全站儀使用方法

1、了解全站儀的分類、等級、主要技術指標；掌握全站儀的基本操作，測角、測邊、測三維坐標和三維坐標放樣的原理和操作方法；了解全站儀的對邊測量、懸高測量、面積測量等方法。重點：全站儀的基本操作，測角、測邊、測三維坐標和三維坐標放樣的原理和操作方法。難點：全站儀測三維坐標和三維坐標放樣的原理和操作方法。教學方法：采取演示法教學。講解拓普康全站儀使用，在課堂上每講一項功能后，利用多媒體課室的優(yōu)點，現(xiàn)場演示一次，并將操作過程通過投影儀投影到屏幕上，起到直觀、形象的效果，使學生能迅速掌握全站儀的使用。§ 7.1 全站儀（total station）的功能介紹隨著科學技術的不斷發(fā)展，由光電測距儀，電子

2、經(jīng)緯儀，微處理儀及數(shù)據(jù)記錄裝置融為一體的電子速測儀（簡稱全站儀）正日臻成熟，逐步普及。這標志著測繪儀器的研究水平制造技術、科技含量、適用性程度等，都達到了一個新的階段。全站儀是指能自動地測量角度和距離，并能按一定程序和格式將測量數(shù)據(jù)傳送給相應的數(shù)據(jù)采集器。全站儀自動化程度高，功能多，精度好，通過配置適當?shù)慕涌?，可使野外采集的測量數(shù)據(jù)直接進入計算機進行數(shù)據(jù)處理或進入自動化繪圖系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的方法相比，省去了大量的中間人工操作環(huán)節(jié)，使勞動效率和經(jīng)濟效益明顯提高，同時也避免了人工操作，記錄等過程中差錯率較高的缺陷。全站儀的廠家很多，主要的廠家及相應生產(chǎn)的全站儀系列有：瑞士徠卡公司生產(chǎn)的 TC 系列全站

3、儀；日本 TOPCN （拓普康）公司生產(chǎn)的 GTS 系列；索佳公司生產(chǎn)的 SET 系列；賓得公司生產(chǎn)的 PCS 系列；尼康公司生產(chǎn)的 DMT 系列及瑞典捷創(chuàng)力公司生產(chǎn)的 GDM 系列全站儀。我國南方測繪儀器公司 90 年代生產(chǎn)的 NTS 系列全站儀填補了我國的空白，正以嶄新的面貌走向國內(nèi)國際市場。全站儀的工作特點：1、能同時測角、測距并自動記錄測量數(shù)據(jù)；2、設有各種野外應用程序，能在測量現(xiàn)場得到歸算結果；3、能實現(xiàn)數(shù)據(jù)流；一、TOPCON 全站儀構造簡介圖1為賓得全站儀 PTS-V2 ，圖2為尼康 C-100 全站儀，圖3為智能全站儀GTS-710，圖4為蔡司Elta R系列工程全站儀，圖5為

4、徠卡TPS1100系列智能全站儀。二、全站儀的功能介紹1、角度測量（angle observation）（1）功能：可進行水平角、豎直角的測量。（2）方法：與經(jīng)緯儀相同，若要測出水平角 AOB ，則：1）當精度要求不高時：瞄準 A 點置零（ 0 SET ）瞄準 B 點，記下水平度盤 HR 的大小。2）當精度要求高時： 可用測回法（ method of observation set ）。操作步驟同用經(jīng)緯儀操作一樣，只是配置度盤時，按“置盤”（ H SET ）。2、距離測量（ distance measurement ）PSM 、PPM 的設置 測距、測坐標、放樣前。1）棱鏡常數(shù)（PSM ）的設

5、置。一般： PRISM=0 （原配棱鏡），-30mm （國產(chǎn)棱鏡）2）大氣改正數(shù)（ PPM ）（乘常數(shù)）的設置。輸入測量時的氣溫（ TEMP ）、氣壓（ PRESS ），或經(jīng)計算后，輸入 PPM 的值。（1）功能：可測量平距 HD 、高差 VD 和斜距 SD （全站儀鏡點至棱鏡鏡點間高差及斜距）（2）方法：照準棱鏡點，按“測量”（ MEAS ）。3、坐標測量（ coordinate measurement ）（1）功能：可測量目標點的三維坐標（ X ， Y ， H ）。（2）測量原理若輸入：方位角，測站坐標（，）；測得：水平角和平距。則有：方位角：坐標：若輸入：測站 S 高程，測得：儀器高 i

