使用全站仪测记法数字化测图

全站仪测记法数字化测图
全站仪测记法数字化测图是采用全站仪野外采集地物特征点数据，现场画制草图，室内通过全站仪与计算机的数据通讯，在AutoCAD上形成初级图，经编辑，注记，检查后形成数字化图的方法。

一、作业内容
完成一幅实地面积为150 m ╳ 150 m，比例尺为1：500的数字平面图。

二、仪器设备
全站仪一台，脚架一只，棱镜2只，棱镜杆2根。

三、SET22D、 SET2100 全站仪简介
（一）全站仪的外型及部件
SET22D、SET2100全站仪外型及各部件如下图所示。

(1) 提柄；(2) 提柄固定螺丝；（3）仪器高标志；(4) 电池；(5) 键盘；（6）三角基座制动控制杆；（7）底板；（8）脚螺旋；（9）圆水准器校正螺丝；（10）圆水准器；（11）显示窗；（12）物镜；（13）笔式罗盘扦口；（14）光学对中器调焦环；（15）光学对中器分划板护盖；（16）光学对点器目镜；（17）水平制动钮；（18）水平微动手轮；（19）数据输出扦口；（20）外接电源扦口；(21)照准部水准器；(22)照准部水准器校正螺丝；(23)垂直制动钮；(24)垂直微动手轮；(25)望远镜目镜；(26)望远镜调焦环；(27) 粗瞄准器；
(28)仪器中心标志
SET22D、 SET2100 全站仪的键盘如下图所示。

1、10个操作键
[ESC]：退出(退回到上一级菜单)。

[FNC]：翻页，按此键循环翻页P1，P2、P3。

[SFT]：切换模式，数字字母切换。

[BS]：删除一个左边字符。

[SP]：输入一个空格。

↑↓←→：移动光标至另一位置。

[↙]：回车确认。

2、12个数字字母键
[0]至 [9]：数字输入或字母输入。

[·]：小数点输入及圆气泡显示。

[十／一]：改变符号及回光信号；
3、4个软件功能键[F1]、[F2]、[F3]、[F4]对应三页菜单(见图7一2)
第一页(P1)：[SD1ST] [◢ SHV] [H·ANG] [EDM]
第二页(P2)：[0SET] [COORD][S一0] [REC]
第三页(P3)：[MLM] [RESEC] [MENU] [HT]
以上各键的功能：
P1：[SDIST]: 开始距离测量
[◢ SHV]: 改变测量显示内容(S－斜距，H－平距，V－高差)
[H·ANG]: 输入任意水平角
[EDM]: 设置测距时大气改正，棱镜常数和测距模式等
P2：[0SET]: 水平度盘置零
[COORD]: 坐标测量
[S-0]: 放样测量
[SEC]: 记录观测值
P3：[MLM]: 开始对边测量
[RESEC]: 开始后方交会
[MENU]: 显示测量菜单
[HT]: 设置测站高和目标高
（二）SET22D、 SET2100全站仪的技术指标
1．测角精度，SET22D 、SET2100为±2”。

2．双轴自动补偿范围：±3’，具有超出范围显示。

3．图形水准器：数字／图形可切换。

4．测程：RS90N反射片1m －120m (SET22D)。

CP01小型棱镜：1m~800m。

AP01单棱镜：1m~2700m。

AP01三棱镜：1m ~3500m。

5．测距精度：±(2+2ppm×D)mm (使用棱镜)；
±(4+3ppm×D)mm (使用反射片)。

6．测距时间：精测2.0秒(初次4.2秒)；粗测0．7秒(初次2.9秒)；跟踪0.5秒(初次2.9秒)。

7．工作温度：－20℃~ 50℃。

8．防水等级：IP×2 (1EC529／1989)，可防一般雨淋。

9．主机尺寸：165×197×345mm。

10．主机重量：5.4公斤。

11．电池：连续工作，角度和距离同测约5小时，若只测角度约7小时。

12．充电时间：使用CDC39或CDC40充电器，约70分钟。

四、SET22D、SET2100全站仪的使用
全站仪基本测量分为角度测量、距离测量、三维坐标测量。

下面以SET22D为例进行介绍。

（一）角度测量
角度测量是测定测站至两目标间的水平夹角，同时可测定相应视线的天顶距，设地面上有A、B、C三点，A为测站点，测定<BAC（ ）的步骤为：
1．在测站点安置仪器，开机并进行度盘设置；
2．将仪器望远镜瞄准起始目标点B；
3．在测量模式第2页菜单下按[0SET]键，[0SET]出现闪烁时，再按一次[0SET] 键，
型设置，按光标左移或右移在棱镜（prism*）与反射片（sheet）之间选取，对于无反射目标选取（None）。

“PC”棱镜常数，输入所用棱镜的常数改正数，对于棱镜为-30mm，对于反射片为0。

“Mode”为测距模式，光标左移或右移有6种模式的选择；即Fine“S”：单次精测；Fine“r”：重复精测；Fine AVG“n=”：多次精测取平均值；Rapid“r”：重复粗测；Rapid“S”：单次粗测；Tracking：跟踪测量。

