測量學滁州學院國土信息工程系主講人：王延霞

CompanyLogo第六章：全站儀學習目標

通過本章的學習,了解電子全站儀的特點、全站儀的基本構造、全站儀各按鍵的功能；能夠掌握全站儀的基本使用方法;能夠操作全站儀進行角度測量、距離測量、坐標測量等各種測量方法。CompanyLogo速測術與速測儀

在經典測量中，人們把快速測量距離和方位的方法稱為速測法，或稱速測術（Tachymetry）。把快速測量距離和方位的儀器稱之為速測儀(Tachymeter)。

CompanyLogo全站型電子速測儀是由電子測角、電子測距、電子計算和數據存儲等單元組成的三維坐標測量系統，能自動顯示測量結果，能與外圍設備交換信息的多功能測量儀器。由于儀器較完善地實現了測量和處理過程的電子一體化，通常稱之為全站型電子速測儀（ElectronicTotalStation）或簡稱全站儀。CompanyLogoopticaltheodolite—electronictheodoliteSteeltape———EDM(圖片)CompanyLogoCompanyLogoTOPCON

拓普康/AP-LIAGTP8000GTS810全站儀的主要品牌CompanyLogoLEICA

徠卡TPS1100TCA2003TPS400全站儀的主要品牌CompanyLogoSOKKIA

索佳SET4120SET610SET4110R全站儀的主要品牌CompanyLogoNIKON

尼康http://www.ave.nikon.co.jp/survey-e/NPL821NPL350C100全站儀的主要品牌CompanyLogoZEISS

蔡司ELTASELTACELTAR全站儀的主要品牌CompanyLogoCarryinghandle手柄Sightingcollimator粗瞄鏡Opticalplummettelescope光學對中器Operatingkey操作健Levelingscrew整平腳螺旋Objectivelens物鏡Displayunit顯示器Base基座Horizontalmotionclamp,Horizontaltangentscrew水平制動、微動螺旋CompanyLogoBattery電池Verticalmotionclamp,Verticaltangentscrew豎直制動、微動螺旋Connector計算機連接插口Telescopefocusingknob調焦手輪Telescopeeyepiece目鏡Platelevel管水準器Circlelevel圓水準器CompanyLogoSingleprismsystem單棱鏡組Miniprism微型棱鏡Tripleprismsystem三棱鏡組CompanyLogoWoodTripod木腳架AluminumTripod鋁腳架CompanyLogoCompressionLock擰式鎖緊機構QuickLock握式鎖緊機構TwistLock擰式鎖緊機構Graduation刻度QuickLock握式鎖緊機構CircleLevel圓水準器PrismPole

對中桿Bipod

支架CompanyLogo全站儀由以下兩大部分組成：l）采集數據設備：主要有電子測角系統、電子測距系統、還有自動補償設備等。2）微處理器：微處理器是全站儀的核心裝置,主要由中央處理器,隨機儲存器和只讀存儲器等構成,測量時,微處理器根據鍵盤或程序的指令控制各分系統的測量工作,進行必要的邏輯和數值運算以及數字存儲、處理、管理、傳輸、顯示等。CompanyLogo顯示器鍵盤只讀存儲器隨機存儲器輸入/輸出I/O單元微處理器水平角測量單元垂直角測量單元距離測量單元自動補償單元光電測量系統微處理器及軟件全站儀的組成CompanyLogo全站儀的分類

積木式（Modular），也稱組合式，它是指電子經緯儀和測距儀可以分離開使用，照準部與測距軸不共軸。作業(yè)時，測距儀安裝在電子經緯儀上，相互之間用電纜實現數據通訊，作業(yè)結束后卸下分別裝箱。這種儀器可根據作業(yè)精度要求，用戶可以選擇不同測角、測距設備進行組合，靈活性較好。整體式（integrated），也稱集成式，它是將電子經緯儀和測距儀融為一體，共用一個光學望遠鏡，使用起來更方便。常見的有日本（SOKKIA）SET系列、拓普康（TOPOCON）GTS系列、尼康（NIKON）DTM系列、瑞士徠卡（LEICA）TPS系列，我國的NTS和ETD系列。隨著計算機技術的不斷發(fā)展與應用以及用戶的特殊要求，出現了帶內存、防水型、防爆型、電腦型、馬達驅動型等等各種類型的全站儀，使得這一最常規(guī)的測量儀器越來越滿足各項測繪工作的需求，發(fā)揮更大的作用。CompanyLogoCompanyLogo全站儀的特點

