全站儀的使用(初級工程技術(shù)人員培訓(xùn)教材)_secret

1、全站儀的使用內(nèi)容：了解全站儀的分類、等級、主要技術(shù)指標(biāo)；掌握全站儀的基本操作，測角、測邊、測三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)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(diǎn)：全站儀的基本操作，測角、測邊、測三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)放樣的原理和操作方法。難點(diǎn)：全站儀測三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)放樣的原理和操作方法。教學(xué)方法：采取演示法教學(xué)。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(diǎn)，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(xué)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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，

2、由光電測距儀，電子經(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(biāo)志著測繪儀器的研究水平制造技術(shù)、科技含量、適用性程度等，都達(dá)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(yīng)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(dāng)?shù)慕涌?，可使野外采集的測量數(shù)據(jù)直接進(jìn)入計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或進(jìn)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(jì)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(yīng)生產(chǎn)的全站儀系列有：瑞士徠卡公司

3、生產(chǎn)的 TC 系列全站儀；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(bǔ)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(diǎn)：1、能同時測角、測距并自動記錄測量數(shù)據(jù)；2、設(shè)有各種野外應(yīng)用程序，能在測量現(xiàn)場得到歸算結(jié)果；3、能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流；一、TOPCON 全站儀構(gòu)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

4、系列工程全站儀，圖5為徠卡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(jìn)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(dāng)精度要求不高時：瞄準(zhǔn) A 點(diǎn)置零（ 0 SET ）瞄準(zhǔn) B 點(diǎn)，記下水平度盤 HR 的大小。2）當(dāng)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(shè)置 測距、測坐標(biāo)、放樣前。1）棱

5、鏡常數(shù)（PSM ）的設(shè)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(shè)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(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）（2）方法：照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按“測量”（ MEAS ）。3、坐標(biāo)測量（ coordinate measurement ）（1）功能：可測量目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)（ X ， Y ， H ）。（2）測量原理若輸入：方位角 ，測站坐標(biāo)（ ， ）；測得：水平角 和平距 。則有：方位角： 坐標(biāo)： 若輸

6、入：測站 S 高程 ，測得：儀器高 i ，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(zhǔn)后視點(diǎn) B ，將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為 瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn) T ，按“測量”，即可顯示點(diǎn) T 的三維坐標(biāo)。4、點(diǎn)位放樣 (Layout)（1）功能：根據(jù)設(shè)計的待放樣點(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1）在大致位置立棱鏡，測出當(dāng)前位置的坐標(biāo)。2）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 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

7、放樣點(diǎn)的位置。5、程序測量（ programs ）（1）數(shù)據(jù)采集 (data collecting)（2）坐標(biāo)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(jìn)入坐標(biāo)測量模式鍵。 進(jìn)入距離測量模式鍵。ANG 進(jìn)入角度測量模式鍵。MENU 進(jìn)入主菜單測量模式鍵。ESC 用于中斷正在進(jìn)行的操作，退回到上一級菜單。POWER 電源開關(guān)鍵 光標(biāo)

8、左右移動鍵 光標(biāo)上下移動、翻屏鍵F1 、 F2 、 F3 、 F4 軟功能鍵，其功能分別對應(yīng)顯示屏上相應(yīng)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(yuǎn)鏡至棱鏡間高差； SD 斜距； * 正在測距；N 北坐標(biāo)，x ； E 東坐標(biāo)，y ； Z 天頂方向坐標(biāo)，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(jìn)入，可進(jìn)行水平角、豎直角測量，傾斜改正開關(guān)設(shè)置。第 1 頁F1 OSET ：設(shè)置水平讀數(shù)為：0°0000"。F2 HOLD ：鎖定水平讀數(shù)。F3 HS

9、ET ：設(shè)置任意大小的水平讀數(shù)。F4 P1： 進(jìn)入第 2 頁。第 2 頁F1 TILT ：設(shè)置傾斜改正開關(guān)。F2 REP ： 復(fù)測法。F3 V% ： 豎直角用百分?jǐn)?shù)顯示。F4 P2： 進(jìn)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(jìn)入第 1 頁。2、距離測量模式功能：按 進(jìn)入，可進(jìn)行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及 PSM 、 PPM 、距離單位等設(shè)置。第 1 頁F1 MEAS

10、 ：進(jìn)行測量。F2 MODE ：設(shè)置測量模式， Fine/coarse/tragcking（精測/粗測/跟蹤）。F3 S/A ： 設(shè)置棱鏡常數(shù)改正值（ PSM ）、大氣改正值（ PPM ）。F4 P1 ：進(jìn)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(jìn)入第 1 頁。3、坐標(biāo)測量模式功能：按 進(jìn)入，可進(jìn)行坐標(biāo)（ N ， E ， H ）、水平角、豎直角、斜距測量及 PSM 、 PPM 、距離單位等設(shè)置。第 1 頁F1 MEAS ：進(jìn)行測量。F2 MODE ：設(shè)置測量模式， Fine

