水利工程測(cè)量5距離測(cè)量及直線定向講義（59配圖豐富）

水利工程測(cè)測(cè)量第5章距離離測(cè)量與直直線定向主講教師：高飛10/27/20221合肥工業(yè)大大學(xué)第5章距距離測(cè)量與與直線定向向距離測(cè)量是是測(cè)量三項(xiàng)項(xiàng)基本工作作之一.距離測(cè)量的的方法主要要有:1.鋼尺(皮尺)量距.2.視距測(cè)量3.光電測(cè)距要確定地面面點(diǎn)的平面面位置,還必須測(cè)定定直線的方方向,即直線定向向10/27/20222合肥工業(yè)大大學(xué)視距測(cè)量圖圖10/27/20223合肥工業(yè)大大學(xué)利用調(diào)制波波波長(zhǎng)測(cè)距B測(cè)距儀反光棱鏡S電磁波測(cè)距距電磁波測(cè)距距圖A10/27/20224合肥工業(yè)大大學(xué)第5章距離測(cè)量量與直線定定向§5.1鋼尺量距§5.2視距測(cè)量§5.3紅外線測(cè)距距儀及全站站儀§5.4直線定向10/27/20225合肥工業(yè)大大學(xué)§5.1鋼尺量距1.鋼卷尺尺長(zhǎng)與規(guī)格格：20米、30米、50米，鋼質(zhì)，，涂塑或不不涂塑?？潭扰c注記記：毫米刻刻度，注記記厘米、分分米、米。。零分劃位位置有不同，，分刻線尺和端點(diǎn)尺兩種。5.1.1量距用的工工具:鋼卷尺，花花桿，測(cè)釬釬一般量距方法

量距相對(duì)精度1200015000精密量距方法

量距相對(duì)精度1100001400002.花桿定線用（量量距時(shí)標(biāo)定定直線量距距的前進(jìn)方方向）3.測(cè)釬量距時(shí)在地地面標(biāo)定尺尺段端點(diǎn)位位置。10/27/20226合肥工業(yè)大大學(xué)端點(diǎn)尺刻刻線尺尺測(cè)釬花花桿皮尺測(cè)測(cè)繩鋼卷尺10/27/20227合肥工業(yè)大大學(xué)5.1.2直線定線

1.兩點(diǎn)間目估定線2.兩點(diǎn)間互不通視定線3.經(jīng)緯儀定線線:如果量距要要求的精度度較高,可在其端點(diǎn)點(diǎn)A安置經(jīng)緯儀儀定線.10/27/20228合肥工業(yè)大大學(xué)5.1.3丈量方法（（往返丈量量)）距離用下式式計(jì)算：D=nl+Δl式中：l——整尺段的長(zhǎng)長(zhǎng)度；n——丈量的整尺尺段數(shù)；l——零尺段長(zhǎng)度度。往返丈量較較差D=D往-D返距離平均值值D平=（D往+D返）1.在平坦地面面丈量相對(duì)誤差10/27/20229合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)2.傾斜地面面丈量SDh(1)斜量法:地面坡度度均勻，，將量得得的傾斜斜距離S歸算成水水平距離離D。高差h用水準(zhǔn)儀儀測(cè)定。。或水平距離離：(2)在傾斜地地面丈量量10/27/202210合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)量距相對(duì)對(duì)精度可可達(dá)11萬(wàn)14萬(wàn)。3.鋼尺量距距的精密密方法精密量距距時(shí)采取取的措施：1.用檢定過(guò)過(guò)的鋼尺尺；2.經(jīng)緯儀定定線；3.釘尺段樁樁(概量得)，用水準(zhǔn)準(zhǔn)儀測(cè)量量樁間高高差；4.對(duì)鋼尺施施加固定定拉力，，并測(cè)量量溫度；；5.對(duì)量距結(jié)結(jié)果加三三項(xiàng)改正正數(shù)。10/27/202211合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)三項(xiàng)改正正數(shù)5.1.4鋼尺量距距的成果果整理每尺段經(jīng)經(jīng)改正后后的水平平距離：：總的水平平距離：10/27/202212合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)5.1.5鋼尺檢定定目的：求求得鋼尺尺兩端點(diǎn)點(diǎn)刻劃間間的實(shí)際際長(zhǎng)度。。