全站仪自由设站功能的分析与应用
全站仪自由设站测量在煤矿测量中的应用及精度分析
X 1 X + 1 S B一 A e= A SC ( O ) y +s i(c 一 A) = .s 0口 1n ^
全站仪 自由设站测量 煤 矿测量 A 应用 精度
验, 实践证明 自由设站测量完全适用于煤 矿测量, 且满足煤 矿测量的精度 要求。
关键词 中图分类号 T 15 4 D 7 . 文献标识码
Ta h m ee sc in M e s r m e tI a i eTo c o tr Re e t a u e n n Co lM n o
根据三角形余弦定理可知 :
S 2
口 | S+ ; 21 cT = = s一 sS o s 2s
() 1
长和夹角 , 通过平差计算解算 出开门点的坐标 , 然后直 接拨角标定 出开 门施 工 中心线 , 这种测 量方 法称 为 自 由设站测量 ( 边角 后 方交 会 ) 自由设站 测 量 的特 或 。 点是直接在待定点设站测量 , 工作速度 快 、 效率 高。
The M e s e e tOf Th a ur m n e App i a i n d Pr cso lc to An e ii n Ana y i l ss
( eg huG o h agm nn o ,L D J quca m n ) T nZ o uZ un iigC . T i i ol ie n Z ax ce , agui,o g nt n h ou hn Y nyj K nl g a e i i
在煤矿测量工作 中, 标定巷道 的开 门施工 中心线 , 需 要在设计开 门点位 置测量 一个 新 的导线 点 , 然后 移 站开 门导线点拨角标定 出巷道 的开门施工 中线 。如果
【全站仪自由设站法在高速公路隧道施工测量中的应用】全站仪隧道断面测量
【全站仪自由设站法在高速公路隧道施工测量中的应用】全站仪隧道断面测量近年来,随着测绘仪器制造业的不断发展,许多新技术运用到全站仪的制造与使用中,如免棱镜测距,后方交会及其严密平差解算,线路坐标的正反算等,全站仪的功能日益强大,仪器本身的性能得到了很大的提高。
尤其值得注意的是,由于全站仪的价格逐步趋于合理, 使用全站仪的经济效益显著,因此,在隧道施工测量中,高精度、高稳定性能的全站仪被广泛采用。
基于此,本文根据隧道施工的特点,如工作面狭小,交叉作业多,通风困难,可通视距离短等,结合工程实例,介绍了在隧道施工测量中使用全站仪自由设站进行测站点测设方法,解决传统的由已知点进行全站仪定向设站在施工测量中效率较低、对施工干扰大等问题。
2全站仪自由设站方法的应用2.1 概述在平面控制测量中,如控制点密度不能满足测图或工程的要求时,经常采用交会法进行点位加密。
传统的交会法定点分为:测角交会和测边交会两种,而测角交会又分为:前方交会、侧方交会和后方交会三种。
其中,测边(距离)交会和后方交会也被应用于在工程测量中控制点不通视的情况下,但由于其有种种限制,如角度交会,当待定点位于已知三点所决定的外接圆时,会出现危险圆的问题,从而导致计算错误,而且越靠近该危险圆,待定点的可靠性越低。
并且,交会角只有在接近于90°~120° 时才具有较高的精度,在隧道施工中很难满足要求。
在隧道中施工放样中,常用的定向方法如图2.1,已知点P0与点P1,通过将仪器架设在P0点上,计算出P0到P1的方位角或者通过测站点P0与后视点P1的坐标进行测站的设定和定向。
由于控制点距离较远,在直线上控制点距离一般大于200m。
在隧道正常施工时,如喷锚,钻眼,出渣时,空气较差,往往不能通视。
而且由于控制点固定,架设在控制点上很容易被其它工序干扰或者干扰其它工序,不利于隧道施工。
图2. 1 全站仪一般定向示意图2.2 全站仪自由设站法基本原理及其优势自由没站法是指在待定控制点设站或者临时设站,向2个或者多个已知控制点观测方向和距离,如图2.2,已知点P1、P2、P3的三维坐标,将仪器架设在任意一点P0上,观测点P1、P2、P3并按间接平差方法计算待定点坐标的一种控制测量方法。
