數(shù)字測(cè)圖 第3版 課件 項(xiàng)目3 （任務(wù)3.2任務(wù)3.3全站儀數(shù)據(jù)采集方法）

數(shù)字測(cè)圖測(cè)繪地理信息學(xué)院全站儀數(shù)據(jù)采集方法3.2極坐標(biāo)法測(cè)量原理3.2.13.2.1極坐標(biāo)法測(cè)量原理1.極坐標(biāo)法（適用于全站儀使用平距觀測(cè)）如右圖，已知數(shù)據(jù)A（XA，YA），B（XB，YB），觀測(cè)數(shù)據(jù)β（水平角），S（平距），則碎部點(diǎn)P的坐標(biāo)P（XP，YP）為：測(cè)站點(diǎn)后視點(diǎn)碎部點(diǎn)全站儀數(shù)據(jù)采集方法3.2.23.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀坐標(biāo)測(cè)量基本原理進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前，應(yīng)該進(jìn)行全站儀的有關(guān)參數(shù)設(shè)置。常見(jiàn)參數(shù)有：溫度、氣壓、氣象改正、儀器加常數(shù)、乘常數(shù)、棱鏡常數(shù)、測(cè)距模式等。對(duì)數(shù)字測(cè)圖而言，主要進(jìn)行棱鏡常數(shù)、測(cè)距模式、氣象改正等方面的設(shè)置。3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定

由于空氣的折射率近似等于1.0，而玻璃的折射率大約等于1.5；可知光通過(guò)玻璃時(shí)的速度比通過(guò)空氣時(shí)的要小。光在反射棱鏡中傳播所用的超量時(shí)間會(huì)使所測(cè)距離增大某一數(shù)值，通常我們稱這增大的數(shù)值為棱鏡常數(shù)。用全站儀測(cè)量?jī)x器到反射棱鏡之間的距離時(shí)，儀器根據(jù)測(cè)量顯示的距離比實(shí)際的距離要長(zhǎng)。

因此，棱鏡常數(shù)取決于玻璃的折射率和棱鏡的厚度（光通過(guò)的長(zhǎng)度）。3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定全站儀配套棱鏡在出廠時(shí)都有其固定的棱鏡常數(shù)值，供測(cè)距時(shí)使用。因此，配套使用時(shí)只需要保持儀器原有系統(tǒng)設(shè)置就可。但如果使用的是不配套的棱鏡，首先就要確認(rèn)兩棱鏡類型是否一樣，即保證兩棱鏡豎軸情況一致后，再預(yù)先設(shè)置與其相應(yīng)的棱鏡常數(shù)。3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定一般來(lái)說(shuō)，一臺(tái)全站儀的說(shuō)明書(shū)上可以查到配套棱鏡的棱鏡常數(shù)。平時(shí)使用的棱鏡，其常數(shù)有0mm、-30mm情況，對(duì)于初次領(lǐng)用的測(cè)距儀器，如果不能及時(shí)參閱說(shuō)明書(shū)，可以采用下面的簡(jiǎn)易方法測(cè)求出棱鏡常數(shù)。3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定在實(shí)際工作中，如果棱鏡常數(shù)未知，或者使用的是不配套的棱鏡，則可以采取“三段法”的測(cè)距方式來(lái)測(cè)定其棱鏡常數(shù)。三段法示意圖3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定（“三段法”）1.在一塊比較平坦的縱向200m多的場(chǎng)地，將全站儀架在任意一端，將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)另一端后做水平制動(dòng)，俯仰望遠(yuǎn)鏡，指揮視場(chǎng)內(nèi)的人員在十字絲豎絲所切方向上間距150m左右訂上兩個(gè)點(diǎn)位，保證此兩點(diǎn)和儀器中心點(diǎn)在一條直線上是關(guān)鍵；2.將全站儀的棱鏡常數(shù)設(shè)置為0；3.置于A點(diǎn)測(cè)平距DAB