方法：用用鋼尺對(duì)對(duì)一段精精確的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度度進(jìn)行丈丈量，從從而求得得鋼尺的尺長(zhǎng)改正正數(shù)。該檢定定場(chǎng)地也也稱為““比尺場(chǎng)場(chǎng)”。。。。。L比尺場(chǎng)示意圖作法：“比尺場(chǎng)”為理想的砼條形場(chǎng)地，埋有尺段標(biāo)志。將待檢定的鋼尺，用精密量距的方法，對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)距離L進(jìn)行丈量。通過(guò)對(duì)量距結(jié)果的整理，得出該鋼尺的

尺長(zhǎng)方程式。0——鋼尺名義義長(zhǎng)(m)；t0——標(biāo)準(zhǔn)溫度度，一般般取20℃；d——尺長(zhǎng)改正正值(mm)；t——丈量時(shí)溫溫度(℃)——鋼的膨脹脹系數(shù)，，1.2××10-5/℃；1.尺長(zhǎng)方程程式：=0+d+(t-t0)×010/27/202213合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)例：用一檢檢定過(guò)的的30米鋼尺沿沿傾斜地地面丈量量AB距離，數(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。該該鋼尺的的尺長(zhǎng)方方程式如如下，請(qǐng)請(qǐng)整理量量距成果果。(注：鋼尺膨脹脹系數(shù)=0.0000115~0.0000125為鋼尺溫溫度變化1度時(shí)，單單位長(zhǎng)度度的變化化量。)尺段長(zhǎng)度度及量距距精度計(jì)計(jì)算10/27/202214合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)§5.2視距測(cè)量量5.2.1視距測(cè)量量概述視距測(cè)量量是一種種間接測(cè)測(cè)距方法法;它利用望望遠(yuǎn)鏡內(nèi)內(nèi)十字絲絲分劃板板上的視視距絲及及刻有厘厘米分劃劃的視距距標(biāo)尺(地形塔尺尺或普通通水準(zhǔn)尺尺)，根據(jù)光光學(xué)原理理可以同同時(shí)測(cè)定定兩點(diǎn)間間的水平平距離和和高差.其中測(cè)量量距離的的相對(duì)誤誤差約為為1/300，低于鋼鋼尺量距距；測(cè)定高差差的精度度低于水水準(zhǔn)測(cè)量量;視距測(cè)量量廣泛用用于地形形測(cè)量的的碎部測(cè)量量中。10/27/202215合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)5.2.2視準(zhǔn)軸水水平時(shí)的的視距計(jì)計(jì)算公式式AB為待測(cè)距距離，在在A點(diǎn)安置經(jīng)緯緯儀，B點(diǎn)豎立視視距尺，設(shè)設(shè)望遠(yuǎn)鏡鏡視線水水平，瞄準(zhǔn)準(zhǔn)B點(diǎn)的視距距尺，此時(shí)視線線與視距距尺垂直直。10/27/202216合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)視線水平平時(shí)的視視距測(cè)量量公式:(1)水平距離離公式:(2)高差公式式:(3)B點(diǎn)高程:10/27/202217合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)5.2.3視線傾斜時(shí)的的視距測(cè)量公公式(1)水平距離公式式:(2)初算高差:(3)高差公式:10/27/202218合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)（1）在測(cè)站A安置經(jīng)緯儀，，量取儀器高高i，在測(cè)點(diǎn)B豎立視距尺；；（2）照準(zhǔn)視距尺，，用上下視距距絲分別在尺尺上讀取讀數(shù)數(shù)，算出視距距間隔l（l=下絲讀數(shù)-上絲讀數(shù)）。。