= =瞄準(zhǔn)目瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)讀數(shù)視線水平時(shí)讀數(shù)標(biāo)時(shí)讀數(shù)視線水平時(shí)讀數(shù); ;l讀數(shù)減小時(shí)讀數(shù)減小時(shí), ,豎直角豎直角= =視線水視線水平時(shí)讀數(shù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)讀數(shù)平時(shí)讀數(shù)瞄準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)讀數(shù); ; 若盤左屬第若盤左屬第(1)(1)種情況種情況, ,則盤右必屬第則盤右必屬第(2)(2)情況；反情況；反之亦然。之亦然。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章89l l 在測(cè)站上安置儀器，對(duì)中，整平。l l 盤左位置： 1)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，用望遠(yuǎn)鏡十字絲中絲（橫

44、絲）的單絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)； 2)讀取豎直度盤讀數(shù)，并記入記錄表格。(2)(2)觀測(cè)和計(jì)算觀測(cè)和計(jì)算l l盤右位置：縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，以盤右位置用十字絲中絲的單絲精確切準(zhǔn)目標(biāo)同一位置，其它操作與盤左相同。 盤左、盤右構(gòu)成一測(cè)回豎直角觀測(cè)。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章90 左左=90=90L L；右右=R=R270270； 若若左、左、右右之差在容許之差在容許 范圍之內(nèi)范圍之內(nèi)( DJ( DJ2 2為為3030 ;DJ;DJ6 6為為6060 ) ) 一測(cè)回角值一測(cè)回角值 ：=（左左右右）/ 2/ 2，計(jì)算結(jié)果添入表中。計(jì)算結(jié)果添入表中。l l 上下半測(cè)回角值較差上下半測(cè)回角值較差不超過規(guī)定限值不超過

45、規(guī)定限值時(shí)時(shí) (DJ2-30(DJ2-30 ;DJ6-60;DJ6-60 ), ), 取取平均值作為一測(cè)回的豎直角值平均值作為一測(cè)回的豎直角值; ;l l 測(cè)回間的豎直角較差小于限差時(shí)取均值作為最后測(cè)回間的豎直角較差小于限差時(shí)取均值作為最后 結(jié)果結(jié)果。l l 豎直角計(jì)算（順時(shí)針注記為例）豎直角計(jì)算（順時(shí)針注記為例）2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章91(3)(3)豎盤指標(biāo)差豎盤指標(biāo)差l l 豎盤指標(biāo)差：豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管居中（或自動(dòng)歸零裝置打開）且望遠(yuǎn)鏡視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)與理論讀數(shù)的差值 x。l l 盤左、盤右取均值可消除指標(biāo)差盤左、盤右取均值可消除指標(biāo)差l l 在多測(cè)回豎直角測(cè)量中在多測(cè)回豎直角

46、測(cè)量中, ,常用指標(biāo)差來檢驗(yàn)豎直角觀測(cè)的質(zhì)量常用指標(biāo)差來檢驗(yàn)豎直角觀測(cè)的質(zhì)量: :l l觀測(cè)同一目標(biāo)的不同測(cè)回中觀測(cè)同一目標(biāo)的不同測(cè)回中( (或同測(cè)站的不同目標(biāo)時(shí)或同測(cè)站的不同目標(biāo)時(shí)), ), 各各指標(biāo)差較差指標(biāo)差較差不不應(yīng)超過一定限值應(yīng)超過一定限值, , 如如在一般豎直角測(cè)量中在一般豎直角測(cè)量中, ,指標(biāo)差較差指標(biāo)差較差應(yīng)小于應(yīng)小于1010 。l l豎盤讀數(shù)的正確值: L正正=（Lx）；）； R正正= Rx正確的豎直角正確的豎直角： =90=90（L Lx x）= =左左+x+x = =（R Rx x）270270= =右右x xl l一測(cè)回豎直角：一測(cè)回豎直角：右左右左）（）（2121xx

47、l l指標(biāo)差的計(jì)算公式：指標(biāo)差的計(jì)算公式：)360(21LRx2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章92五五 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正五條主要軸線：五條主要軸線：水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸（LLLL）、）、豎軸豎軸（VVVV）、視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸（CCCC）、）、 橫軸橫軸（HHHH）、）、 十字絲豎絲。十字絲豎絲。 l l 上述各項(xiàng)校正，一般都需反復(fù)進(jìn)行幾次，直至在允許范圍之內(nèi)。其中視準(zhǔn)軸上述各項(xiàng)校正，一般都需反復(fù)進(jìn)行幾次，直至在允許范圍之內(nèi)。其中視準(zhǔn)軸的檢校是主要一項(xiàng)；的檢校是主要一項(xiàng)； l l 校正時(shí)，應(yīng)遵循先松后緊的原則；校正時(shí)，應(yīng)遵循先松后緊的原則； l l 一般地，若前一項(xiàng)未校正會(huì)影響到下一