全站仪自由设站法及精度分析
) ’ ( mP
=
μSPB ρsin(δ+γ)
S2PC S2BC
+
S2ACS2PB S2ABS2BC
+
S2PA S2AB
(18)
上式即为按方向观测的三方向后方交会的点
位 精 度 估 算 公 式 。 从 式 中 可 以 看 出 。 当 (δ+γ)
=180 度时, mp 趋于无穷大, 这就是后方交会的危 险圆问题。
P 点 坐 标 从 (2000, 2500)、( 2100, 2500) 、
( 2200, 2500) …… 一 直 到( 3000, 2500) 。 表 1 中
的 数 据 是 观 测 A、B、C 三 已 知 点 所 得 的 P 点 的
点位精度。表 2 中的数据是观测 A、B、C、D 四已
知点所得的 P 点的点位精度。
3.2 四方向后方交会的点位精度
根据文献[3], 四方向后方交会的点位精度估
算为:
! mP=
μ ρ
S2abS2pcS2pd+S2ac+S2pbS2pd+S2adS2pbS2pc
S2abS2bcS2pd S2pb
sin2(δ1+γ1)+
S2bcS2cdS2pa S2pc
sin2(δ2+γ2)
+S2bcS2paS2pd+S2bdS2paS2pc+S2cdS2paS2pb
PsinαPA SPA
=A;
PcosαPA SPA
=a;
! # # # #
#
PsinαPB SPB
=B;
PcosαPB SPA
#
=b;
## "
#
#
####
(9)
#
PsinαPC SPC
全站仪自由设站在工程测量中的应用
算位 置点 P的坐标 。自由设站法是指在待定控制点设站 或者 临 时 设 站 , 多个 已知 控 制 点观 测 方 向和 距 离 , 按 间 接 平 差 方 向 并 法计算待 定点坐标的一种控制测量方法 。 测站点的 N、 E坐标根 据 方 向观 测 值 和 边 长 观 测 值 建 立 方 向误 差 方 程 式 和 边 长 误 差 方 程 , 后 根 据 最 小二 乘 法 原理 计 算 待 定 点 坐 标 平 差 值 。传 统 然 的 后 方 交 会 方 法 有 一 个 前提 : 定 点 不 能 位 于 由 己知 三 点所 决 待
3 测 量 过 程
下 面 以南 方 N S 6 R全 站 仪 为例 , 绍 全 站 仪 自 由设 站 的 T 32 介 仪器 操 作 步 骤 。自 由设站 程 序 在 [ 样 1 单 下 的『 点] 菜 单 下 放 菜 新 子 【 方 交 会 ] 图 1 示 : 器 架 设在 P点 , 入 己知 点 A B的 后 。按 所 仪 输 、 坐 标 。假 没 A、 B中 间被 障碍 物 挡 住 , 法 通 视 。 无 () 全 站 仪 上 新 建 文 件 并输 入 A、 1在 B点 的坐 标 , 以备 调 用 。 () 入 后 方 交会 子 菜 单 , 入 新 点 ( 由设 站 点) 名 、 2进 输 自 点 仪
B , I ( Y1 )
量完成。一般情况下, 在两个 点测量结束后就可 以得到 P点的
坐标。
() 4 计算 残 差 。即 : dDD H= 测 量 值 一 计算 值 D D = 已知 点 A算 出 的高 程 z 由 已知 点 B算 出的 高 程 z z由 一 若残 差 在 允 许 的 范 围之 内 , 记 录 存 贮 下 新 点: 站 仪 ; 由设站 ; 程 测 量 ; 用 全 自 工 应
全站仪自由设站在测绘中的应用
传统的后方交会方法是指在未知点 P 设站 ,向
作者简介 :骆旭佳 (1985 - ) ,男 ,硕士研究生 ,研究方向为地理信息系 统 GIS 与数字测绘技术 。 收稿日期 :2009 - 06 - 09