也可先將中中絲對(duì)準(zhǔn)儀器器高讀豎直角角，然后把上上絲對(duì)準(zhǔn)鄰近近整數(shù)刻劃后后直接讀取視視距間隔；5.2.4視距測(cè)量觀測(cè)與計(jì)算方方法10/27/202219合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)（3）轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)動(dòng)螺旋使豎盤(pán)盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管管氣泡居中，，讀取豎盤(pán)讀讀數(shù)，算出豎豎直角。對(duì)有有豎盤(pán)指標(biāo)自自動(dòng)歸零裝置置的儀器，應(yīng)應(yīng)打開(kāi)自動(dòng)歸歸零裝置后再再讀數(shù)；5.2.4視距測(cè)量觀測(cè)與計(jì)算方方法（4）根據(jù)視距公公式，計(jì)算水水平距離和高高差及立尺點(diǎn)點(diǎn)的高程。10/27/202220合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)一、概述電磁波測(cè)距(Electro-magneticDistanceMeasuring，EDM)是用電磁波(光波或微波)作為載波，傳傳輸測(cè)距信號(hào)號(hào)，以測(cè)量?jī)蓛牲c(diǎn)間距離的的一種方法。。EDM具有測(cè)程長(zhǎng)、、精度高、作作業(yè)快、工作作強(qiáng)度低、幾幾乎不受地形形限制等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。1948年，瑞典AGA(阿嘎)公司(現(xiàn)更名為Geotronics捷創(chuàng)力公司)研制成功了世世界上第一臺(tái)臺(tái)電磁波測(cè)距距儀，它采用白熾燈燈發(fā)射的光波波作載波，應(yīng)應(yīng)用了大量的的電子管元件件，儀器相當(dāng)當(dāng)笨重且功耗耗大。為避開(kāi)白天太太陽(yáng)光對(duì)測(cè)距距信號(hào)的干擾擾，只能在夜夜間作業(yè)，測(cè)測(cè)距操作和計(jì)計(jì)算都比較復(fù)復(fù)雜?！?.3電磁波測(cè)距及全站儀10/27/202221合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)1960年世界上成功功研制出了第第一臺(tái)紅寶石石激光器和第第一臺(tái)氦-氖激光器，1962年砷化鎵半導(dǎo)導(dǎo)體激光器研研制成功。與白熾燈比較較，激光的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是發(fā)散角角小、穿透力力強(qiáng)、傳輸?shù)牡木嚯x遠(yuǎn)、不不受太陽(yáng)光干干擾、基本上上可以全天侯侯作業(yè)。1967年AGA公司推出了世世界上第一臺(tái)臺(tái)商品化的激激光測(cè)距儀AGA-8。該儀器采用5mw的氦-氖激光器作發(fā)發(fā)光元件，白白天測(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)的武漢地地震大隊(duì)也于于1969年研制成功了了JCY-1型激光測(cè)距儀儀，1974年又研制并生生產(chǎn)了JCY-2型激光測(cè)距儀儀。該儀器采采用2.5mw的氦-氖激光器作發(fā)發(fā)光元件，白白天測(cè)程為20km，測(cè)距精度(5mm+1ppm)，主機(jī)重量16.3kg。10/27/202222合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)隨著半導(dǎo)體技技術(shù)的發(fā)展，，從60年代末70年代初起，采采用砷化鎵發(fā)發(fā)光二極管作作發(fā)光元件的的紅外測(cè)距儀儀逐漸在世界界上流行起來(lái)來(lái)。