所有参数设置完毕按回车键确认，返回测量模式屏幕。

2．回光信号检测
三维坐标的测量步骤为：
1.输入测站数据，在测量模式第2页菜单下按[COORD] 键，显示坐标测量菜单屏幕如图
精确瞄准目标点P后在坐标测量菜单屏幕下选择“1.Observation”后按回车键进行坐标测量。

根据记录屏幕提示依次输入Pt（目标点点号）及Code（编码）,每输完一数据按回车键。

按[OK] 键记录数据。

照准下一目标点后按[OBS] 键开始对下一目标点的坐标测量。

五、SET530R全站仪简介
（一）全站仪的外型及部件
SET530R全站仪外型及各部件如下：
(1) 提柄；(2) 提柄固定螺丝；（3）仪器高标志；(4) 电池；(5) 键盘；（6）三角基座制动控制杆；（7）底板；（8）脚螺旋；（9）圆水准器校正螺丝；（10）圆水准器；（11）显示窗；（12）物镜；（13）笔式罗盘扦口；(14)无线电遥控接收点；（15）光学对中器调焦环；（16）光学对中器分划板护盖；（17）光学对点器目镜；（18）水平制动钮；（19）水平微动手轮；（20）数据输出扦口；（21）外接电源扦口；(22)照准部水准器；(23)照准部水准器校正螺丝；(24)垂直制动钮；(25)垂直微动手轮；(26)望远镜目镜；(27)望远镜调焦环；(28)粗瞄准器；(29)仪器中心标志
（二）模式图
（三）SET530R全站仪键基本操作
(1)开机和关机
开机：按[ON]键。

关机：同时按住[ON]键和[¤]键数秒种。

(2)显示照明窗口
打开或关闭按[¤]键。

(3)软键操作
显示窗底行显示出各软键功能：
[F1]～[F4]：选取软键对应功能
[FUNC]：改变测量模式菜单页。

(4)字母数字输入
[F1]～[F4]：输入软键对应的字母或数字。

[FUNC]：转至下一页字母或数字显示。

(5)其它
[FUNC]：（按住片刻）返回上一页字母或数字显示。

[BS]：删除光标左边的一个字符。

[ESC]：取消输入的数据内容。

[SFT]：字母大小写转换。

[↙]：选取或接收输入的数据内容(下称回车键)。

实例：输入125°30′00″的角度值（操作时输入125.3000）。

(1)在测量模式第2页菜单下按[方位角]键，选取“角度定向”后按回车键，显示屏幕
（四）测量前的准备工作
(1)电池充电及电池的安装；
(2)仪器的对中、整平；
整平时可在测量模式第2页菜单下按[倾斜]键，显示屏幕如图7-13所示，旋转脚螺旋使气泡居中(尽可能使X=O，Y=0)，按[ESC]键返回测量模式。

（五）水平角测量
(1) 在测站安置全站仪，开机后照准目标点1。

(2)在测量模式第1页菜单下按[置零]，在[置零]闪动时再次按下该键，此时目标点1方向值已设置为零。

(3)照准目标点2，所显示的水平角“HAR”即为两目标间的水平夹角。

也可利用水平角设置功能可将起始照准方向值设置成所需的值，然后进行角度测量。

（六）距离测量
在距离测量前必须先进行以下四项设置：测距模式、反射镜类型、棱镜常数值、气象改正值。

1．在第2页菜单下按[改正]键进入设置屏幕（1页）如图7-14（a）所示，如按[▲]和[▼]键选定测距模式选项，按[►] 键和[◄]键选定所需的“测距模式”，测距模式有：
（七）坐标测量
在输入测站点坐标、仪器高、目标高和后视坐标(或方位角)后，用坐标测量功能可以测定目标点的三维坐标。

其步骤为：
1．选取工作文件
角度和距离放样是根据相对于某参考方向转过的角度和至测站的距离测设出所需点位
(5)按[OK]键完成放样值设置。

键，屏幕会提示棱镜移动方向。

1．坐标放样测量
在给定了放样点坐标后，仪器自动计算出放样的角度和距离值，利用角度和距离放样功
距离放样”操作一样完成目标点测设。

六、数字化测图野外数据的采集
以数字化测图为目的的野外数据采集一般采用三维坐标测量方式。

（一）工作文件的选定
全站仪所采集的数据存储于当前工作文件中，因此在采集数据前除了要设置气温、气压、棱镜类型、棱镜常数、测量模式外必须选定工作文件。

索佳全站仪(SET22D、SET2100)共有24个文件可供选用，工作文件名称为JOB01,
“1.JOB Selection”后按回车键，显示选取工作文件屏幕如图7-34(b)所示；将光标移至欲选取的工作文件上按回车键，即选取的文件为当前工作文件。