48、項(xiàng)的檢驗(yàn)時(shí)一般地，若前一項(xiàng)未校正會(huì)影響到下一項(xiàng)的檢驗(yàn)時(shí),校正次序不宜顛倒；校正次序不宜顛倒； l l 同是校正一個(gè)部位的兩項(xiàng)同是校正一個(gè)部位的兩項(xiàng),宜將重要的置于后面宜將重要的置于后面;2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章93一、一、LLLLVVVV的檢校的檢校l旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部180，檢查水準(zhǔn)管氣泡是否居中，若氣泡仍居中，則LLVV；否則，說明兩者不垂直，需校正。播放經(jīng)緯儀的水準(zhǔn)管校播放經(jīng)緯儀的水準(zhǔn)管校正短片正短片1.1.檢驗(yàn)檢驗(yàn)l粗平經(jīng)緯儀:使水準(zhǔn)管平行于任意兩個(gè)腳螺旋，調(diào)節(jié)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章941 1檢驗(yàn)檢驗(yàn)l 整平儀器，使豎絲清晰地照準(zhǔn)遠(yuǎn)處點(diǎn)狀目標(biāo),使其與豎

49、絲上端相切；l 旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，將目標(biāo)點(diǎn)向豎絲下端移動(dòng)，若目標(biāo)點(diǎn)與豎絲的位置不變，說明豎絲與橫軸垂直；若明顯偏離，則需校正。二、二、“”“”HHHH的檢校的檢校2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章95三、三、CCCCHHHH的檢校方法一的檢校方法一 1.1.檢驗(yàn)檢驗(yàn) l l選一平坦場(chǎng)地，安置儀器于A、B中點(diǎn)O，在B點(diǎn)與AB方向垂直地橫放一刻有毫米分劃的直尺M(jìn)，并使目標(biāo)A、直尺M(jìn)與儀器同高。l l整平儀器,先以盤左位置照準(zhǔn)遠(yuǎn)處目標(biāo)A,保持照準(zhǔn)部不動(dòng),縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡,于M尺上讀得B；l l 以盤右位置仍照準(zhǔn)目標(biāo)A，同法在M尺上讀取讀數(shù)B； l l 若B = B ，則CCHH；若B B ，則需校正。20

50、21-12-26測(cè)量學(xué)第四章96 1 1檢驗(yàn)檢驗(yàn)l l 距墻面約2050米處安置儀器，整平后，盤左瞄準(zhǔn)墻面高處目標(biāo)點(diǎn)P（仰角30）；l l 固定照準(zhǔn)部，縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使視線水平在墻上定出P1點(diǎn)，并標(biāo)記；l l 盤右位置同法在墻上作點(diǎn)P2。l l 如果P1與P2重合，則HHVV，否則，橫軸不水平。四、四、HHHHVVVV的檢校的檢校2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章97三、全站儀基本功能三、全站儀基本功能 在野外測(cè)量中，必須具備采集水平角、豎直角和傾斜距離三種基本數(shù)據(jù)的基本功能;角度測(cè)量角度測(cè)量斜距測(cè)量斜距測(cè)量V ： 901020HR：1203040 PSM 0.0 SD： PPM 0.0 (m)

51、F.R測(cè)量 模式 角度 平距 坐標(biāo) P1記錄 放樣 均值 m/ft P2平距測(cè)量平距測(cè)量V ： 901020HR：1203040 PSM 0.0 HD： PPM 0.0VD: (m) F.R測(cè)量 模式 角度 斜距 坐標(biāo) P1記錄 放樣 均值 m/ft P2坐標(biāo)測(cè)量坐標(biāo)測(cè)量N ：E ： PSM 0.0 Z ： PPM 0.0 (m) F.R測(cè)量 模式 角度 斜距 平距 P1記錄 高程 均值 m/ft 設(shè)置 P2V ： 875545HR：1203040斜距 平距 坐標(biāo) 置零 鎖定 P1 記錄 置盤 R/L V% 傾斜 P2 還需要計(jì)算坐標(biāo)、方位角、高差、高程等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由三種基本數(shù)據(jù)經(jīng)儀器內(nèi)部

52、的微處理器的處理得到。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章98 不同型號(hào)的全站儀，其具體操作方法會(huì)有較大的差異。下面簡(jiǎn)要介紹全站儀的基本操作與使用方法。全站儀的常用功能包括：1.角度測(cè)量；2.距離測(cè)量；3.坐標(biāo)測(cè)量；4.放樣（點(diǎn)放樣、距離放樣等），程序測(cè)量功能包括對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量、面積測(cè)量、偏心測(cè)量、后方交會(huì)等）。本章著重介紹常用功能，程序測(cè)量功能簡(jiǎn)單說明。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章991. 角度測(cè)量（角度測(cè)量（angle observation） （1）功能：可進(jìn)行水平角、豎直角的測(cè)量。（2）測(cè)量原理：測(cè)回法、方向觀測(cè)法。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章100（3）方法：與經(jīng)緯儀相同，若

