測(cè)量?jī)x器應(yīng)用介紹水準(zhǔn)儀-全站儀

1、水準(zhǔn)儀認(rèn)識(shí),一、內(nèi)容 1．認(rèn)識(shí)水準(zhǔn)儀的構(gòu)造。 2．練習(xí)水準(zhǔn)儀整平、對(duì)光照準(zhǔn)和讀數(shù)。二、目的與要求 1．了解水準(zhǔn)儀主要部件的作用和用法。 2．掌握水準(zhǔn)儀的整平操作。 3. 掌握水準(zhǔn)測(cè)量對(duì)光照準(zhǔn)、消除視差及讀數(shù)的觀測(cè)方法,GPS,三、步驟： 1. 水準(zhǔn)儀認(rèn)識(shí) 水準(zhǔn)儀主要組成部分：望遠(yuǎn)鏡 、水準(zhǔn)器、基座,水準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)所用儀器：WILD水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)組成,2. 儀器安置及整平 在測(cè)站上安置水準(zhǔn)儀，并使

2、望遠(yuǎn)鏡平行一對(duì)腳螺旋，旋動(dòng)此兩螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中間；望遠(yuǎn)鏡位置不變，旋動(dòng)第三個(gè)腳螺旋，使氣泡居中央。,水準(zhǔn)儀調(diào)平方法原理,3. 消除視差 通過轉(zhuǎn)動(dòng)及微調(diào)螺旋將望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺，調(diào)節(jié)儀器，檢查有無視差并消除視差。思考：①視差存在的原因 ②水準(zhǔn)測(cè)量如何檢查有無視差存在？ ③如何消除視差？ 4. 觀測(cè)讀數(shù)并記錄 準(zhǔn)確讀取十字細(xì)橫絲讀數(shù)，估讀到mm，并記入后視

3、讀數(shù)欄內(nèi)。旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)前視尺子，消除視差，觀測(cè)讀數(shù)并記錄。首站觀測(cè)完畢。依此進(jìn)行各站的觀測(cè)，直至所有測(cè)站觀測(cè)結(jié)束。,路線水準(zhǔn)測(cè)量,一、內(nèi)容 由一已知水準(zhǔn)點(diǎn)開始，用連續(xù)觀測(cè)的方法經(jīng)多個(gè)測(cè)站，閉合到原來水準(zhǔn)點(diǎn)或附合到另一水準(zhǔn)點(diǎn)，并在其經(jīng)過的路線中設(shè)立一些水準(zhǔn)點(diǎn)。二、目的與要求1．掌握水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)、記錄、計(jì)算和校核方法。 2．學(xué)會(huì)設(shè)立水準(zhǔn)點(diǎn)。,三、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 水準(zhǔn)路線設(shè)置 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)條件及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

4、選則水準(zhǔn)點(diǎn)，并確定導(dǎo)線類型（閉合或附合），然后在所有水準(zhǔn)點(diǎn)上安放水準(zhǔn)尺。 2. 路線水準(zhǔn)測(cè)量 1）測(cè)站選擇：確定水準(zhǔn)路線觀測(cè)方向，在首站兩水準(zhǔn)尺之間安置水準(zhǔn)儀，盡量使前后視線長(zhǎng)度相等，以滿足“中間法觀測(cè)”條件。,中間法觀測(cè)原理圖,2）后視觀測(cè)：旋轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀照準(zhǔn)后視水準(zhǔn)尺，對(duì)光照準(zhǔn)、消除視差，讀數(shù)（估讀到毫米）、記錄。 3）前視觀測(cè)：旋轉(zhuǎn)水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡對(duì)照前視水準(zhǔn)尺，對(duì)光照準(zhǔn)、消除視差，讀數(shù)（估讀到毫米）、記錄（完成一測(cè)站的

