《全站儀測量》課件

《全站儀測量》課程概述本課程將介紹全站儀的基本原理、操作方法和應(yīng)用領(lǐng)域。我們將學(xué)習(xí)如何使用全站儀進(jìn)行距離、角度、高程的測量，并掌握全站儀在工程測量、地形測繪、控制測量等方面的應(yīng)用。dsbydrfthgfthsdfgvd全站儀簡介全站儀是一種集光、電、機(jī)于一體的高精度測量儀器。它將傳統(tǒng)的光學(xué)經(jīng)緯儀、電子測距儀、數(shù)據(jù)處理機(jī)等功能集成于一體，并結(jié)合現(xiàn)代電子技術(shù)，實現(xiàn)快速、高效、準(zhǔn)確的測量。全站儀的主要組成部分電子測角系統(tǒng)電子測角系統(tǒng)主要由編碼器和數(shù)字顯示器組成。編碼器可以將測量的角度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，數(shù)字顯示器顯示測量的角度值。電子測距系統(tǒng)電子測距系統(tǒng)主要由發(fā)射器、接收器和距離顯示器組成。發(fā)射器發(fā)出光波或電磁波，接收器接收反射波，根據(jù)波的時間差計算出距離。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)主要由微處理器、存儲器和顯示器組成。微處理器對測量的角度和距離進(jìn)行計算，存儲器存儲測量數(shù)據(jù)，顯示器顯示測量結(jié)果。其他部件全站儀還包括一些其他部件，例如望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、對中器、電池等。這些部件共同保證全站儀的正常工作。全站儀的工作原理1.角度測量全站儀通過測角器測量目標(biāo)點的水平角和垂直角，測角器利用精密編碼器將角度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。2.距離測量全站儀采用電磁波測距原理，發(fā)射電磁波并接收反射波，根據(jù)波速和波程計算出目標(biāo)點的距離。3.數(shù)據(jù)處理全站儀將測量的角度和距離數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計算出目標(biāo)點的坐標(biāo)和高程，并存儲在儀器內(nèi)部或外接存儲設(shè)備中。全站儀的主要性能指標(biāo)測角精度測角精度是指全站儀測量水平角和垂直角的準(zhǔn)確程度。通常用秒（″）表示，精度越高，測量的結(jié)果越準(zhǔn)確。測距精度測距精度是指全站儀測量距離的準(zhǔn)確程度。通常用毫米（mm）表示，精度越高，測量的結(jié)果越準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)存儲能力全站儀的數(shù)據(jù)存儲能力是指能夠存儲的數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)存儲能力越大，可以存儲更多的測量數(shù)據(jù)，方便后期處理和分析。操作界面操作界面是指全站儀的控制面板和軟件。操作界面友好、功能齊全，可以方便用戶操作和使用全站儀。全站儀的分類11.按精度等級分類全站儀可分為精密型、工程型、測繪型、普通型等，精度等級越高，價格也越高。22.按測量范圍分類根據(jù)測量范圍的不同，全站儀可分為短程型、中程型、長程型等。33.按功能分類全站儀可分為單功能型、多功能型、全功能型等，功能越豐富，價格也越高。44.按數(shù)據(jù)處理方式分類全站儀可分為手持式、電腦控制型、網(wǎng)絡(luò)型等，數(shù)據(jù)處理方式不同，測量效率和精度也不同。全站儀的測量方法1水平角測量全站儀通過旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，將目標(biāo)點與儀器中心連線投影到水平面，測量該投影線與參考方向線的夾角。2垂直角測量全站儀測量目標(biāo)點與儀器中心連線在垂直平面上的投影線與水平面的夾角，即垂直角。3距離測量全站儀利用光波或電磁波測距原理，測量儀器中心到目標(biāo)點的直線距離。4坐標(biāo)測量全站儀通過測量水平角、垂直角和距離，計算出目標(biāo)點的平面坐標(biāo)和高程坐標(biāo)。