與激光測(cè)距儀儀比較，紅外外測(cè)距儀有體體積小、重量量輕、功耗小小、測(cè)距快、、自動(dòng)化程度度高等優(yōu)點(diǎn)。。由于紅外光的的發(fā)散角比激激光大，所以以紅外測(cè)距儀儀的測(cè)程一般般小于15km?，F(xiàn)在的紅外測(cè)測(cè)距儀已經(jīng)和和電子經(jīng)緯儀儀及計(jì)算機(jī)軟軟硬件制造在在一起，形成成了全站儀，，并向著自動(dòng)動(dòng)化、智能化化和利用藍(lán)牙牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)的無(wú)無(wú)線傳輸方向向飛速發(fā)展。。10/27/202223合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)二、、電電磁磁波波測(cè)測(cè)距距儀儀分分類類1.按其其所所采采用用的的載載波波（（光光源源））可可分分為為：：①微微波波測(cè)測(cè)距距儀儀(microwaveEDMinstrument)；②激光光測(cè)測(cè)距距儀儀(laserEDMinstrument)；③紅外外測(cè)測(cè)距距儀儀(infraredEDMinstrument);2.按測(cè)測(cè)程程分分為為：：①短短程程測(cè)測(cè)距距儀儀(≤≤5km)②中程程測(cè)測(cè)距距儀儀(5~15km)③遠(yuǎn)程程測(cè)測(cè)距距儀儀(≥≥15km）3.按精精度度分分為為：：①Ⅰ級(jí)測(cè)測(cè)距距儀儀(mD≤5mm)②Ⅱ級(jí)測(cè)測(cè)距距儀儀(5≤≤mD≤10mm)③Ⅲ級(jí)測(cè)測(cè)距距儀儀(mD≥10mm）4.按測(cè)測(cè)距距原原理理分分為為：①脈脈沖沖式式；；②相位位式式10/27/202224合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)5.3.1紅外外測(cè)測(cè)距距的的測(cè)測(cè)距距原原理理基本本公公式式:c0—光在在真真空空中中的的速速度度ng—光在在大大氣氣中中傳傳輸輸?shù)牡恼壅凵渖渎事师—光波波在在AB間往往返返傳傳輸輸時(shí)時(shí)間間10/27/202225合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)直接接測(cè)測(cè)時(shí)時(shí)---該類類測(cè)測(cè)距距儀儀稱稱為為脈沖沖式式測(cè)測(cè)距距儀儀，該該儀儀器器因因其其精精度度較較低低，，通通常常只只用用于于精精度度較較低低的的遠(yuǎn)遠(yuǎn)距距離離測(cè)測(cè)量量、、地地形形測(cè)測(cè)量量和和炮炮瞄瞄雷雷達(dá)達(dá)測(cè)測(cè)距距。。間接接測(cè)測(cè)時(shí)時(shí)----用測(cè)測(cè)定定相相位位的的方方法法來(lái)來(lái)測(cè)測(cè)定定距距離離，，此此類類儀儀器器稱稱為為相位位式式測(cè)測(cè)距距儀儀。現(xiàn)有有的的精精密密光光電電測(cè)測(cè)距距儀儀都都不不采采用用直直接接測(cè)測(cè)時(shí)時(shí)的的方方法法，，而而采采用用間間接接測(cè)測(cè)時(shí)時(shí)。。電磁磁波波測(cè)測(cè)距距方方式式10/27/202226合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)脈沖沖式式測(cè)距距原原理理假設(shè)設(shè)時(shí)時(shí)鐘鐘脈脈沖沖的的震震蕩蕩頻頻率率為為,震蕩蕩周周期期為為計(jì)數(shù)數(shù)器器記記錄錄的的震震蕩蕩次次數(shù)數(shù)為為N,則脈脈沖沖光光波波在在AB兩點(diǎn)點(diǎn)間間往返返的的時(shí)時(shí)間間為為:10/27/202227合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)2.