5、觀測(cè)工作）。 4）移站觀測(cè)：將水準(zhǔn)移移動(dòng)到下一測(cè)站，繼續(xù)步驟2）及步驟3），直至所有測(cè)站觀測(cè)完畢，即完成了整個(gè)路線的外業(yè)觀測(cè)工作。,（3）計(jì)算 1）精度評(píng)定 高差閉合差計(jì)算 閉合導(dǎo)線： 附合導(dǎo)線： 允許閉合差： 2）平差處理及水準(zhǔn)點(diǎn)高程計(jì)算 改正數(shù) 高程：（5）報(bào)告編寫,,,,高程放樣,測(cè)設(shè)由設(shè)計(jì)所給定的高程是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)已有的水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)的。

6、 它與水準(zhǔn)測(cè)量不同之處在于：不是測(cè)定兩固定點(diǎn)之間的高差，而是根據(jù)一個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)設(shè)所給定點(diǎn)的高程。 在建筑設(shè)計(jì)和施工的過程中，為了計(jì)算的方便，一般把建筑物的室內(nèi)地坪用±0.000標(biāo)高表示，基礎(chǔ)門窗等的標(biāo)高都是以±0.000為依據(jù)相對(duì)于±0.000測(cè)設(shè)的。,（一）高程放樣的一般方法,假設(shè)在設(shè)計(jì)圖紙上查得建筑物的室內(nèi)地坪高程為HB,附近有一已知水準(zhǔn)點(diǎn)為HA，要求把建筑物的室內(nèi)地坪標(biāo)高測(cè)設(shè)到木樁B(

7、或墻面)上.方法是：安置水準(zhǔn)儀與A、B兩點(diǎn)之間，先在A點(diǎn)上立標(biāo)尺的后視讀數(shù)為a，然后按 計(jì)算出前視讀數(shù)b。升高或降低標(biāo)尺，使前視讀數(shù)等于b，緊靠尺底在木樁一側(cè)劃一道紅線，此線就是室內(nèi)地坪±0.000標(biāo)高的位置。,方法如圖所示：,,,a,A,,,,,,,,,,,,,,,b,B,墻面,,（二）傳遞高程放樣法,然后B點(diǎn)上下移動(dòng)標(biāo)尺，使中絲讀數(shù)等于d， 在尺底劃線即是B點(diǎn)高程位置。 當(dāng)需要向

8、建筑物上部傳遞高程時(shí)，一般可沿柱子、墻邊或從樓梯口用鋼尺垂直向上量取高度，將高程傳遞上去。,,,,欲測(cè)得已知高程點(diǎn)Ｂ在較深的基坑內(nèi)時(shí)，可利用水準(zhǔn)儀觀測(cè)，ａ、b、c、d讀數(shù)，根據(jù)地面的水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程，測(cè)設(shè)出B點(diǎn)高程HB，,,,,大地水準(zhǔn)面,A,B,HA,HB,,,,水平視線,水準(zhǔn)尺,水準(zhǔn)尺,a,b,=,HA+hAB,,,,1.134,1.677,h1=-0.543,水準(zhǔn)儀檢校及自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、精密水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介,內(nèi)容提要： 1、普通

9、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 2、自動(dòng)安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介 3、水準(zhǔn)測(cè)量誤差及注意事項(xiàng),1.普通水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 一、水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何關(guān)系,水準(zhǔn)管軸LL∥視準(zhǔn)軸CC圓水準(zhǔn)軸L’L’ ∥豎軸VV橫絲要水平（即：⊥VV）,二.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正,（一）圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正1、檢驗(yàn)：氣泡居中后，再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°，看氣泡是否居中。2、校正：用三個(gè)腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng) 一半, 再用

10、三個(gè)“校正螺絲”，使氣泡居 中。,（二）十字絲橫絲的檢驗(yàn)與校正,1、檢驗(yàn)：整平后，用橫絲的一端對(duì)準(zhǔn)一固定點(diǎn)P，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，看P點(diǎn)是否沿著橫絲移動(dòng)。 2、校正：旋下目鏡處十字絲環(huán)外罩，轉(zhuǎn)動(dòng)左右2個(gè)“校正螺絲”。,（三）水準(zhǔn)管軸∥視準(zhǔn)軸（i角）的檢校,1、檢驗(yàn)：（1）平坦地上選A、B兩點(diǎn)，約80-100m。（2）在中點(diǎn)C架儀，讀取a1、b1,（3）在距B點(diǎn)約D/10m處架儀，讀取a2、b2，得h2=a2-b2 。若Δh≤3mm ,