5高程測量全站儀通過測量垂直角和距離，計算出目標(biāo)點的高程。水平角測量水平角測量是全站儀測量中一個重要的環(huán)節(jié)，它是指測定兩條直線在水平面上的夾角。1目標(biāo)照準(zhǔn)將全站儀瞄準(zhǔn)目標(biāo)點。2角度讀取讀取全站儀顯示的水平角值。3數(shù)據(jù)記錄記錄水平角測量結(jié)果。水平角測量通常采用方向觀測法，即分別觀測兩個目標(biāo)的方向，然后計算它們之間的夾角。為了提高測量精度，通常需要進(jìn)行多次觀測，并進(jìn)行必要的誤差分析。垂直角測量1瞄準(zhǔn)目標(biāo)將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)目標(biāo)點。2讀取刻度觀察并記錄垂直角讀數(shù)。3計算垂直角根據(jù)讀數(shù)計算目標(biāo)點的垂直角。垂直角測量是測量目標(biāo)點相對于水平面的角度。通過瞄準(zhǔn)目標(biāo)點、讀取刻度、計算垂直角，我們可以確定目標(biāo)點的高度信息。距離測量測量原理全站儀利用電子測距技術(shù)，通過發(fā)射和接收紅外線或激光束，精確測定目標(biāo)點到儀器之間的距離。測量方法全站儀支持多種距離測量方法，包括斜距測量、水平距離測量、高差測量等，滿足不同測量的需求。測量精度全站儀的距離測量精度較高，可達(dá)到毫米級，滿足各種工程測量和科研測量的精度要求。測量過程距離測量通常需要先將全站儀架設(shè)在已知點上，然后對目標(biāo)點進(jìn)行瞄準(zhǔn)，最后讀取測得的距離值。坐標(biāo)測量坐標(biāo)測量是全站儀的重要功能之一。它利用全站儀測量的水平角、垂直角和距離，計算出目標(biāo)點的平面坐標(biāo)和高程。1目標(biāo)點坐標(biāo)計算利用三角函數(shù)和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式，計算出目標(biāo)點的平面坐標(biāo)和高程。2距離測量利用全站儀測距功能，測量目標(biāo)點的距離。3角度測量利用全站儀測角功能，測量目標(biāo)點的水平角和垂直角。坐標(biāo)測量在工程測量、地形測量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。高程測量高程測量是指確定地面點高程的工作。地面點的高程是指該點到參考水準(zhǔn)面的垂直距離。通常以海拔高度來表示。1水準(zhǔn)測量使用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺進(jìn)行高程測量2三角高程測量利用三角形原理，通過已知點高程計算未知點高程3GPS高程測量利用GPS接收機(jī)進(jìn)行高程測量，直接獲得地面點高程全站儀也能夠進(jìn)行高程測量。全站儀通過測量地面點到儀器的高差，結(jié)合儀器的高程，計算出地面點的高程。全站儀的設(shè)置和調(diào)整1粗略整平利用水準(zhǔn)器進(jìn)行粗略整平，使儀器大致水平，便于后續(xù)精確調(diào)整。2精確整平使用圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器進(jìn)行精確整平，確保儀器水平，保證測量精度。3對中將儀器對中到測站點，確保儀器中心與測站點重合，提高測量精度。全站儀的校準(zhǔn)1儀器水平校準(zhǔn)確保儀器水平，保證測量精度2棱鏡常數(shù)校準(zhǔn)校準(zhǔn)棱鏡常數(shù)，提高測量精度3角度校準(zhǔn)確保角度測量準(zhǔn)確性4距離校準(zhǔn)校準(zhǔn)距離測量精度全站儀校準(zhǔn)是指將儀器調(diào)整到符合規(guī)范要求的狀態(tài)，確保測量精度。校準(zhǔn)工作需定期進(jìn)行，并根據(jù)實際情況選擇合適的校準(zhǔn)方法。校準(zhǔn)過程通常包括儀器水平校準(zhǔn)、棱鏡常數(shù)校準(zhǔn)、角度校準(zhǔn)和距離校準(zhǔn)。每個步驟都有相應(yīng)的校準(zhǔn)方法和工具，以確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。