相位位式式測(cè)距距原原理理用測(cè)測(cè)定定相相位位的的方方法法來(lái)來(lái)測(cè)測(cè)定定距距離離，，此此類類儀儀器器稱稱為為相相位位式式測(cè)測(cè)距距儀儀。。它是是用用一一種種連連續(xù)續(xù)波波（（精精密密光光波波測(cè)測(cè)距距儀儀采采用用光光波波））作作為為““運(yùn)運(yùn)輸輸工工具具””（（稱稱為為載載波波）），，通通過(guò)過(guò)一一個(gè)個(gè)調(diào)調(diào)制制器器使使載載波波的的振振幅幅或或頻頻率率按按照照調(diào)調(diào)制制波波的的變變化化做做周周期期性性變變化化。。測(cè)距距時(shí)時(shí)，，通通過(guò)過(guò)測(cè)測(cè)量量調(diào)調(diào)制制波波在在待待測(cè)測(cè)距距離離上上往往返返傳傳播播所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的相相位位變變化化，，間間接接地地確確定定傳傳播播時(shí)間間t，進(jìn)而而求求得得待測(cè)測(cè)距距離離D。10/27/202228合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)相位位式式測(cè)測(cè)距距原原理理調(diào)制制波波的的調(diào)調(diào)制制頻頻率率f，角頻頻率率，，周周期期T，波長(zhǎng)長(zhǎng):設(shè)調(diào)調(diào)制制波波在在距距離離D往返返一一次次產(chǎn)產(chǎn)生生的的相相位位變變化化為為，，調(diào)調(diào)制制信信號(hào)號(hào)一一個(gè)個(gè)周周期期相相位位變變化化為為2ππ，則調(diào)調(diào)制制波波的的傳傳播播時(shí)時(shí)間間t為：：代入入基本本公公式得得:10/27/202229合肥肥工工業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)相位位式式測(cè)測(cè)距距原原理理設(shè)調(diào)調(diào)制制信信號(hào)號(hào)為為正正弦弦信信號(hào)號(hào)，，包包含含2π的整倍倍數(shù)N2ππ，和不足足2π的尾數(shù)數(shù)部分分ψ，即：代入前前面公公式:10/27/202230合肥工工業(yè)大大學(xué)相位式式測(cè)距距原理理令:--單位長(zhǎng)長(zhǎng)，““光測(cè)測(cè)尺””，““電子子尺””公式改改寫(xiě)成成:上式就是是相位位式測(cè)測(cè)距原原理公公式。。相位式式測(cè)距距儀是是用長(zhǎng)長(zhǎng)度為為L(zhǎng)S的“測(cè)測(cè)尺””去量量測(cè)距距離，，量了了N個(gè)整尺尺段加加上不不足一一個(gè)LS的長(zhǎng)度度就是是所測(cè)測(cè)距離離。采用多多個(gè)“測(cè)尺尺”組組合實(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)測(cè)距技技術(shù)過(guò)過(guò)程。。設(shè)計(jì)；；精測(cè)測(cè)尺+粗測(cè)尺尺測(cè)距距。10/27/202231合肥工工業(yè)大大學(xué)相位式式測(cè)距距原理理調(diào)制頻頻率與與測(cè)尺尺長(zhǎng)度度的關(guān)關(guān)系調(diào)制頻率f15MHz7.5MHz1.5MHz150kHz75kHz15kHz測(cè)尺長(zhǎng)度λ/210m20m100m1km2km10km精度1cm2cm10cm1m2m10m10/27/202232合肥工工業(yè)大大學(xué)5.3.2光電測(cè)測(cè)距儀儀的組組成10/27/202233合肥工工業(yè)大大學(xué)5.3.2光電測(cè)測(cè)距儀儀的組組成10/27/202234合肥工工業(yè)大大學(xué)5.3.4全站儀儀及其其使用用（一））全全站儀儀概述述（二））全站儀儀的功功能（三））幾幾種全全站儀儀及其其基本本應(yīng)用用10/27/202235合肥工工業(yè)大大學(xué)南方NTS全站儀儀TOPCONGTS全站儀儀10/27/202236合肥工工業(yè)大大學(xué)Leica全站儀儀10/27/202237合肥工工業(yè)大大學(xué)（一））全全站儀儀概述述全站儀儀(totalstation)是由電電子測(cè)測(cè)角、、光電電測(cè)距距、微微型機(jī)機(jī)及其其軟件件組合合而成成的智智能型型光電電測(cè)量量?jī)x器器。