〈1〉、儀器操作簡單，高效。全站儀具有現代測量工作所需的所有功能。〈2〉、快速安置：簡單地整平和對中后，儀器一開機后便可工作。儀器具有專門的動態(tài)角掃描系統，因此無需初始化。關機后，仍會保留水平和垂直度盤的方向值。電子“氣泡”有圖示顯示并能使儀器始終保持精密置平。〈3〉、適應性強：全站儀是為適應惡劣環(huán)境操作所制造的儀器。它們經受過全面的測試以便適應各種作業(yè)條件，例如，雨天、潮濕、沖撞、塵土和高溫等，因此，它們能在最苛刻的環(huán)境下完成作業(yè)任務。〈4〉、全站儀設有雙向傾斜補償器,可以自動對水平和豎直方向進行修正,以消除豎軸傾斜誤差的影響。還可進行地球曲率改正、折光誤差以及溫度、氣壓改正。

〈5〉、控制面板具有人機對話功能。控制面板由鍵盤和主,副顯示窗組成。除照準以外的各種測量功能和參數均可通過鍵盤來實現,儀器的兩側均有控制面板,操作十分方便。

〈6〉、具有雙向通訊功能,可將測量數據傳輸給電子手簿或外部計算機,也可接受電子手簿和外部計算機的指令和數據。

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機械經緯儀光學經緯儀全站儀全站儀與經緯儀相比？？？CompanyLogo全站儀與經緯儀相比具有以下優(yōu)點:1、測量結果自動記錄在"電子手簿"中,減少了讀數的錯誤和記錄的粗差,提高了功效。

2、利用全站儀中的微處理器,通過傳感器可以自動的改正儀器軸系誤差,提高測量精度;3、距離改正,高差計算和坐標計算在儀器上自動完成,減少了內業(yè)計算工作量;4、角度測量中自動掃描整個度盤,并求出平均值作為結果,消除了度盤的刻

劃誤差和偏心差。

全站儀的種類很多，各種型號儀器的基本機構大致相同。在此以南方測繪公司生產的三鼎STS-750系列全站儀為例進行介紹。下圖為STS-750的結構圖，其中STS-752R為免棱鏡全站儀。

全站儀的結構與功能1儀器結構

全站儀的結構與功能2鍵的功能[MENU]：菜單鍵。調用程序、設置參數、數據管理、通信參數、儀器檢校、系統信息和數據傳輸等。[ESC]：退出對話框或退出編輯模式，保留先前值不變。返回上一級菜單。[ENT]：確認輸入，進入下一輸入區(qū)。[PER]:開關機[DAT]:數據鍵[HOT]:熱鍵[DSP]:翻頁顯示鍵[測量1]：啟動距離測量，并將測量值記錄到相應的記錄設備中；[測量2]：啟動距離測量，但不記錄數據[記錄]記錄當前顯示的測量數據；測量――（Measure）測距顯示――（Display）顯示內容切換角度――(Angle)角度設置熱鍵――（HOT）參數設置熱鍵模式――（Mode）模式切換鍵菜單――(Menu)菜單設置鍵建站――(Station)設置測站放樣――(StakeOut)放樣測量錄/回車――(Record)記錄數據

全站儀的測量方法3測量前的準備工作1．全站儀的日常檢校（1）照準部水準器的檢驗與校正；（2）圓水準器的檢驗與校正；（3）十字絲位置的檢驗與校正；（4）視準軸的檢驗與校正；（5）光學對點器的檢驗與校正；（6）測距軸與視準軸同軸的檢查；（7）距離加常數的測定。其中，上述（1）～（5）項與普通經緯儀檢驗與校正基本相同。

全站儀的測量方法3測量前的準備工作（3）利用圓水準器粗平儀器調整三角架三條腿的長度，使全站儀圓水準氣泡居中。（4）利用管水準器精平儀器①如圖所示，松開水平制動螺旋，轉動儀器，使管水準器平行于某一對腳螺旋A、B的連線。通過旋轉腳螺旋A、B，使管水準器氣泡居中。②將儀器旋轉90℃，使其垂直于腳螺旋A、B的連線。旋轉腳螺旋C，使管水準器泡居中。符號含義符號含義符號含義V豎直角N北坐標m米為距離單位HR水平角(右增)E東坐標Ft英尺HL水平角(左增)Z高Ht復測水平角的和HD水平距離TR跟蹤Hm復測均值VD高差AV平均%/V豎直角、坡度SD傾斜距離SG單次△N北向放樣差值*測距正在工作CT連續(xù)△E東向放樣差值△HD水平放樣差值△Z天頂向放樣差°‘"以360°為角度單位G以400格為角度單位角度測量頁數顯示符號功能1OSET水平方向置零HOLD鎖定水平方向讀數HSET設置一個水平方向讀數2TILT設置傾斜補償開關REP水平角復測模式V/%豎直角、坡度的變換3D/G角度制轉換R/L右旋增大、左旋增大轉換CMPS豎直角、天頂距轉換