11、則水準(zhǔn)管軸不平行視準(zhǔn)軸。（4）在測(cè)站K2上進(jìn)行，先求出正確的后視讀數(shù)a2`=a2-1.1 Δh ，轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使后視讀數(shù)由a2移至a2`，此時(shí)出現(xiàn)管水準(zhǔn)器偏離中央，用撥針撥動(dòng)管器校正螺絲，使氣泡退回中央，第二次再測(cè)高差，直至條件滿足要求。,,,2、校正 方法有二種：,（1）校正水準(zhǔn)管（4）在測(cè)站K2上進(jìn)行，先求出正確的后視讀數(shù)a2`=a2-1.1 Δh ，轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使后視讀數(shù)由a2移至a2`，此時(shí)出現(xiàn)管水準(zhǔn)器偏離中央，用

12、撥針撥動(dòng)管水準(zhǔn)器校正螺絲，使氣泡退回中央，第二次再測(cè)高差，直至條件滿足要求。（2）校正十字絲——可用于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀保持水準(zhǔn)管氣泡居中，撥動(dòng)十字絲上下兩個(gè)“校正螺絲”，使橫絲對(duì)準(zhǔn)(a2’=h1+b2)。,2.自動(dòng)安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介,一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀(compensator level)1．原理——望遠(yuǎn)鏡的光路上加有一個(gè)補(bǔ)償器。,自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀照片,3．檢?！黾右豁?xiàng)補(bǔ)償器的檢驗(yàn)，即：轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，破壞粗平，看警告指

13、示窗是否出現(xiàn)紅色。,2．使用——粗平后，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察警告指示窗應(yīng)全部呈綠色；最好狀態(tài)是指示窗的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。,二、精密水準(zhǔn)儀(precise level),1、精密水準(zhǔn)儀——提供精確的水平視線和精確讀數(shù)；2、精密水準(zhǔn)尺——刻度精確(銦瓦尺invar leveling staff)。,,,3、讀數(shù)方法：,精平后，轉(zhuǎn)動(dòng)“測(cè)微螺旋”，使十字絲的楔形絲精確夾準(zhǔn)某一整分劃線。將整分劃值和測(cè)微器中的讀數(shù)合起來。,1.48655m,三

14、．?dāng)?shù)字水準(zhǔn)儀(digital level)及條紋碼水準(zhǔn)尺(coding level staff),優(yōu)點(diǎn):?具有自動(dòng)安平、顯示讀數(shù)和視距功能。?與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊，避免人為觀測(cè)誤差。,3.水準(zhǔn)測(cè)量誤差及注意事項(xiàng),來源有：儀器誤差、操作誤差、 外界條件影響一、儀器誤差主要有：視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸（i角）的誤差、水準(zhǔn)尺誤差,二、操作誤差主要有：水準(zhǔn)氣泡未嚴(yán)格居中、視差、估讀誤差、水準(zhǔn)尺未豎直。三、外界

15、條件影響的誤差主要有：儀器下沉、尺墊下沉、地球曲率、大氣折光、氣溫和風(fēng)力。,自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Automatic Levels,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補(bǔ)償角：,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補(bǔ)償角：,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠(yuǎn)鏡瞄

16、準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動(dòng)目鏡下方的補(bǔ)償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補(bǔ)償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補(bǔ)償器。,數(shù)字水準(zhǔn)儀,Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動(dòng)水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測(cè)器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)：1.讀數(shù)客

17、觀； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測(cè) 量,本,,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動(dòng)目鏡下方的補(bǔ)償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補(bǔ)償器正常；如果

18、讀數(shù)變化，則需檢修補(bǔ)償器。,電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動(dòng)水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測(cè)器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度高；

19、4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測(cè) 量,自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Automatic Levels,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補(bǔ)償角：,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4