三个已知点观测得到两个水平夹角 ,根据所得角度 和三个已知点坐标来计算位置点 P 的坐标[7] 。自 由设站法是指在待定控制点设站或者临时设站 ,向 多个已知控制点观测方向和距离 ,并按间接平差方 法计算待定点坐标的一种控制测量方法 。测站点的 N 、E 坐标根据方向观测值和边长观测值建立方向 误差方程式和边长误差方程 ,然后根据最小二乘法 原理计算待定点坐标平差值[8] 。传统的后方交会方 法有一个前提 :待定点不能位于由已知三点所决定 的外接圆的圆周上 ,否则无法确定 P 的唯一性 。而 且越靠近该危险圆 ,待定点 P 的可靠性越低 。而利 用全站仪的自由设站功能无需过多的顾虑危险圆 。 如图 1 所示 :点 A 、B 为已知点 ,但是不通视 ; P 为所 求点 ,即仪器架设位置 。 P 点可以仅仅是临时的仪 器架设点 ,也可以是待加密的控制点 。
Application of Total Station in FreeΟstation Method for Surveying and Mapping
Luo Xujia1 Gao Fei1 Hu Xiaohua2 Liu Xiaowei1 (1. School of Civil and Hydraulic Engineering , Hefei University of Technology 2. Geographic Information Center ,Hefei Land and Resource Administration)
全站仪在自由设站中应用
的理论值做 比较 , 二者不同时调整气象改正因子( × 1 1 的值)直 至 A , B边 实测 值 与理论 值相 等 。 ( 使 用 全 站仪 的 自由设 站 程 序 ( 方 交会 ) 3 ) 后 直接
按 这种 观测 方法 , 实测 过程 中 , 在 只要 加 上适 合
构 造 . 京 : 质 出版 社 .9 2 北 地 19 .
参 考文 献
[ ] 荣龙. 疆北部蛇绿岩及基性 一 基性杂岩 。 疆地 1曹 新 超 新
质 , 9 4 1 ( )2 — 1 19 . 1 :5 3 . 2
[] 9 杨树 德. 疆北 部 的古板块 构造.新疆地质 ,9 41 新 19. 2
如 图 1 B两 点 间可 以不通 视 , 要确 保 AB两 , A, 但 , D ×AD / p和 D a p D b×AD D p, p即可 对边 长 D a和
2 1 正 01
新 疆 有 色 金 属
2 9
D 起 到 简易 平差 的作 用 。 而 可知 在 D ,bD b 进 a ,p的实 例 系数 K与 实测 距离 的积 , 由 D D + D D 而 p = p K* p可 得
随着测绘仪器的不断更新 和发展 ,全站仪近年 点具 有足 够的精 度 , D < .k 且 p 1 m为宜 。 5 来 已迅速普及 。它具有 自动, 快速三维坐标测量与定
‘
位 功 能 ,以及 外业 数 据 自动 化采 集 和 电子 记簿 等特 点 , 受测 绘 工作 者 的青 睐 。生产 实践 也 证 明 了 , 深 它 在 实现 外业 测 量数 据 采集 处理 自动化 方 面有 明显 优
找 矿靶 区予 以重 点关 注 。
[] 7 王宗秀, 高志 , 周 李涛. 对新 疆北 部蛇绿岩及相关 问题
全站仪自由设站的应用及精度分析
数据交换技术,目前Geoway除提供传统的入库 格式shpfile、e00外,提供了能直接人ArcGis库的 MDB格式,为实现两个系统间的无损交换提供条 (上接第45页)隧道采用这种方法,即使标准差 达到1cm,也完全能够满足隧道的测量精度。因为 隧道理论上对超欠娃的要求很宽,即使超过了规 定的界限,也无非对二衬产生一点影响而已。况 且测量的一点点误差对于打钻、放炮造成的超欠 挖来说影响很小。 桥涵采用这种方法,由于其中都预留了很大
少了中间一级控制,其精度也提高了一级。目前, 全站仪与便携计算机已非常普及,因此按大多数 工程单位的仪器装备及技术力量,完全可以用该
方法进行点位实测的。 参考文献: [1]蒋维恒.测量学测绘出版社,1991(6).