6、 ，棱鏡高 v ，平距，豎直角，則有：高程：（3）方法：輸入測站 S （ X ， Y ，H ），儀器高 i ，棱鏡高 v 瞄準后視點 B ，將水平度盤讀數(shù)設置為瞄準目標棱鏡點 T ，按“測量”，即可顯示點 T 的三維坐標。4、點位放樣 (Layout)（1）功能：根據(jù)設計的待放樣點 P 的坐標，在實地標出 P 點的平面位置及填挖高度。（2）放樣原理1）在大致位置立棱鏡，測出當前位置的坐標。2）將當前坐標與待放樣點的坐標相比較，得距離差值 dD 和角度差 dHR 或縱向差值 X 和橫向差值 Y 。3）根據(jù)顯示的 dD 、dHR 或X 、Y ，逐漸找到放樣點的位置。5、程序測量（ programs

7、 ）（1）數(shù)據(jù)采集 (data collecting)（2）坐標放樣 (layout)（3）對邊測量(MLM)、懸高測量(REM)、面積測量(AREA)、后方交會(RESECTION) 等。（4）數(shù)據(jù)存儲管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)文件的操作（改名、刪除、查閱）。§ 7.2 TOPCON GTS-312 全站儀使用簡介一、儀器面板外觀和功能說明面板上按鍵功能如下：進入坐標測量模式鍵。 進入距離測量模式鍵。ANG 進入角度測量模式鍵。MENU 進入主菜單測量模式鍵。ESC 用于中斷正在進行的操作，退回到上一級菜單。POWER 電源開關鍵 光標左右移動鍵 光標上下移動、翻屏鍵F1 、 F2

8、 、 F3 、 F4 軟功能鍵，其功能分別對應顯示屏上相應位置顯示的命令。顯示屏上顯示符號的含義：V 豎盤讀數(shù)；HR 水平讀盤讀數(shù)（右向計數(shù)）；HL 水平讀盤讀數(shù)（左向計數(shù)）；HD 水平距離； VD 儀器望遠鏡至棱鏡間高差； SD 斜距； * 正在測距；N 北坐標，x ； E 東坐標，y ； Z 天頂方向坐標，高程H 。二、全站儀幾種測量模式介紹1、角度測量模式功能：按 ANG 進入，可進行水平角、豎直角測量，傾斜改正開關設置。第 1 頁F1 OSET ：設置水平讀數(shù)為：0°0000"。F2 HOLD ：鎖定水平讀數(shù)。F3 HSET ：設置任意大小的水平讀數(shù)。F4 P1：

9、進入第 2 頁。第 2 頁F1 TILT ：設置傾斜改正開關。F2 REP ： 復測法。F3 V% ： 豎直角用百分數(shù)顯示。F4 P2： 進入第 3 頁。第 3 頁F1 H-BZ ：儀器每轉(zhuǎn)動水平角 90°時，是否要蜂鳴聲。F2 R/L ：右向水平讀數(shù) HR/ 左向水平讀數(shù) HL 切換，一般用 HR 。F3 CMPS ：天頂距 V/ 豎直角 CMPS 的切換，一般取 V 。F4 P3：進入第 1 頁。2、距離測量模式功能：按 進入，可進行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及 PSM 、 PPM 、距離單位等設置。第 1 頁F1 MEAS ：進行測量。F2 MODE ：設置測量模式，

10、 Fine/coarse/tragcking（精測/粗測/跟蹤）。F3 S/A ： 設置棱鏡常數(shù)改正值（ PSM ）、大氣改正值（ PPM ）。F4 P1 ：進入第 2 頁。第 2 頁F1 OFSET ：偏心測量方式。F2 SO ：距離放樣測量方式。F3 m/f/i ：距離單位米 / 英尺 / 英寸的切換。F4 P2： 進入第 1 頁。3、坐標測量模式功能：按進入，可進行坐標（ N ， E ， H ）、水平角、豎直角、斜距測量及 PSM 、 PPM 、距離單位等設置。第 1 頁F1 MEAS ：進行測量。F2 MODE ：設置測量模式， Fine/Coarse/Tracking 。F3 S/A