全站儀儀的基基本功功能是是測(cè)量水水平角角、豎豎直角角和距距離。全站儀儀具有有如下下特點(diǎn)點(diǎn)：同時(shí)進(jìn)進(jìn)行角角度測(cè)測(cè)量(水平角角、豎豎直角角)和距離離測(cè)量量(斜距S、平距D、高差h)；測(cè)距系系統(tǒng)光光軸與與測(cè)角角系統(tǒng)統(tǒng)視準(zhǔn)準(zhǔn)軸同同軸（（三軸同同一）；顯示測(cè)測(cè)點(diǎn)的的角度度(方向值值)、距離離、高高差或或三維維坐標(biāo)標(biāo)；擁有后后方交交會(huì)、、放樣樣、偏心測(cè)測(cè)量、、懸高高測(cè)量量、對(duì)對(duì)邊測(cè)測(cè)量、、面積積計(jì)算算等高級(jí)級(jí)測(cè)量量功能能。10/27/202238合肥工工業(yè)大大學(xué)全站儀儀特點(diǎn)點(diǎn)擁有較較大容容量的的內(nèi)部部存儲(chǔ)儲(chǔ)器，，以數(shù)數(shù)據(jù)文文件形形式存存儲(chǔ)已已知點(diǎn)和和觀測(cè)測(cè)點(diǎn)的的點(diǎn)號(hào)號(hào)、編編碼、、三維維坐標(biāo)標(biāo)；實(shí)現(xiàn)全全站儀儀與計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)的數(shù)數(shù)據(jù)通通訊；；高精度度全站站儀測(cè)測(cè)角達(dá)達(dá)0.5秒級(jí)，，測(cè)距距精度度達(dá)(0.1mm+0.1PPM)；與計(jì)算算機(jī)聯(lián)聯(lián)合組組成的的智能能觀測(cè)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)能實(shí)實(shí)現(xiàn)全全自動(dòng)動(dòng)瞄準(zhǔn)準(zhǔn)、觀觀測(cè)、、記錄錄、存存儲(chǔ)和和數(shù)據(jù)據(jù)的傳傳輸，，被稱稱為測(cè)測(cè)量機(jī)機(jī)器人人。10/27/202239合肥工工業(yè)大大學(xué)三軸同同一望望遠(yuǎn)鏡鏡在全站站儀的的望遠(yuǎn)遠(yuǎn)鏡中中，照照準(zhǔn)目目標(biāo)的的視準(zhǔn)準(zhǔn)軸、、光電電測(cè)距距的紅紅外光光發(fā)射射光軸軸和接接收光光軸是是同軸軸的，，其光光路如如圖所所示。。因此此，測(cè)測(cè)量時(shí)時(shí)使望望遠(yuǎn)鏡鏡照準(zhǔn)準(zhǔn)目標(biāo)標(biāo)棱鏡鏡的中中心，，就能能同時(shí)時(shí)測(cè)定定水平平角、、垂直直角和和斜距距10/27/202240合肥工工業(yè)大大學(xué)測(cè)量?jī)x儀器總總的發(fā)發(fā)展過(guò)過(guò)程測(cè)量?jī)x儀器總總的發(fā)發(fā)展過(guò)過(guò)程：：光學(xué)經(jīng)經(jīng)緯儀儀電電子子經(jīng)緯緯儀速測(cè)全全站儀儀全全站站儀。。全站儀儀的發(fā)發(fā)展過(guò)過(guò)程：：1.普通型型全站站儀2.功能型型全站站儀3.磁卡型型全站站儀4.內(nèi)存式式全站站儀5.