[2]於宗俦.测量平差基础测绘出版社,1996(5)95(3).
式中,si为Pi的水平距离, i为水平方向读数。
利用坐标转换原理可得: rXi=Xp+k,lc Xi、,lc COSIXO—k Yi、,lc sinoto 【Yi=Yp+k jlc Xi、木sinao+k木Yi、术COSOt.O 式中,k为局部坐标系的边长缩放系数。令C=
k eo¥o ̄o,d=k sinoto并代人上式,得 第l9期 杨守菊等:全站仪自由设站的应用及精度分析 45 fXi:=Xp++c* Xi' -d *Yi、"Yi Yp d Xi Yi (2) 【 = + 木 +c水 、 、 式中,xi、,Yi、,由(1)式计算可得,xi,Yi为已知,
非如此,例如: (下转第43页) 第19期 赵宇娟:基于Geoway的图库一体化的技术实现 43 注记制作
注记是制图的重要内容,软件提供利用入库
数据已有的属性内容进行单点、多点注记方式,
全站仪自由设站法的应用研究
南阳师范学院20XX届毕业生毕业论文(设计)题目:全站仪自由设站法的应用研究完成人:班级:学制:专业:测绘工程指导教师:完成日期:目录摘要:全站仪自由设站是目前常用的测量方法之一,本文介绍了全站仪自由设站的基本原理,以及利用全站仪进行自由设站的基本方法。
结合实例分别利用自由设站方法和普通架设法进行施测。
并对测量结果进行精度分析。
(1)0引言 (1)1. 基本原理 (1)边角后方交会 (1)全站仪的测量方法 (2)(1)整体式的测量功能 (2)(2)程序模式功能 (2)(3)存储管理模式和数据通讯模式 (2)(4)测量精度高 (2)坐标转换原理 (3)2 基本方法 (4)外业测量 (4)内业改算 (4)3 实例 (5)(2)在实例中,因客观原因不易得到场区控制网中的平面控制点,或为了测量数据计算、采集的方便,可直接以建筑物主轴线建立施工坐标系,选取能辨识其施工坐标的两个特征点,通过两点交会法解算得测站坐标,完成建站工作广西桂西某二级公路K9+840—K10+060 挖方段,边坡高度在8-12m之间,设计边坡率1:,在路基成型后受持续强降雨影响,公路水毁严重,该段边坡出现大面积滑塌。
施工单位立即组织人员和机械设备投入到塌方清理工作中,因属自然灾害的影响造成额外工作量地增加,业主同意对该部分工程量进行计量,公路土石方数量按平均断面法计算。
在清理完毕后进行现场收方时, 基于两点因素考虑采用路线两点交会建站坐标的方法:①原布设在该段公路附近的导线点已被损毁,从其它点引测过来需较长时间;②路基已成型,有可利用的标识点,以此建立坐标系满足横断面测量的要求。
具体做法是:建立以路线桩号为X值,路线偏距为Y值(左-右+) 的施工坐标系,第一基点取有点位标识的K9+820中桩,坐标设为(9820,0);第二基点取K10+080左侧边沟边缘点(距中6m),坐标设为(10080,-6);交会结果显示总闭合差△R=,此值相对来说比较大,估计是因为第二点边沟放置有较大的随意性产生的,但此误差值对横断面测量来说是在容许的范围之内,可以使用测站Z坐标通过引测附近的高程点而得,这样就建立了测站坐标与施工坐标统一的对应关系,测点的三维坐标对应于实际的桩号、偏距和高程,这正是横断面测量需要采集的数据,不需要象常规方法经过繁琐的换算,数据显示直观明了,方便参与各方人员及时核对与记录,本方法和测量数据得到监理、业主的认可[9]。
全站仪自由设站法及其精度分析
( 1 . S c h o o l o f F a c u l t y o f Ge o ma t i c s , L a n z h o u J i a o t o n g U n i v e r s i t y ,L a n z h o u 7 3 0 0 7 0, C h i n a ; 2 . Ga n s u N u c l e a r G e o l o g y , L a n z h o u 7 3 0 0 7 0 , C h i n a )
Ke y wor d s: t o t a l s t a t i o n;f r e e— s t a t i o ni ng;a c c u r a c y; r e s e c t i on
0 引 言
全 站仪 的普 及 , 使 得 铁 路 的 测 设 手 段 也 得 到 了很 大 的改善 , 逐 步从 以 经 纬仪 加 钢 尺 的偏 角法 、 直 角坐 标 法 、 切 线支距 法 等 过 渡 到 以 坐标 法 为 主 的测 设 方 法 , 而 且 设
o mme n d e d t h e f e a s i b i l i t y a n d s u p e io r i r t y o f t h e me t h o d o f t o t a l s t a t i o n f r e e—s t a t i o n i n g .