20、.輕輕按動(dòng)目鏡下方的補(bǔ)償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補(bǔ)償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補(bǔ)償器。,第8節(jié)電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,§3-8Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動(dòng)水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測(cè)器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)：1.讀數(shù)客觀

21、； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測(cè) 量,自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Automatic Levels,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補(bǔ)

22、償角：,尼康 Ap-7/AC-2S水準(zhǔn)儀,中翰 ZHAL自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Leica NA700 Series,一. 工作原理,補(bǔ)償角：,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動(dòng)目鏡下方的補(bǔ)償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補(bǔ)償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補(bǔ)償器。,第8節(jié)電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,§3-8Digital / Electronic Levels,Trimble

23、 DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水準(zhǔn)儀＝自動(dòng)水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測(cè)器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù)

24、 據(jù) 存 儲(chǔ) 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測(cè) 量,二. 使用方法,1.用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3. 橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動(dòng)目鏡下方的補(bǔ)償器控制按鈕，如果讀數(shù)無變化，說明補(bǔ)償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補(bǔ)償器。,電子/數(shù)字水準(zhǔn)儀,Digital / Electronic Levels,Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀,,Leica DNA03 / Leica DNA10,一. 工作原理,數(shù)字水

25、準(zhǔn)儀＝自動(dòng)水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測(cè)器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)特點(diǎn)：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度高； 4.效率高。,條碼水準(zhǔn)尺,相關(guān)法原理,幾何法原理,相位法原理,二. 使用方法,液晶顯示窗,數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 卡,控 制 鍵 盤,水 準(zhǔn) 測(cè) 量,TOTAL STATION全站儀及其操作,GT

26、S-210SERIES,全站儀,使用簡(jiǎn)介,,組成部分,Carrying handle 手柄,Sighting collimator粗瞄鏡,Optical plummet telescope光學(xué)對(duì)中器,Operating key 操作健,Leveling screw整平腳螺旋,Objective lens 物鏡,Display unit 顯示器,Base 基座,Horizontal motion clamp, Horizontal

27、 tangent screw水平制動(dòng)、微動(dòng)螺旋,第一節(jié) 全站儀的基本組成及分類,全站儀的基本組成 數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備：電子測(cè)角、電子測(cè)距、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 過程控制機(jī)：外用設(shè)備、進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生指令的微處理機(jī)。 集機(jī)械、光學(xué)、電子等多方面技術(shù)而成。,全站儀的分類初期階段：積木式全站儀成熟階段：整體式或集成式 光電測(cè)距儀的光波發(fā)射、接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合成同軸的整體式全站儀。,全站儀的基本功能 測(cè)量

28、坐標(biāo)（NEZ\ENZ)測(cè)量距離(斜距、平距、高差）測(cè)量角度（水平角、垂直角）放樣工作（平距、高差、高程、坐標(biāo)等放樣元素）測(cè)量參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)處理,全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用兩個(gè)相同的光柵度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進(jìn)行角度測(cè)量的。 根據(jù)測(cè)角精度可分為0。5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個(gè)等級(jí)。,第二節(jié)全站儀的使用,全站儀的結(jié)構(gòu) 全站儀由電源部分、

29、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。,Battery 電池,Vertical motion clamp, Vertical tangent screw豎直制動(dòng)、微動(dòng)螺旋,Connector計(jì)算機(jī)連接插口,Telescope focusing knob調(diào)焦手輪,Telescope eyepiece目鏡,Plate level管水準(zhǔn)器,Circle level圓水準(zhǔn)器,,組成部分,Wood Trip

30、od 木腳架,Aluminum Tripod 鋁腳架,,腳架,,棱鏡,Single prism system單棱鏡組,Mini prism 微型棱鏡,Triple prism system三棱鏡組,1．同軸望遠(yuǎn)鏡 （三軸光學(xué)系統(tǒng)） 同軸化的基本原理是：在望遠(yuǎn)物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的多功能，即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使之成像于十字絲分劃板，進(jìn)行角度測(cè)量。 同時(shí)其測(cè)距部分的外光路系統(tǒng)又能使測(cè)距部