当前工作文件选定后所记录的数据全部存储到该文件中，直至更改当前工作文件。

测定各地物特征点的三维坐标，并记录所测的坐标，记录时应注意输入点号及编码（特征码）。

1．点号的输入
控制点点号按实地编号输入，地物特征点的点号全站仪可自动顺次编号。

2．编码的输入
点的编码反映了该点的属性，可参阅本书附录A或《电子测量仪器原理及应用技术》一书，也可根据指导教师规定的编码进行输入。

如以后数字化图采取软件成图，则应与软件所规定的编码一致。

如以后数字化图根据草图逐点连线成图，则编码输入可暂不考虑。

七、全站仪计算机的数据通讯
每天野外数据采集后，应将全站仪工作文件内的数据传输至计算机，形成计算机数据文件。

SET22D或SET530R电子全站仪既可以将内存中的数据传输给计算机，以指定的格式打印出来，或利用这些数据进行机助成图，又可以接收由计算机传输过来的测量数据及其他信息，这就是数据通讯。

实现电子全站仪与计算机的数据通讯时，需要备一根串行通讯电缆（DOC 26），以连接全站仪与计算机。

1．计算机的通讯操作
（1）设置通讯参数
计算机开机后，使进入windows操作系统，选用其中的“附件”中的“终端仿真程序（Terminal.EXE）”功能，并设置与SET 22D中相一致的通讯参数，例如：
COM1：9600，8，N，1，O
COM1为通讯口(可选)；“9600”为指定的波特率（Baud rate），是指串行线传输字符（字节）的速度（每秒钟传输二进制的位数，一个字符为10位二进制），可供选择的有12O0，2400， 48O0，9600等；“8”为指定数据位（Data bits），是传输字符的数据位数，可供选择的为7位或8位；“N”为奇偶校验（Parity），可供选择的有N(Not set，不校验)；0（Odd，奇校验），E(Even，偶校验)；“1”为停止位（Stop bits），指定每一字符后传送的停止位
的位数，可供选择的为1和2；“0”为设置输出延迟（Input delay），如果设置为非零值，则指输出每一字符前延迟的毫秒数。

图7-35为在计算机终端仿真程序中设置通讯参数的屏幕图。

图7-35 在计算机终端仿真程序中设置通讯参数（2）指定接收文件
建立子目录，指定接收数据的文本文件名。

文件名可按需要设置，可以与SET22D中的工作文件名一致，也可以不一致。

设置好以后，等待SET22D中的文件传输过来。

传输过程中，屏幕上会显示传输的内容。

传输结束，按“停止”选项。

打开该文件，可以查阅所接收的数据和信息。

2．SET22D的通讯操作
在程序模式（REC）下，从FUNC子菜单中选取通讯操作菜单（Comms menu）选项，显示通讯菜单。

在通讯菜单屏幕选取“Commas output”（通讯输出）项，在屏幕上选取“Select job”（选取工作文件）项。

屏幕显示内存中所有工作文件名，将需要输出至计算机的文件设置为Yes，然后按[OK]键，文件中的数据信息即向计算机机传输。

图7-36为在 SET22D设置通讯参数，表7-1为从电子全站仪传出未经处理的数据文件，表7-2为经过处理的细部点的坐标及代码记录。

可用自编程序或由厂家提供的通讯软件实现，但不同的通讯软件所形成的数据文件格式也有可能不同。

八、数字化成图
数字化成图在计算机AutoCAD环境下进行，可充分利用AutoCAD的绘图功能如绘组线PLINE、画圆CIRCLE、作图块BLOCK、层命令LAYER、复制COPY、移动MOVE等进行，具体成图方法可根据指导教师要求和同学对AutoCAD熟练程度进行。

（一）键盘输入数据绘图
根据数据文件中地物特征点的坐标，用键盘逐点输入，参照草图连线成图。

对于点状符号，可参阅附录A中的图式规定，预先制作符号块后进行插入。

对于线型符号（即半比例符号），如围墙，陡坎，栅栏等可参阅附录B中的图式规定，可对AutoCAD线型进行二次开发，定义新的线型后供调用，也可逐条绘制。

这种绘图方法，虽然成图速度较慢，但对同学提高绘图能力与AutoCAD的操作能力是有益的。

（二）软件成图
软件成图是将计算机数据文件，按各数据的编码属性直接成图，具有成图速度快，较少出错等优点。

根据指导老师的要求，软件可自己编写，编写原理及方法可参阅《电子测量仪器原理及应用技术》一书的第八章。

软件可部分自己编写或由指导教师提供。

但原则上是在教师指导下由学生独立完成。

九、数字化图的编绘及检查
由软件生成或绘制的数字化图只是初级图，必须进行仔细的编绘（使完全符合国家图式要求），注记后到实地对照检查、修改后才能成为一幅合格的数字化图。

十、应交成果
每组必须上一幅实地面积为150m×150m，比例尺为1：500的数字化图及相应的数据文件，1：500图的图幅应是30cm×30cm，数字化图的格式如图7-35 所示。