全自動(dòng)動(dòng)智能能全站站儀全站儀儀生產(chǎn)產(chǎn)廠家家：瑞士：：徠卡卡Leica德國(guó)：：蔡司司Zeiss美國(guó):天寶trimble日本：：拓普普康TOPCON，索佳SOKKIA，賓得,尼康中中國(guó)國(guó)：南南方、、蘇州州、北北京10/27/202241合肥工工業(yè)大大學(xué)（二））全站儀儀的功功能對(duì)邊測(cè)測(cè)量、懸高測(cè)測(cè)量、后方交交會(huì)、放樣、偏心測(cè)測(cè)量、、面積計(jì)計(jì)算等高級(jí)級(jí)測(cè)量量功能能。10/27/202242合肥工工業(yè)大大學(xué)全站儀儀的功功能1、對(duì)邊邊測(cè)量量如圖，，分別別瞄準(zhǔn)準(zhǔn)兩個(gè)個(gè)目標(biāo)標(biāo)點(diǎn)處處的棱棱鏡并并觀測(cè)測(cè)后，，儀器器即可可顯示示出兩兩個(gè)棱棱鏡之之間的的平距距(HD)、斜距(S)、高差(V)和坡度度（%）。對(duì)對(duì)邊測(cè)測(cè)量可可以連連續(xù)進(jìn)進(jìn)行。。VSHD%10/27/202243合肥工工業(yè)大大學(xué)全站儀儀的功功能2、懸高高測(cè)量量如圖，，要測(cè)測(cè)量某某些不不能設(shè)設(shè)置反反射棱棱鏡的的目標(biāo)標(biāo)（高高壓電電線、、橋梁梁桁架架）的的高度度時(shí)，，可在在目標(biāo)標(biāo)正上上方或或正下下方處處安置置棱鏡鏡，輸輸入棱棱鏡高高h(yuǎn)1，瞄準(zhǔn)棱棱鏡并并觀測(cè)測(cè)后，，再瞄瞄準(zhǔn)目目標(biāo)，，儀器器即可可顯示示目標(biāo)標(biāo)的高高度HHh1h210/27/202244合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)全站儀的的功能3、后方交會(huì)會(huì)測(cè)量如圖，全全站儀安安置在某某一待定定點(diǎn)上，，通過(guò)對(duì)對(duì)兩個(gè)以以上的已已知點(diǎn)處處的棱鏡鏡進(jìn)行觀觀測(cè)，并并輸入各各已知點(diǎn)點(diǎn)三維坐坐標(biāo)及儀儀器高和和棱鏡高高后，全全站儀即即可顯示示待定點(diǎn)點(diǎn)的三維維坐標(biāo)。。10/27/202245合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)4、三維坐坐標(biāo)測(cè)量量如圖，將將全站儀儀安置在在已知點(diǎn)點(diǎn)A，棱鏡設(shè)置置在待定定點(diǎn)P，輸入A點(diǎn)已知坐坐標(biāo)及儀儀器高和和棱鏡高高后，先先后視已已知點(diǎn)B并輸入B點(diǎn)坐標(biāo)（（后視已已知點(diǎn)是是為了設(shè)設(shè)置方向向位角））然后瞄瞄準(zhǔn)P點(diǎn)處棱鏡鏡并進(jìn)行行觀測(cè)，，儀器即即可顯示示待定P的三維坐坐標(biāo)。APB全站儀的的功能10/27/202246合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)全站儀的的功能5、放樣測(cè)測(cè)量將要測(cè)設(shè)設(shè)的角度度和邊長(zhǎng)長(zhǎng)（或坐坐標(biāo)值））輸入全全站儀，，在放樣樣過(guò)程中中儀器顯顯示角度度和邊長(zhǎng)長(zhǎng)的實(shí)測(cè)測(cè)值與放放樣值之之差，根根據(jù)顯示示的偏離離值及符符號(hào)調(diào)整整棱鏡位位置，直直至偏離離值為零零，此時(shí)時(shí)棱鏡所所處位置置即為要要測(cè)設(shè)的的點(diǎn)位。。有的全全站儀還還可通過(guò)過(guò)圖形顯顯示出棱棱鏡上下下左右前前后的移移動(dòng)方向向。10/27/202247合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)全站儀的的功能6、偏心測(cè)測(cè)量如圖，若若侍定點(diǎn)點(diǎn)處不能能設(shè)置棱棱鏡，可可將棱鏡鏡設(shè)置在在待定點(diǎn)點(diǎn)的左側(cè)側(cè)或右側(cè)側(cè)，并使使棱鏡至至站點(diǎn)的的距離相相當(dāng)，瞄瞄準(zhǔn)棱鏡鏡并進(jìn)行行觀測(cè)，，再照準(zhǔn)準(zhǔn)待定點(diǎn)點(diǎn)，儀器器即可顯顯示待定定點(diǎn)的坐坐標(biāo)。