31、分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測(cè)距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進(jìn)行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計(jì)算光的傳播時(shí)間，計(jì)算實(shí)測(cè)距離。,同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素的測(cè)定功能。 2．三軸自動(dòng)補(bǔ)償 （軸系誤差補(bǔ)償技術(shù)）

32、　　在儀器的檢驗(yàn)校正中已介紹了雙軸自動(dòng)補(bǔ)償原理，作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸傾斜，會(huì)引起角度觀測(cè)的誤差，盤左、盤右觀測(cè)值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，可對(duì)縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在度盤讀數(shù)中對(duì)因縱軸傾斜造成的測(cè)角誤差自動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動(dòng)按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)算，并加入度盤讀數(shù)中加以改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸

33、傾斜自動(dòng)補(bǔ)償。,3．鍵盤 鍵盤是全站儀在測(cè)量時(shí)輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。 4．存儲(chǔ)器 全站儀的存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲(chǔ)器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM)，存儲(chǔ)卡是一種外存儲(chǔ)媒體，又稱PC卡，作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的磁盤。 5．通訊接口 雙向信息傳輸,全站儀的基本操作與使用 1）水平角測(cè)量 （1）按角度測(cè)量鍵，使全站儀處于角度測(cè)量模式，照

34、準(zhǔn)第一個(gè)目標(biāo)A。 （2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。 （3）照準(zhǔn)第二個(gè)目標(biāo)B，此時(shí)顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。,2）距離測(cè)量 （1）設(shè)置棱鏡常數(shù) 　　測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行改正。 （2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值 　　光在大氣中的傳播速度會(huì)隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mmHg是儀器設(shè)置的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)的大氣改正為0ppm。實(shí)測(cè)時(shí)，可輸入溫

35、度和氣壓值，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行改正。 （3）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （4）距離測(cè)量,示例：,V : 90°10′20″HR: 120°30′40″0SET HOLD HSET P1↓,HR: 120°30′40″HD* 65.432 mVD 12.345 mMEAS MOD

36、E S/A P1↓,角度測(cè)量模式豎直角 : 90°10′20″水平角 : 120°30′40″,距離測(cè)量模式水平角 : 120°30′40″水平距離 : 65.432m高差 : 12.345m,,,顯示面板,照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測(cè)距鍵，距離測(cè)量開始，測(cè)距完成時(shí)顯示斜距、平距、高差。 　　 全站儀的測(cè)距模式有精測(cè)模式、跟蹤模式、粗測(cè)模式三種。精測(cè)模

37、式是最常用的測(cè)距模式，測(cè)量時(shí)間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用于跟蹤移動(dòng)目標(biāo)或放樣時(shí)連續(xù)測(cè)距，最小顯示一般為1cm，每次測(cè)距時(shí)間約0.3S；粗測(cè)模式，測(cè)量時(shí)間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可按測(cè)距模式（MODE）鍵選擇不同的測(cè)距模式。,3）坐標(biāo)測(cè)量 （1）設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 （2）設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算后視方向

38、的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。 （3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。 （4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。 （5）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測(cè)量鍵，全站儀開始測(cè)距并計(jì)算顯示測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。,全站儀的基本組成及分類,全站儀的基本組成 數(shù)據(jù)采集專用設(shè)備：電子測(cè)角、電子測(cè)距、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。 過程控制機(jī)：外用設(shè)備、進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生指令的微處理機(jī)。 集機(jī)械、光學(xué)、電子等多方面技術(shù)而成。,全

39、站儀的分類初期階段：積木式全站儀成熟階段：整體式或集成式 光電測(cè)距儀的光波發(fā)射、接收系統(tǒng)的光軸和經(jīng)緯儀的視準(zhǔn)軸組合成同軸的整體式全站儀。,全站儀的基本功能 測(cè)量坐標(biāo)（NEZ\ENZ)測(cè)量距離(斜距、平距、高差）測(cè)量角度（水平角、垂直角）放樣工作（平距、高差、高程、坐標(biāo)等放樣元素）測(cè)量參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)處理,全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng)，電子經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用兩個(gè)相同的光柵