全站儀的維護(hù)和保養(yǎng)定期清潔定期清潔全站儀，特別是光學(xué)鏡片，可以使用專業(yè)的清潔液和工具。檢查儀器狀態(tài)定期檢查儀器的各個部件，包括電池、充電器、數(shù)據(jù)線、外殼等，確保儀器處于良好狀態(tài)。校準(zhǔn)儀器定期對全站儀進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的精度和可靠性。安全存放將全站儀存放于干燥、通風(fēng)的環(huán)境，并避免陽光直射，防止儀器受潮或損壞。避免碰撞使用時應(yīng)避免碰撞，防止儀器受損，在運輸過程中應(yīng)妥善包裝，避免震動。避免高溫和潮濕全站儀應(yīng)避免在高溫和潮濕的環(huán)境中使用，防止儀器內(nèi)部元件受損。及時更換零部件發(fā)現(xiàn)儀器部件老化或損壞，應(yīng)及時更換，以確保儀器的正常運行。全站儀的測量誤差分析全站儀測量過程中，會受到多種因素的影響，導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。1儀器誤差儀器本身精度，如角度誤差，距離誤差等2環(huán)境因素氣溫，氣壓，濕度，風(fēng)力等的影響3操作誤差操作人員的水平，操作習(xí)慣，測量方法等4計算誤差數(shù)據(jù)處理，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等過程中的誤差對測量誤差進(jìn)行分析，可以有效提高測量精度，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。全站儀的應(yīng)用領(lǐng)域工程測量全站儀用于各種工程項目，例如橋梁、道路和建筑物。它可以精確測量距離、角度和坐標(biāo)，從而確保施工的精確性和效率。地形測量全站儀用于創(chuàng)建詳細(xì)的地形圖，用于城市規(guī)劃、農(nóng)業(yè)和環(huán)境研究等領(lǐng)域。它可以精確測量地形起伏，并生成三維模型。考古測量全站儀用于精確測量和記錄考古遺址，幫助考古學(xué)家重建古代文明的結(jié)構(gòu)和布局。它可以提供精確的尺寸、位置和方向信息。城市規(guī)劃全站儀用于城市規(guī)劃和建設(shè)項目，例如道路建設(shè)、建筑物規(guī)劃和公共設(shè)施管理。它可以提供精確的測量數(shù)據(jù)，幫助城市規(guī)劃師做出更合理的規(guī)劃和決策。全站儀在工程測量中的應(yīng)用工程測量基礎(chǔ)全站儀可用于測量工程建設(shè)中的各種數(shù)據(jù)，如建筑物尺寸、地形地貌、管線走向等。工程設(shè)計與規(guī)劃全站儀可為工程設(shè)計提供精確的數(shù)據(jù)支持，例如道路設(shè)計、橋梁設(shè)計、隧道設(shè)計等。工程施工過程控制全站儀可用于施工過程中的放樣、測量、控制等工作，確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。工程數(shù)據(jù)管理全站儀可與計算機(jī)系統(tǒng)連接，實現(xiàn)工程數(shù)據(jù)采集、處理、分析和管理，提高工作效率。全站儀在地形測量中的應(yīng)用1地形圖測繪全站儀可用于快速、高效地測繪地形圖，提高測繪效率和精度。2地貌特征提取全站儀可以精確測量地表高程和坐標(biāo)，用于提取地貌特征，如山體、河流、道路等。3地形數(shù)據(jù)采集全站儀可以采集地形數(shù)據(jù)，用于生成數(shù)字地形模型（DTM），用于工程建設(shè)、城市規(guī)劃等。4地形變化監(jiān)測全站儀可以監(jiān)測地形變化，如山體滑坡、河流改道等，提供地形變化信息。全站儀在礦山測量中的應(yīng)用礦體邊界測量全站儀可用于精確測量礦體邊界，為礦山開采提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，并確保安全開采。礦坑地形測量全站儀可快速高效地測量礦坑地形，繪制地形圖，為礦山規(guī)劃、設(shè)計和安全生產(chǎn)提供重要依據(jù)。