胡菊英 ,朱 良文 ,郭 楠
( 1 . 兰州交通大学 测绘与地理信息 学院 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 ; 2 . 甘肃 省核 工业地质局 。 甘肃 兰州 7 3 0 0 7 0 )
摘
要: 针 对 高速铁 路无砟轨道等 工程施 工放样 过程 中已有控 制点 上不便 于安置仪 器的情 况 , 提 出了用全站仪
全站仪自由设站法在基坑水平位移监测中的应用
全站仪自由设站法在基坑水平位移监测中的应用摘要:全站仪自由设站法是一种常用的测量方法,广泛应用于基坑水平位移监测中。
基坑施工过程中,为了确保施工安全与质量,对基坑的水平位移进行实时监测十分重要。
全站仪自由设站法能够实现快速、准确地测量基坑水平位移,对基坑内部的变形情况进行实时监测,为施工人员提供及时的数据支持和预警。
基于此,本篇文章对全站仪自由设站法在基坑水平位移监测中的应用进行研究,以供参考。
关键词:全站仪;自由设站法;基坑水平位移;监测引言全站仪是一种用于测量和定位的现代测量设备,其具有高精度、高效率和多功能等优点,在基坑水平位移监测中应用得到了广泛关注。
全站仪自由设站法是一种基于自由设站原理的测量方法,通过设置测站点,利用全站仪测量各个测站点的水平位移,从而实现对基坑水平位移的监测。
1全站仪自由设站法概述全站仪自由设站法是一种测量方法,可以用于测量地面点的坐标和方位角。
全站仪是一种综合了电子测距仪、自动水平仪和全站仪的测量设备。
选择一个参考点作为基准点,并将全站仪放置在该点上。
通过调整水平和垂直轴,使全站仪水平放置。
使用全站仪观测目标点的坐标和方位角。
望远镜会自动锁定目标并测量其坐标,同时记录水平仪和垂直仪的读数。
将全站仪移至下一个测量点,重复观测和记录过程。
通过对观测数据进行处理和计算,可以得到各个测量点的坐标和方位角。
全站仪自由设站法的优点在于可以灵活地选择设站位置并进行测量,适用于各种测量场景。
同时,全站仪具备高精度的测量能力,能够提供准确的测量结果。
在工程测量中,全站仪自由设站法被广泛应用于建筑、土木工程、道路施工等领域,用于测量控制点、监测变形、绘制图件等工作。
2全站仪自由设站法的应用优势2.1高精度测量全站仪具有较高的测量精度,能够实现毫米级甚至亚毫米级的水平位移测量,满足对基坑变形的精细监测需求。
2.2实时监测全站仪自由设站法能够实时采集数据,通过连接计算机或移动终端,可以将测量数据实时传输到监测中心或施工现场指挥中心,提供即时的数据反馈与预警功能。
全站仪自由设站法在基坑变形监测中的应用
全站仪自由设站法在基坑变形监测中的应用为防止基坑变形给高层建筑工程造成严重的安全隐患,因此在基坑施工的過程中对基坑进行周期性的高精度的实时监测就显得十分的重要和必要,本文对基坑变形的监测作出了一定的分析研究。
标签:高层建筑工程基坑变形监测技术1基坑变形的监测内容(1)编制监测方案时的原则:在基坑变形监测方案中要明确在监测中的预期目标、监测步骤、方法、基本工作、按期执行计划和成本估算等内容,所以在方案编制时必须全面掌握目标建筑的地质情况和附近环境情况。
(2)编制监测方案时的步骤:①多方收集和掌握工程建筑的地质情况和建筑场地的环境状况;②对建筑现场进行实地考察,对场地的地下管线、基本维护对应的结构情况和周边的建筑物状况等信息进行囊括和汇总;③结合考察情况制定相应的监测方案,经过工程建设方的讨论,通过以后才能上报,由区域市政建筑监察部门组织水电气等主管单位,经过审查批准成为正式的施工计划书才能开始施工。