40、度盤（或編碼盤）和讀數(shù)傳感器進(jìn)行角度測(cè)量的。 根據(jù)測(cè)角精度可分為0。5″，1″，2″，3″，5″，10″等幾個(gè)等級(jí)。,第二節(jié)全站儀的使用,全站儀的結(jié)構(gòu) 全站儀由電源部分、測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理部分、通訊接口、及顯示屏、鍵盤等組成。,1．同軸望遠(yuǎn)鏡 （三軸光學(xué)系統(tǒng)） 同軸化的基本原理是：在望遠(yuǎn)物鏡與調(diào)焦透鏡間設(shè)置分光棱鏡系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的多功能，即既可瞄準(zhǔn)目標(biāo)，使之成像于十字絲分劃板，進(jìn)行角度測(cè)量。

41、 同時(shí)其測(cè)距部分的外光路系統(tǒng)又能使測(cè)距部分的光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光在經(jīng)物鏡射向反光棱鏡后，經(jīng)同一路徑反射回來，再經(jīng)分光棱鏡作用使回光被光電二極管接收；為測(cè)距需要在儀器內(nèi)部另設(shè)一內(nèi)光路系統(tǒng)，通過分光棱鏡系統(tǒng)中的光導(dǎo)纖維將由光敏二極管發(fā)射的調(diào)制紅外光傳也送給光電二極管接收 ，進(jìn)行而由內(nèi)、外光路調(diào)制光的相位差間接計(jì)算光的傳播時(shí)間，計(jì)算實(shí)測(cè)距離。,同軸性使得望遠(yuǎn)鏡一次瞄準(zhǔn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)測(cè)定水平角、垂直角和斜距等全部基本測(cè)量要素的測(cè)定功能。

42、2．三軸自動(dòng)補(bǔ)償 （軸系誤差補(bǔ)償技術(shù)）　　在儀器的檢驗(yàn)校正中已介紹了雙軸自動(dòng)補(bǔ)償原理，作業(yè)時(shí)若全站儀縱軸傾斜，會(huì)引起角度觀測(cè)的誤差，盤左、盤右觀測(cè)值取中不能使之抵消。而全站儀特有的雙軸（或單軸）傾斜自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，可對(duì)縱軸的傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在度盤讀數(shù)中對(duì)因縱軸傾斜造成的測(cè)角誤差自動(dòng)加以改正(某些全站儀縱軸最大傾斜可允許至±6′）。，也可通過將由豎軸傾斜引起的角度誤差，由微處理器自動(dòng)按豎軸傾斜改正計(jì)算式計(jì)算，并加入度盤讀數(shù)中加以

43、改正，使度盤顯示讀數(shù)為正確值，即所謂縱軸傾斜自動(dòng)補(bǔ)償。,3．鍵盤 鍵盤是全站儀在測(cè)量時(shí)輸入操作指令或數(shù)據(jù)的硬件，全站型儀器的鍵盤和顯示屏均為雙面式，便于正、倒鏡作業(yè)時(shí)操作。 4．存儲(chǔ)器 全站儀的存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)卡兩種。 全站儀內(nèi)存儲(chǔ)器相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存(RAM)，存儲(chǔ)卡是一種外存儲(chǔ)媒體，又稱PC卡，作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的磁盤。 5．通訊接口 雙向信息傳輸,,操 作 鍵 盤,,操作面板,全站儀的基本操作與使用

44、 1）水平角測(cè)量 （1）按角度測(cè)量鍵，使全站儀處于角度測(cè)量模式，照準(zhǔn)第一個(gè)目標(biāo)A。 （2）設(shè)置A方向的水平度盤讀數(shù)為0°00′00〃。 （3）照準(zhǔn)第二個(gè)目標(biāo)B，此時(shí)顯示的水平度盤讀數(shù)即為兩方向間的水平夾角。,2）距離測(cè)量 （1）設(shè)置棱鏡常數(shù) 　　測(cè)距前須將棱鏡常數(shù)輸入儀器中，儀器會(huì)自動(dòng)對(duì)所測(cè)距離進(jìn)行改正。 （2）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值 　　光在大氣中的傳播速度會(huì)隨大氣的溫度和氣壓而變化，15℃和760mm