53、要測(cè)出水平角 AOB ，則： 按角度測(cè)量鍵，使全站儀處于角度測(cè)量模式，照準(zhǔn)第一個(gè)目標(biāo)A。設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為00000。照準(zhǔn)第二個(gè)目標(biāo)B，此時(shí)顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章1012. 距離測(cè)量（距離測(cè)量（ distance measurement ） （1）功能：可測(cè)量平距 H 、高差 V 和斜距 S （全站儀鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）。（2）測(cè)量原理： 式中cc0n，c0為真空中的光速值，其值為299792458ms, n為大氣折射率，它與測(cè)距儀所用光源的波長(zhǎng)，測(cè)線上的氣溫t, 氣壓P和濕度e有關(guān)。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章102

54、（3）方法： 根據(jù)光電測(cè)距原理可知，大氣折射率與測(cè)距儀所用光源的波長(zhǎng)，測(cè)線上的氣溫t, 氣壓P和濕度e有關(guān)，所以在測(cè)距以及包含測(cè)距時(shí)的測(cè)坐標(biāo)和放樣前均需設(shè)置大氣改正數(shù)(ppm），另外還需設(shè)置棱鏡常數(shù)（PSM）。 設(shè)置測(cè)距模式設(shè)置測(cè)距模式：全站儀的測(cè)距模式有精測(cè)模式、跟蹤模式、粗測(cè)模式三種。 精測(cè)模式是最常用的測(cè)距模式，測(cè)量時(shí)間約2.5S，最小顯示單位1mm； 跟蹤模式，常用于跟蹤移動(dòng)目標(biāo)或放樣時(shí)連續(xù)測(cè)距，最小顯示一般為1cm，每次測(cè)距時(shí)間約0.3S； 粗測(cè)模式，測(cè)量時(shí)間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可按測(cè)距模式（MODE）鍵選擇不同的測(cè)距模式。 設(shè)置棱鏡類型設(shè)

55、置棱鏡類型：有棱鏡與無棱鏡之分。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章103設(shè)置棱鏡常數(shù)設(shè)置棱鏡常數(shù)：測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行改正。一般： PRISM=0 （原配棱鏡），-30mm （國(guó)產(chǎn)棱鏡）；設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值：光在大氣中的傳播速度會(huì)隨大氣的溫度和氣壓而變化，15和760mmHg是儀器設(shè)置的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)的大氣改正為0ppm。實(shí)測(cè)時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行改正；量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀；距離測(cè)量距離測(cè)量：照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測(cè)距

56、鍵，距離測(cè)量開始，測(cè)距完成時(shí)顯示斜距、平距、高差。應(yīng)注意應(yīng)注意：有些型號(hào)的全站儀在距離測(cè)量時(shí)不能設(shè)定儀器高和棱鏡高，顯示的高差值是全站儀橫軸中心與棱鏡中心的高差。2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章104 3. 坐標(biāo)測(cè)量（坐標(biāo)測(cè)量（ coordinate measurement ） （1）功能：可測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)（ X ， Y ， H ）或（E、N、Z）。 （2）測(cè)量原理： 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章1052021-12-26測(cè)量學(xué)第四章106（3）方法： 設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)（E、N、Z）。設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算后

57、視方向的方位角 ，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。設(shè)置棱鏡常數(shù)計(jì)及反射鏡類型。設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測(cè)量鍵，全站儀開始測(cè)距并計(jì)算顯示測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章1074. 點(diǎn)位放樣點(diǎn)位放樣 (Layout) （1）功能：根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn) P 的坐標(biāo)，在實(shí)地標(biāo)出 P 點(diǎn)的平面位置及填挖高度。 （2）放樣原理：基本測(cè)設(shè)工作中的原理。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章108（3）方法：在大致位置立棱鏡，測(cè)出當(dāng)前位置的坐標(biāo)。將當(dāng)前坐標(biāo)與待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較，得距離差值dD和角度差dHAR或縱向差值X和橫向差值Y。

58、 根據(jù)顯示的 dD 、dHR 或X 、Y ，逐漸調(diào)整找到放樣點(diǎn)的位置。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章109四、全站儀拓展功能（四、全站儀拓展功能（ programs ） （1）數(shù)據(jù)采集 (data collecting) ;（2）對(duì)邊測(cè)量(MLM)、懸高測(cè)量(REM)、面積測(cè)量(AREA)、后方交會(huì)(RESECTION) 等;（3）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)文件的操作（改名、刪除、查閱）。 2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章110操平、坐標(biāo)測(cè)量操平、坐標(biāo)測(cè)量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章111對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量對(duì)邊測(cè)量、懸高測(cè)量2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章112導(dǎo)線測(cè)量、放樣導(dǎo)線測(cè)量、放樣2021-12-26測(cè)量學(xué)第四章113坐標(biāo)放樣、后方交會(huì)坐標(biāo)放樣、后方交會(huì)2021-12-26測(cè)量學(xué)第四