(3)监测方案的基本内容:每个建筑工程在监测重点上都有不同之处,但基本方案的范围不变,主要是以下几个方面的内容:①工程的地质、环境情况;②监测的主要目的;③编制合理的监测内容;④明确可行的监测方法;⑤通过分析监测位置来确定监测点的布置;⑥编制合理的监测周期、合理预警值和安全报警机制;⑦绘制和提交监测报表与总结报告。
2基坑变形监测的实施全站仪自由设站法是对高层建筑实施变形监测时所用的主要观测方法,它操作起来方便灵活,受场地环境影响较小且能有效的减少全站仪设站误差对变形监测结果的影响,因此在精度要求较高的基坑变形监测中能得到较广泛的应用。
选择TCA2003自动全站仪来监测基坑变形,选择自由设站法和极坐标转换方法,对某建筑基坑的水平位移进行监测和分析。
某大型建筑深基坑长是120米,宽是105米,基坑开挖深度是15米,基坑东侧5米处是一栋6层与两栋7层建筑物,基坑南侧10米是两栋12层建筑物,基坑西侧20米处是交通主干道,北侧紧挨着的是某高层建筑正在施工。
全站仪自由设站法在数字测图中的运用
全站仪自由设站法在数字测图中的运用摘要:由于野外有些地区比较隐蔽,对其进行野外数字地图的采集是采用碎步测量相对而言有些困难,因此我们可以使用全站仪自由设站法来解决这一难题。
我们可以假设出坐标和高程数据的采集,然后使用内业中的软件,也就是“测站改正”这一功能达到修改数据的纠正目的,进而简化了野外数据采集。
从而使得以往的操作程序得以简单而为之,工作效率也大大提高。
这对我们进行数字测量工程和成图软件具有很大的推进作用。
关键词:自由设站:数字测图;测站改正在野外数字测图中,我们都知道它的信号很差,GPRS根本达不到,所以我们只能进行人工使用全站仪进行野外数据采集。
在野外,我们考虑到工作人员的体力,工作效率、我们假定的测站点工作人员由于环境问题能否达到;又或者是在一些深山、河里我们控制点的坐标能否找到,或者被掩埋等,又或者我们选择的两个控制点之间会不会由于障碍物进而阻挡视线等情况,考虑到这些因素,但是我们又要赶工期,因此不得不进行自由设站法进行假定坐标和高程的数据采集。
我们再根据“测站改正”进行数据纠正,然后我们在修改控制点的坐标,这样就能使得采集数据的高程变得简单,并且工作效率也提高了许多。
下面我们就对全站仪自己设站法在野外数据采集及内业纠正两个方面进行简单的论述。
一、全站仪自由设站的外业操作方法在开始测量时,仪器设置在第一工位台站,通过运行全站仪在一个易于到达的地方,需要在附近收集一系列测量数据,或运行全站仪选择附近的两个支导线点,并测量出它们的工位坐标。
同时,全站仪的操作人员可以在任何时间在该领域选择遍历的支持点进行传递,本地架起全站仪以便于随后采集数据。
选择的第二工位台站同样要确保其定位于正确的位置从而形成小区域通视,然后假设测量工位台站的坐标、高度以及方向。
另外,还需将全站仪设置在分支导线点中的第一个台站位置,测量立于假定坐标处反射镜的二维坐标和高度。
如果条件允许的情况下,同样的方法可以是测量点用于与几个子线检查中的第二工位台站上的其他的地形特征的数据采集和第二个测站的坐标和方向,可以认为,在可以选择几个台站附近的支撑线点,如果足够的仪器可以同时运行数据采集多台仪器,以确保至少两个站有两个共通点。
全站仪自由设站原理