11、 ：設置棱鏡改正值（ PSM ），大氣改正值（ PPM ）常數(shù)。F4 P1：進入第 2 頁。第 2 頁F1 R.HT ：輸入棱鏡高。F2 INS.HT ：輸入儀器高。F3 OCC ：輸入測站坐標。F4 P2：進入第 3 頁。第 3 頁F1 OFSET ：偏心測量方式。F2 F3 m/f/i: 距離單位米 / 英尺 / 英寸切換。F4 P3：進入第 1 頁。4、主菜單模式功能：按 MENU 進入，可進行數(shù)據(jù)采集、坐標放樣、程序執(zhí)行、內(nèi)存管理（數(shù)據(jù)文件編輯、傳輸及查詢）、參數(shù)設置等。三、全站儀功能簡介測量前，要進行如下設置按 或，進入距離測量或坐標測量模式，再按第 1 頁的 S/A （ F3 ）。

12、1、棱鏡常數(shù) PRISM 的設置進口棱鏡多為 0 ，國產(chǎn)棱鏡多為-30mm。（具體見說明書）2、大氣改正值 PPM 的設置按“ T-P ”，分別在“ TEMP. ”和“ PRES. ” 欄，輸入測量時的氣溫、氣壓。（或者按照說明書中的公式計算出 PPM 值后，按“ PPM ”直接輸入）。說明： PRISM 、 PPM 設置后，在沒有新設置前，儀器將保存現(xiàn)有設置。（一）角度測量按 ANG 鍵，進入測角模式（開機后默認的模式），其水平角、豎直角的測量方法與經(jīng)緯儀操作方法基本相同。照準目標后，記錄下儀器顯示的水平度盤讀數(shù) HR 和豎直度盤讀數(shù) V 。（二）距離測量先按 鍵，進入測距模式，瞄準棱鏡后，

13、按 F1 （ MEAS ），記錄下儀器測站點至棱鏡點間的平距 HD 、鏡頭與鏡頭間的斜距 SD 和鏡頭與鏡頭間的高差 VD 。（三）坐標測量1、按 ANG 鍵，進入測角模式，瞄準后視點 A 。2、按 HSET ，輸入測站 O 至后視點 A 的坐標方位角。如：輸入 65.4839 ，即輸入了。3、按鍵， 進入坐標測量模式。按 P， 進入第 2 頁。4、按 OCC ，分別在 N 、 E 、 Z 輸入測站坐標（ X0 ,Y0 ,H0 ）。5、按 P，進入第 2 頁，在 INS.HT 欄，輸入儀器高。6、按 P，進入第 2 頁，在 R.HT 欄，輸入 B 點處的棱鏡高。7、瞄準待測量點 B ，按 ME

14、AS ，得 B 點的（ XB ,YB ,HB ）。（四）零星點的坐標放樣（不使用文件）1、按 MENU ，進入主菜單測量模式。2、按 LAYOUT ，進入放樣程序，再按 SKP ，略過使用文件。3、按 OOC.PT （ F1 ），再按 NEZ ，輸入測站 O 點的坐標（ X0 ,Y0 ,H0 ）；并在 INS.HT 一欄，輸入儀器高。4、按 BACKSIGHT （ F2 ），再按 NE/AZ ，輸入后視點 A 的坐標（ xA , yA ）；若不知 A 點坐標而已知坐標方位角，則可再按 AZ ，在 HR 項輸入的值。瞄準 A 點，按 YES 。5、按 LAYOUT （ F3 ），再按 NEZ ，

15、輸入待放樣點 B 的坐標（ xB , yB,HB ）及測桿單棱鏡的鏡高后，按 ANGLE（ F1 ）。使用水平制動和水平微動螺旋，使顯示的 dHR=0°0000"，即找到了 OB 方向，指揮持測桿單棱鏡者移動位置，使棱鏡位于 OB 方向上。6、按 DIST ，進行測量，根據(jù)顯示的 dHD 來指揮持棱鏡者沿 OB 方向移動，若 dHD 為正，則向 O 點方向移動；反之若 dHD 為負，則向遠處移動，直至 dHD=0 時，立棱鏡點即為 B 點的平面位置。7、其所顯示的 dZ 值即為立棱鏡點處的填挖高度，正為挖，負為填。8、按 NEXT 反復 5 、6 兩步，放樣下一個點 C 。