礦山安全監(jiān)測全站儀可用于礦山邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，保障礦山安全生產(chǎn)。礦產(chǎn)資源勘探全站儀可用于礦產(chǎn)資源勘探，測量礦體位置、形狀和規(guī)模，為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。全站儀在城市規(guī)劃中的應(yīng)用城市規(guī)劃模型全站儀可用于創(chuàng)建精確的城市規(guī)劃模型，包括道路網(wǎng)絡(luò)、建筑物和綠地。它能夠幫助規(guī)劃師優(yōu)化城市布局，提高城市的可持續(xù)性。城市設(shè)計全站儀在城市設(shè)計中發(fā)揮著重要作用。它可以用于精確測量地形的起伏，幫助規(guī)劃師進(jìn)行地形分析和規(guī)劃設(shè)計。工程建設(shè)全站儀可以用于工程建設(shè)的精確測量和控制，確保建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施的準(zhǔn)確位置和高度，提高工程質(zhì)量和效率。城市管理全站儀可以用于城市管理和維護(hù)，例如道路維修、管線監(jiān)測和公共設(shè)施管理，提高城市管理效率和安全性。全站儀在建筑測量中的應(yīng)用建筑物放樣全站儀可用于建筑物基礎(chǔ)、墻體、門窗等位置的精確放樣，確保建筑物結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。建筑物外墻測量全站儀可用于建筑物外墻的精確測量，獲取建筑物的外形尺寸和坐標(biāo)數(shù)據(jù)，用于建筑物的設(shè)計和施工。建筑物內(nèi)部測量全站儀可用于建筑物內(nèi)部的精確測量，獲取建筑物內(nèi)部空間的尺寸和坐標(biāo)數(shù)據(jù)，用于室內(nèi)設(shè)計和裝修。建筑物高度測量全站儀可用于建筑物高度的精確測量，獲取建筑物的高度數(shù)據(jù)，用于建筑物的設(shè)計和施工。全站儀在水利工程中的應(yīng)用水利工程測量全站儀在水利工程測量中應(yīng)用廣泛。水利工程測量包括水庫、堤壩、河道、水閘等工程的測量工作。全站儀可以快速準(zhǔn)確地測量各種數(shù)據(jù)，如距離、角度、高程等，為水利工程建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。水利工程施工全站儀在水利工程施工中應(yīng)用廣泛，例如在施工放樣、地形測量、工程量計算等方面。全站儀可以提高施工效率，保證施工質(zhì)量，并減少施工成本。全站儀在交通工程中的應(yīng)用道路測量全站儀可用于道路工程的測量，包括道路中線、橫斷面、縱斷面、路線設(shè)計等。全站儀的精度和效率可確保道路工程的順利進(jìn)行。橋梁測量全站儀可用于橋梁工程的測量，包括橋墩、橋臺、橋面、橋梁幾何尺寸等。全站儀的應(yīng)用可提高橋梁工程的精度和效率。全站儀在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用環(huán)境要素監(jiān)測全站儀可用于環(huán)境監(jiān)測中測量環(huán)境要素，例如水位、氣溫、土壤濕度等。污染源監(jiān)測全站儀可用于對污染源進(jìn)行定位、測量，幫助確定污染源的位置和范圍。環(huán)境數(shù)據(jù)采集全站儀可用于采集環(huán)境數(shù)據(jù)，例如地形數(shù)據(jù)、環(huán)境要素數(shù)據(jù)等，為環(huán)境監(jiān)測提供數(shù)據(jù)支持。環(huán)境監(jiān)測分析全站儀可用于環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，幫助分析環(huán)境變化趨勢，評估環(huán)境質(zhì)量。全站儀在考古測量中的應(yīng)用遺址測繪全站儀可精確測量遺址的平面位置和高程，繪制出詳細(xì)的平面圖和剖面圖，為考古研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。文物測繪全站儀可用于測量文物的三維坐標(biāo)，生成文物的三維模型，幫助考古學(xué)家研究文物的形狀、尺寸和