全站仪自由设站原理全站仪自由设站呀,就像是在测量的世界里玩一场超级自由又有趣的游戏呢。
咱先来说说全站仪是个啥。
全站仪呀,就像是一个超级智能的测量小能手。
它能测距离、角度,还能算出坐标,可厉害啦。
那自由设站呢,就是这个小能手的一个超酷技能。
一般来说呢,传统的测量可能要在一些特定的已知点上设站。
但是自由设站就不一样啦。
它就像是一个自由的精灵,不需要被那些固定的已知点死死地束缚住。
它可以在一个相对自由的地方,只要能看到一些已知点就行。
比如说,在一个工地里,周围乱糟糟的,没有特别合适的传统设站点,这时候自由设站就像救星一样出现啦。
那它是怎么做到的呢?其实呀,它是靠测量到几个已知点的距离和角度来确定自己的位置的。
想象一下,全站仪站在那里,就像一个好奇的小眼睛,看着周围的已知点。
它先测量到一个已知点的距离和角度,这就像是在和这个点打个招呼,问“嗨,你在那儿呀,我看看我离你多远,角度是多少呢”。
然后再测量到另一个已知点的距离和角度。
这就好比它又和另一个小伙伴互动起来了。
通过测量到这些已知点的距离和角度信息,全站仪就可以利用一些数学魔法啦。
这个数学魔法呢,就是一些复杂又神奇的计算公式。
它就像一个聪明的小魔法师,把这些测量得到的数据在自己的小脑袋(内部程序)里捣鼓捣鼓,然后就算出自己所在的位置坐标啦。
这就好像是它在说“哈哈,我知道我在哪里啦,我可以开始工作咯”。
而且呀,自由设站还有个特别棒的地方。
如果在测量过程中,有一些小的干扰或者误差,它也能通过测量多个已知点来调整自己的位置计算,就像自己给自己纠错一样。
这就好比是一个很机灵的小朋友,发现自己走偏了一点,就赶紧调整回来。
在实际的测量工作中,这个自由设站可帮了大忙呢。
比如说在一些地形复杂的山区进行测量,很难找到那些传统测量所需要的理想已知点。
全站仪的自由设站就可以在相对平坦一点或者方便操作的地方设站,然后快速地开始测量工作。
这就像在一片混乱中找到了一个简单又有效的解决办法。
全站仪的使用方法及应用
全站仪的使用方法及应用全站仪是一种用于测量地面上点的三维坐标的精密仪器。
它主要由一个测量仪和一个三脚架组成。
全站仪的使用方法主要包括设置、测量和记录三个过程。
第一步是设置全站仪,确保它稳定地放置在三脚架上,并使用水平气泡仪进行精确调平。
然后,使用电子气泡仪或调平器水平仪进行更精确的调平。
最后,使用磁子进行方位角的校准。
第二步是测量。
首先,通过观察或使用现代全站仪配备的激光测距仪来确定目标点。
然后,通过按下突出按钮来记录目标点的读数。
在测量不同点之前,全站仪需要旋转,然后重新瞄准新的目标点。
根据不同的任务,可以采用不同的测量方法,如短程测量、长程测量或连续测量。
最后,是记录测量数据。
全站仪通常配备一个内部存储器,可以记录多个测量点的坐标和其他相关信息。
此外,通过连接计算机或移动设备,可以将测量数据传输到外部设备上进行进一步的处理和分析。
全站仪的应用非常广泛。
它主要用于土地测量、道路建设、建筑施工和建筑监理等领域。
以下是一些常见的应用场景:1.土地测量:全站仪可以用于测量土地边界、地形、高程等。
它可以帮助确定土地的面积、坡度以及任何可能的障碍物或地形特征。
2.道路建设:全站仪可以用于测量并确定道路中心线的坐标及其相对于道路边缘的偏移量。
它还可以帮助定位标志、交通信号灯和其他道路设施。
3.建筑施工:全站仪可以用于测量建筑物的地基、墙壁、地板和屋顶等元素的坐标。
它还可以帮助确定建筑物的垂直度和水平度等。