16、§ 7.3 全站儀使用的注意事項與維護一、全站儀保管的注意事項1、 儀器的保管由專人負責，每天現(xiàn)場使用完畢帶回辦公室；不得放在現(xiàn)場工具箱內(nèi)。2、儀器箱內(nèi)應保持干燥，要防潮防水并及時更換干燥劑。儀器須放置專門架上或固定位置。3、儀器長期不用時，應一月左右定期通風防霉并通電驅(qū)潮，以保持儀器良好的工作狀態(tài)。4、儀器放置要整齊，不得倒置。二、使用時應注意事項1、開工前應檢查儀器箱背帶及提手是否牢固。2、開箱后提取儀器前，要看準儀器在箱內(nèi)放置的方式和位置，裝卸儀器時，必須握住提手，將儀器從儀器箱取出或裝入儀器箱時，請握住儀器提手和底座，不可握住顯示單元的下部。切不可拿儀器的鏡筒，否則會影響內(nèi)部

17、固定部件，從而降低儀器的精度。應握住儀器的基座部分，或雙手握住望遠鏡支架的下部。儀器用畢，先蓋上物鏡罩，并擦去表面的灰塵。裝箱時各部位要放置妥帖，合上箱蓋時應無障礙。3、在太陽光照射下觀測儀器，應給儀器打傘，并帶上遮陽罩，以免影響觀測精度。在雜亂環(huán)境下測量，儀器要有專人守護。當儀器架設在光滑的表面時，要用細繩（或細鉛絲）將三腳架三個腳聯(lián)起來，以防滑倒。4、當架設儀器在三腳架上時，盡可能用木制三腳架，因為使用金屬三腳架可能會產(chǎn)生振動，從而影響測量精度。5、當測站之間距離較遠，搬站時應將儀器卸下，裝箱后背著走。行走前要檢查儀器箱是否鎖好，檢查安全帶是否系好。當測站之間距離較近，搬站時可將儀器連同三

18、腳架一起靠在肩上，但儀器要盡量保持直立放置。6、搬站之前，應檢查儀器與腳架的連接是否牢固，搬運時，應把制動螺旋略微關住，使儀器在搬站過程中不致晃動。7、儀器任何部分發(fā)生故障，不勉強使用，應立即檢修，否則會加劇儀器的損壞程度。8、元件應保持清潔，如沾染灰沙必須用毛刷或柔軟的擦鏡紙擦掉。禁止用手指撫摸儀器的任何光學元件表面。清潔儀器透鏡表面時，請先用干凈的毛刷掃去灰塵，再用干凈的無線棉布沾酒精由透鏡中心向外一圈圈的輕輕擦拭。除去儀器箱上的灰塵時切不可作用任何稀釋劑或汽油，而應用干凈的布塊沾中性洗滌劑擦洗。9、濕環(huán)境中工作，作業(yè)結束，要用軟布擦干儀器表面的水分及灰塵后裝箱。回到辦公室后立即開箱取出儀器放于干燥處，徹底涼干后再裝箱內(nèi)。10、冬天室內(nèi)、室外溫差較大時，儀器搬出室外或搬入室內(nèi)，應隔一段時間后才能開箱。三、電池的使用全站儀的電池是全站儀最重要的部件之一，現(xiàn)在全站儀所配備的電池一般為 Ni-MH( 鎳氫電池 ) 和 Ni-Cd( 鎳鎘電池 ) ，電池的好壞、電量的多少決定了外業(yè)時間的長短。1、建議在電源打開期間不要將電池取出，因為此時存儲數(shù)據(jù)可能會丟失，因此在電源關閉后再裝入或取出電池。2、可充電池可以反復充電使用，但是如果在電池還存有剩余電量的狀態(tài)下充電，則會縮短電池的工作時間，此時，電池的電壓可通過刷新予以復原，從而改善作業(yè)時間，充足電的電池放電時