不同廠家家生產(chǎn)的的電子全全站儀其其鍵盤(pán)設(shè)設(shè)計(jì)并不不完全相相同，實(shí)實(shí)現(xiàn)相同同測(cè)量功功能的按按鍵程序序和步驟驟也不完完全一樣樣，具體體使用應(yīng)應(yīng)參見(jiàn)廠廠家的使使用說(shuō)明明書(shū)。10/27/202248合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)全站儀測(cè)測(cè)量的流流程野外采集集數(shù)據(jù)：南方NTS、TOPCON全站儀+PDA（測(cè)圖精靈靈）傳輸數(shù)據(jù)據(jù)：將數(shù)據(jù)據(jù)文件傳傳入計(jì)算算機(jī)處理數(shù)據(jù)據(jù)：用測(cè)圖圖軟件（（南方方測(cè)繪CASS）處理、編編輯輸出成果果：數(shù)字化化地形形圖、電電子地圖圖（.dwg）、工程圖。。10/27/202249合肥工業(yè)業(yè)大學(xué)§5.4直線定向向5.4.1直線定向向的概念念確定地面面上兩點(diǎn)點(diǎn)之間的的相對(duì)位位置，僅僅知道兩兩點(diǎn)之間間的水平平距離是是不夠的的，還必必須確定定此直線線與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方向之之間的水水平夾角角。確定直線線與標(biāo)準(zhǔn)方向向之間的水水平角度度稱為直線定向向。10/27/202250合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方向的種種類1．真子午線方向向通過(guò)地球表面面某點(diǎn)真子午線的切線方向，，稱為該點(diǎn)的的真子午線方方向，真子午午線方向是用用天文測(cè)量方方法或用陀螺螺經(jīng)緯儀測(cè)定定的。2．磁于午線方向向磁子午線方向是磁針在在地球磁場(chǎng)的的作用下，磁磁針自由靜止止時(shí)其軸線所所指的方向。。磁子午線方方向可用羅盤(pán)盤(pán)儀測(cè)定。10/27/202251合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)方向的種種類3．坐標(biāo)縱軸方向向(中央子午線方向)第二章已述及及，我國(guó)采用用高斯平面直直角坐標(biāo)系，，每一6°帶或3°帶內(nèi)都以該帶帶的中央子午線為坐標(biāo)縱軸方方向。因此，，該帶內(nèi)直線線定向，就用用該帶的坐標(biāo)標(biāo)縱軸方向作作為標(biāo)準(zhǔn)方向向。如假定坐標(biāo)系系，則用假定定的坐標(biāo)縱軸軸(X軸)作為標(biāo)準(zhǔn)方向向。10/27/202252合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)5.4.2表示直線方向向的方法測(cè)量工作中，，常采用方位角來(lái)表示直線的的方向。由標(biāo)準(zhǔn)方向的的北端起，順順時(shí)針?lè)较蛄苛康侥持本€的的夾角，稱為為該直線的方位角，其角值從0°~360°。由不同的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)方向所得到的方位角角，分別為：真方位角：A磁方位角：Am坐標(biāo)方位角：：α標(biāo)準(zhǔn)方向OP10/27/202253合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)幾種方位角之之間的關(guān)系1．真方位角與磁磁方位角之間間的關(guān)系由于地磁南北北極與地球的的南北極并不不重合，因此此，過(guò)地面上上某點(diǎn)的真子子午線方向與與磁子午線方方向常不重合合，兩者之間間的夾角稱為為磁偏角δ，磁針北端偏于于其子午線以以東稱東偏，，偏于其子午午線以西稱西西偏。直線的真方位位角與磁