和DAC；4.置于B點(diǎn)測(cè)平距DBA和DBC；5.置于C點(diǎn)測(cè)平距DCA和DCB；3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定（“三段法”）注：必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行氣象改正，在操作過(guò)程中盡可能減小對(duì)中誤差的影響，測(cè)量過(guò)程中始終使用同一棱鏡，如下圖所示。三段法示意圖3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定距離ABCA

130.031m312.918mB130.030m

182.871mC312.918m182.871m

DAB=（DAB+DBA）/2130.031m

DBC=（DBC+DCB）/2182.871m

DAC=（DAC+DCA）/2312.918m

`棱鏡常數(shù)=DAC-DAB-DBC0.016m

3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法全站儀棱鏡常數(shù)的測(cè)定

1.將全站儀中的加、乘常數(shù)（mm、ppm）全部置零；

2.由于檢測(cè)出的常數(shù)包含了全站儀自身測(cè)距加常數(shù)和棱鏡常數(shù)，因此，使用的全站儀必須是實(shí)際進(jìn)行測(cè)量的儀器，以保證檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際使用時(shí)匹配；

3.檢測(cè)時(shí)應(yīng)保證儀器中心與棱鏡中心高度一致；

4.由于棱鏡常數(shù)測(cè)定是一項(xiàng)十分精密的工作，操作時(shí)務(wù)必仔細(xì)，儀器和棱鏡的架立應(yīng)采用強(qiáng)制對(duì)中的方式，具體做法可采用基座不動(dòng)，只互換棱鏡支架和儀器上部結(jié)構(gòu)的方法。3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法一、準(zhǔn)備工作

1.安置全站儀，完成對(duì)中和整平工作，并量取儀器高。其中全站儀的對(duì)中偏差不應(yīng)大于5mm，儀器高和棱鏡高的量取應(yīng)精確至1mm。

2.測(cè)出測(cè)量時(shí)測(cè)站周?chē)臏囟?、氣壓，并輸入全站儀；根據(jù)實(shí)際情況選擇測(cè)量模式（如反射片、棱鏡、無(wú)合作目標(biāo)），當(dāng)選擇棱鏡測(cè)量模式時(shí)，應(yīng)在全站儀中設(shè)置棱鏡常數(shù)；檢查全站儀中角度、距離的單位設(shè)置是否正確。3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法二、測(cè)站設(shè)置、定向與檢查

1.測(cè)站設(shè)置

根據(jù)提示輸入：測(cè)站點(diǎn)點(diǎn)名、坐標(biāo)及高程、儀器高

2.定向

后視點(diǎn)坐標(biāo)定向：輸入后視點(diǎn)坐標(biāo)及高程

后視坐標(biāo)方位角：輸入測(cè)站點(diǎn)至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法二、測(cè)站設(shè)置、定向與檢查3.檢核

以較遠(yuǎn)測(cè)站點(diǎn)（或其他控制點(diǎn)）作為測(cè)站定向點(diǎn)來(lái)標(biāo)定方向（起始方向），另一測(cè)站點(diǎn)（或其他控制點(diǎn)）作為檢核，算得檢核點(diǎn)平面位置較差不大于0.2×M×10-3m；高程較差不應(yīng)大于1/6等高距。（注：上述指標(biāo)取自《1：5001：10001：2000外業(yè)數(shù)字測(cè)圖技術(shù)規(guī)程》（GBT14912-2017）；實(shí)際數(shù)字測(cè)圖過(guò)程中按照技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)中相關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行。）3.2.2全站儀數(shù)據(jù)采集方法三、數(shù)據(jù)采集

測(cè)站定向與檢核結(jié)束后，進(jìn)行碎部點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量。輸入碎部點(diǎn)的點(diǎn)名、編碼（可選）、棱鏡高后，開(kāi)始測(cè)量。存儲(chǔ)碎部點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后按照相同的方法測(cè)量并存儲(chǔ)周?chē)椴奎c(diǎn)坐標(biāo)。注意，當(dāng)棱鏡有變化時(shí)，在測(cè)量該點(diǎn)前必須重新輸入棱鏡高，然后在測(cè)量該碎部點(diǎn)坐標(biāo)。