45、Hg是儀器設(shè)置的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，此時(shí)的大氣改正為0ppm。實(shí)測(cè)時(shí)，可輸入溫度和氣壓值，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算大氣改正值（也可直接輸入大氣改正值），并對(duì)測(cè)距結(jié)果進(jìn)行改正。 （3）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （4）距離測(cè)量,照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡中心，按測(cè)距鍵，距離測(cè)量開始，測(cè)距完成時(shí)顯示斜距、平距、高差。 　　 全站儀的測(cè)距模式有精測(cè)模式、跟蹤模式、粗測(cè)模式三種。精測(cè)模式是最常用的測(cè)距模式，測(cè)量時(shí)間約2.5S，最小顯示單位1mm；跟蹤模式，常用

46、于跟蹤移動(dòng)目標(biāo)或放樣時(shí)連續(xù)測(cè)距，最小顯示一般為1cm，每次測(cè)距時(shí)間約0.3S；粗測(cè)模式，測(cè)量時(shí)間約0.7S，最小顯示單位1cm或1mm。在距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量時(shí)，可按測(cè)距模式（MODE）鍵選擇不同的測(cè)距模式。,,操作鍵盤,,操作鍵盤,3）坐標(biāo)測(cè)量 （1）設(shè)定測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo)。 （2）設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)或設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。當(dāng)設(shè)定后視點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算后視方向的方位角，并設(shè)定后視方向的水平度盤讀數(shù)為其方位角。

47、（3）設(shè)置棱鏡常數(shù)。 （4）設(shè)置大氣改正值或氣溫、氣壓值。 （5）量?jī)x器高、棱鏡高并輸入全站儀。 （6）照準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡，按坐標(biāo)測(cè)量鍵，全站儀開始測(cè)距并計(jì)算顯示測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)。,點(diǎn)到線測(cè)量,Create a new coordinate by measuring to two points. The 1st point becomes the origin and the 2nd point becomes the N axis d

48、irection.通過觀測(cè)兩已知點(diǎn)即可確定一新點(diǎn)的坐標(biāo)。坐標(biāo)系為：第一個(gè)點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，而第一點(diǎn)到第二點(diǎn)的方向作為N（軸）方向。,Point-to-Line Measurement,,應(yīng)用程序測(cè)量,,Compression Lock擰式鎖緊機(jī)構(gòu),,Quick Lock握式鎖緊機(jī)構(gòu),,Twist Lock擰式鎖緊機(jī)構(gòu),,Graduation 刻度,Quick Lock握式鎖緊機(jī)構(gòu),Circle Level圓水準(zhǔn)器,Prism

49、 Pole 對(duì)中桿,Bipod 支架,,棱鏡桿,Diagonal eyepiece彎管目鏡,Through compass管狀指南針,Solar filter太陽(yáng)濾光鏡,Solar reticle太陽(yáng)十字絲,,其它附件,Superior Basic Function for Measuring Distance & Angle 強(qiáng)大的測(cè)距、測(cè)角功能Increased Internal Memory for D

50、ata Storage  大容量?jī)?nèi)存Dual-Axis Compensator  雙軸補(bǔ)償器Compact and Light Weight  小巧輕便Waterproof IPX6!!   防水等級(jí)達(dá)IPX6Easy to Use 容易使用,,主要特點(diǎn),Waterproof IPX6!!   IPX6 Defined as &quo

51、t;Water projected in powerful jets" against enclosure from any direction shall have no harmful effects. 從任何方向用水龍頭噴射不會(huì)造成影響,,防水,顯示 顯示屏使用液晶點(diǎn)陣顯示，每屏4行，每行20個(gè)字符。 通常，上面三行顯示測(cè)量數(shù)據(jù)，最下面一行顯示對(duì)應(yīng)于功能鍵的功能信