11、/Coarse/Tracking 。F3 S/A ：設(shè)置棱鏡改正值（ PSM ），大氣改正值（ PPM ）常數(shù)。F4 P1：進(jìn)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(biāo)。F4 P2：進(jìn)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(jìn)入第 1 頁。4、主菜單模式功能：按 MENU 進(jìn)入，可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)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(shè)置等。三、全站儀功能簡介測量前，要進(jìn)行如下設(shè)置按 或 ，進(jìn)入距離測量或坐標(biāo)

12、測量模式，再按第 1 頁的 S/A （ F3 ）。1、棱鏡常數(shù) PRISM 的設(shè)置進(jìn)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(shè)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(shè)置后，在沒有新設(shè)置前，儀器將保存現(xiàn)有設(shè)置。（一）角度測量按 ANG 鍵，進(jìn)入測角模式（開機(jī)后默認(rèn)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(zhǔn)目標(biāo)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 。

13、（二）距離測量先按 鍵，進(jìn)入測距模式，瞄準(zhǔn)棱鏡后，按 F1 （ MEAS ），記錄下儀器測站點(diǎn)至棱鏡點(diǎn)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(biāo)測量1、按 ANG 鍵，進(jìn)入測角模式，瞄準(zhǔn)后視點(diǎn) A 。2、按 HSET ，輸入測站 O 至后視點(diǎn) A 的坐標(biāo)方位角 。如：輸入 65.4839 ，即輸入了 。3、按 鍵， 進(jìn)入坐標(biāo)測量模式。按 P， 進(jìn)入第 2 頁。4、按 OCC ，分別在 N 、 E 、 Z 輸入測站坐標(biāo)（ X0 ,Y0 ,H0 ）。5、按 P，進(jìn)入第 2 頁，在 INS.HT 欄，輸入儀器高。6、按 P，進(jìn)入第 2 頁，在 R.HT 欄，

14、輸入 B 點(diǎn)處的棱鏡高。7、瞄準(zhǔn)待測量點(diǎn) B ，按 MEAS ，得 B 點(diǎn)的（ XB ,YB ,HB ）。（四）零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣（不使用文件）1、按 MENU ，進(jìn)入主菜單測量模式。2、按 LAYOUT ，進(jìn)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(diǎn)的坐標(biāo)（ 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(diǎn) A 的坐標(biāo)（ xA , yA ）；若不知 A 點(diǎn)坐標(biāo)而已知坐標(biāo)方位角 ，則可再按 AZ ，在 HR 項輸入 的值。瞄準(zhǔn) A 點(diǎn)，按 Y

15、ES 。5、按 LAYOUT （ F3 ），再按 NEZ ，輸入待放樣點(diǎn) B 的坐標(biāo)（ 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(jìn)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(diǎn)方向移動；反之若 dHD 為負(fù)，則向遠(yuǎn)處移動，直至 dHD=0 時，立棱鏡點(diǎn)即為 B 點(diǎn)的平面位置。7、其所顯示的 dZ 值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填。

16、8、按 NEXT 反復(fù) 5 、6 兩步，放樣下一個點(diǎn) C 。§ 7.3 全站儀使用的注意事項與維護(hù)一、全站儀保管的注意事項1、 儀器的保管由專人負(fù)責(zé)，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(yīng)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(yīng)一月左右定期通風(fēng)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(yīng)注意事項1、開工前應(yīng)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(zhǔn)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

17、，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)部固定部件，從而降低儀器的精度。應(yīng)握住儀器的基座部分，或雙手握住望遠(yuǎn)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(yīng)無障礙。3、在太陽光照射下觀測儀器，應(yīng)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(hù)。當(dāng)儀器架設(shè)在光滑的表面時，要用細(xì)繩（或細(xì)鉛絲）將三腳架三個腳聯(lián)起來，以防滑倒。4、當(dāng)架設(shè)儀器在三腳架上時，盡可能用木制三腳架，因?yàn)槭褂媒饘偃_架可能會產(chǎn)生振動，從而影響測量精度。5、當(dāng)測站之間距離較遠(yuǎn)，搬站時應(yīng)將儀器卸下，裝箱后背著走。行走前要檢查儀器箱是否鎖好，

18、檢查安全帶是否系好。當(dāng)測站之間距離較近，搬站時可將儀器連同三腳架一起靠在肩上，但儀器要盡量保持直立放置。6、搬站之前，應(yīng)檢查儀器與腳架的連接是否牢固，搬運(yùn)時，應(yīng)把制動螺旋略微關(guān)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(qiáng)使用，應(yīng)立即檢修，否則會加劇儀器的損壞程度。8、元件應(yīng)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(xué)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(yīng)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(jié)束，要用軟布擦干儀器表面的水分及灰塵后裝箱