角度測量頁數顯示符號功能1MEAS進行距離測量S/H/V設置距離顯示模式(S/H/V)SIG設置回光信號、音響模式2AVAG設置N次測量次數REC數據傳輸m/ft距離單位(米、英尺)3MODE選擇距離測量模式(精測\跟蹤測量)PRO應用測量模式S.O選擇放樣測量模式距離測量TS-802全站儀操作流程將儀器架設在測站點上，整平對中后按＜PWR＞電源鍵開機，并上下搖動望遠鏡對豎角進行初始化，出現基本測量屏。翻頁可顯示內容：水平角豎直角斜距平距高差X、Y、Z――三維坐標盤左角坡度――V%1、工程文件名設定開機后初始化后，出現圖－1時，按菜單設置鍵［菜單］出現

按數字【1】鍵，選擇

出現按【測量1】鍵，然后在文件名處輸入拼音字母或數字，比如要輸數字，直接按下【1】鍵。如果輸字母A，先按一下【模式】鍵在再按一下該字母所對應的鍵，輸入字母B，連續(xù)快速按二下該鍵，輸入字母C連續(xù)快速按三下該鍵，其它字母或數字輸入與此同。（默認用工程名或日期作文件名）輸完后按【創(chuàng)建】鍵，返回到菜單鍵面。再按【取消】鍵，文件設定工作即完成。2、設置測站（建站）當我們測量不僅需角度距離，而且需坐標時，我們要進行測站設置，將儀器坐標與用戶坐標系統一起來，才能測得我們所需的坐標系坐標，在圖――1所示狀態(tài)下，選按【1】即（建站）鍵，出現

已知點設站：架儀器點坐標已知，可測得待測點的角度、距離和坐標等相關數據。多點后方交會：架儀器點坐標未知，但遠處與其通視的幾個點坐標已知，可以在幾個已知點上架設棱鏡，通過后方交會計算出測站點坐標，以后所測點的相關數據，均是用戶坐標系中坐標和方位。快速建站：當我們只需角度和距離，不需坐標時，可用此種建站方式，此時所測的坐標可能有平移，距離和方位是我們所需的實際值。遠程水準連測：當設站時，我們只知測站點平面坐標，在工作進行一段時間后，需要測出相關點高程，我們可在已知高程點上架設棱鏡進行連測，反算出測站占坐標，往后所測點的高程，即與此高程系統一致。后視檢測：當測量工作進行了一段時間后，我們可再從新照準后視方向，看當前顯示的水平角度值和設站時后視角度值是否在兩次照準限差范圍內。

一般常用已知點設站和快速設站，在用已知點設站時，選，出現

輸入測站點名（或點號）如果在內存中有該點數據，儀器會自動搜尋調出該點相關數據，如果在內存中沒有該點數據，則輸入（X、Y、Z），代碼可輸可不輸，再輸入儀器高。接著輸入后視點名（或點號）后，如果在內存中有該點數據，儀器會自動搜尋調出該點相關數據，反算出測站點和后視點間的方位，如果內存中無該點數據，輸入該點相關數據（X、Y、Z），目標高（即棱鏡高）輸完按【回車】。照準后視點后按【測量1】或【回車】鍵，設站工作即已完成，可往下進行相關測量工作（即在各點架設棱鏡進行測量）。在圖—6狀態(tài)下選擇2.后視輸入角度角度作后視同上先輸入測站點點名、坐標等再輸入后視點名，如果在內存中有該點數據，儀器會自動搜尋調出該點相關數據，反算出測站點和后視點間的方位，如果內存中無后視點數據，則輸入測站點和后視點間方位角，對準后視點后按【測量1】或【回車】鍵，設站工作即已完成，可往下進行相關測量工作。建站完成啦！3、觀測碎部點測站建好后，在基本測量屏中對準觀測點，按【測量1】或【測量2】鍵，測出距離后，按【回車】鍵，出現

輸入后視點點