52、息，這些功能信息隨測(cè)量模式的不同而變化。對(duì)比度與照明,顯示窗口的對(duì)比度與照明是可調(diào)整的。,,顯示面板,,角度測(cè)量,,距離測(cè)量,,坐標(biāo)測(cè)量,Remote Elevation Measurement (REM) 懸高測(cè)量 Missing Line Measurement (MLM) 對(duì)邊測(cè)量Setting Z Coordinate of Occupied Point 測(cè)站點(diǎn)高程反算Area Calculati

53、on 面積計(jì)算Point-to-Line Measurement 點(diǎn)到線測(cè)量,,應(yīng)用程序測(cè)量,懸高測(cè)量,This feature measures the height where a prism can not be placed directly. Measurement can be extended along the plumb line as the height is continuously display

54、ed.該功能用來測(cè)量無法直接放置棱鏡點(diǎn)的高程，實(shí)際測(cè)量時(shí)可連續(xù)地顯示沿鉛垂方向任一點(diǎn)的高度。,Remote Elevation Measurement (REM),,應(yīng)用程序測(cè)量,對(duì)邊測(cè)量 Missing Line Measurement (MLM),Multiple lines can be drawn between: 1. the first point and the last point. 2. the la

55、st 2 points.Horizontal distance, difference in height and slope distance are calculated. Coordinate file data and manual input data are available to be used.,對(duì)邊測(cè)量有兩種方式： 1、第一點(diǎn)與最后一點(diǎn)； 2、最后兩點(diǎn)本程序可計(jì)算上述兩種情況的平距、高差和斜距，計(jì)算可

56、以使用坐標(biāo)文件數(shù)據(jù)和手工輸入數(shù)據(jù)。,,應(yīng)用程序測(cè)量,測(cè)站點(diǎn)高程反算,Z coordinate and direction angle of the instrument can be calculated and reset by measuring Z coordinate of known points (Max. 10 points) displayed.通過觀測(cè)已知點(diǎn)的高程（最多10個(gè)點(diǎn)）來計(jì)算并重新設(shè)置測(cè)站點(diǎn)的高程與方位角

57、。,Setting Z Coordinate of Occupied Point,,應(yīng)用程序測(cè)量,面積計(jì)算,Area can be calculated using measured data or file data (Coordinate data).可使用直接觀測(cè)值或文件數(shù)據(jù)（坐標(biāo)數(shù)據(jù)）來計(jì)算面積。,Area Calculation,,應(yīng)用程序測(cè)量,經(jīng)緯儀,Optical Theodolite光學(xué)經(jīng)緯儀,Digital Th

58、eodolite電子經(jīng)緯儀,,其它測(cè)量?jī)x器,水準(zhǔn)儀,An bar coded staff for digital level數(shù)字水準(zhǔn)儀用的水準(zhǔn)尺,Digital Level 數(shù)字水準(zhǔn)儀,Automatic Level自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,Leveling Staff / Rod 水準(zhǔn)尺,Hand Level 手持式水準(zhǔn)儀,,其它測(cè)量?jī)x器,羅盤儀,各種羅盤儀,Plumb Bob垂球,,其它測(cè)量?jī)x器,GPS接收機(jī),GPS 接收機(jī),,其

59、它測(cè)量?jī)x器,TOPCON 拓普康,http://www.topconpositioning.com/,AP-LIA,GTP 8000,GTS 810,,全站儀的主要品牌,LEICA 徠卡,http://www.leica-geosystems.com,TPS 1100,TCA 2003,TPS 400,,全站儀的主要品牌,SOKKIA 索佳,http://www.sokkia.com,SET 4120,SET 610,SET 4110R

60、,,全站儀的主要品牌,NIKON 尼康,http://www.ave.nikon.co.jp/survey-e/,NPL 821,NPL 350,C 100,,全站儀的主要品牌,ZEISS 蔡司,http://www.zeiss.com,ELTA S,ELTA C,ELTA R,,全站儀的主要品牌,距離測(cè)量?jī)x器,Steel Tape鋼尺,Electronic Distance Meter電子測(cè)距儀,Pocket Rangefinde