4.建筑监理:全站仪可以用于监测建筑物的变形和倾斜。
它可以通过定期测量,监测建筑物的结构稳定性和安全性。
5.矿山勘探:全站仪可以用于测量矿山的边界、地下开采平面和采矿设施等。
它还可以帮助确定地下矿脉的位置和走向。
总之,全站仪是现代测量工程中不可或缺的工具。
它的高精度和多功能性使其成为土地测量、道路建设、建筑施工和建筑监理等领域的必备设备。
通过正确的设置和使用,全站仪可以提高工作效率,降低测量误差,并全面记录和分析测量数据。
全站仪原理与应用
由于使用场合的不同,全站仪的测量精度要求也 不相同。一般情况下,经济型全站仪的测角精度 达到1秒,测距精度为1-3mm。
全站仪的维护和保养
1 日常保养
每次使用后要清洗全站仪,特别是镜头和棱镜。保持外观干净,放置在干燥场所。
2 误差调整
在日常使用中,全站仪会产生误差,需要经常进行调整。使用前进行检查和校准,也可 广泛使用,它可以实 现对建筑物的布局、标高、下水道和地下管 线的施工精确控制。
其他领域
全站仪还可以应用于普通民用建筑、水利工 程、工厂、矿山、隧道、公路、铁路、电力、 电信等领域。
全站仪的数据处理和精度要求
数据处理
精度要求
全站仪测量的数据可以通过软件进行管理、传输、 转换和处理。可以生成CAD图和建筑模型,并且 方便分享。
发射激光束,将其转换为测 量仪器所需的光束和信号。
作为观察、重对准、目标定 位和流线型设计等方面的手 段。
将测量信号转换为数字信号。
计算控制全站仪。
可以保存测点数据及其位置、 照片等文件资料。
全站仪原理与应用
全站仪是现代测绘领域中一款非常重要的设备。本次演示将介绍全站仪的定 义和原理,以及结构组成和主要功能。
全站仪的应用领域
土地测量
全站仪可以在野外测量时自动转换测向、测 角、测距、校正温度等因素,大幅提高工作 效率和准确度。
道路测量
全站仪在交通规划方面可以用于道路的设计 以及测量,如交通信号灯和路灯的设置。
3 维护质量
为了保证全站仪长期的性能和精度,需要确保使用和维护的质量,谨防水、防尘、防摔, 防止阳光照射等。
总结和展望
1
总结
全站仪作为一款现代化的测绘仪器,具有实现三维精确定位的作用,提高了测量 工作的准确性和效率。其用途广泛,效果优秀。
全站仪自由设站法的解算原理
全站仪自由设站法的解算原理电子全站仪是具有测角、测距、数据运算和存储功能于一体的测绘仪器, 它的出现给传统测量模式带来革命性地改进, 在节省人力、时间方面的效益非常显著, 以前5、6 个人几天时间才完成的测量工作, 到现在也许只需两个人几个小时就可完成。
基于全站仪的极坐标测量放样方法, 在现场需进行多次多个步骤的繁杂数据计算, 依靠人工是无法胜任的,CASIO 系列可编程计算器可很好地解决上述问题, 它具有机身轻便小巧、功能强大、价格低廉的特点, 在工程运算方面得到广泛应用, 它与全站仪配合使用, 可很好弥补全站仪在软件方面的不足, 是当今的主流配置。
好的仪器设备, 还需人的科学合理操作运用, 才可能发挥它内在的最大功用, 从而减轻人类劳动强度和提高工作率。
由于自身工作的需要, 笔者编写有多个工作相关的测量程序, 其中的基于两边一角的自由设站法及其相应CASIO 编程计算器的交会坐标计算程式, 该方法通用性强、效率高, 程式简洁、易于理解, 值得推广应用。
自由设站法即根据测区的现场条件和测设任务, 利用全站仪测距、测角的功能, 选择最有利于工作开展的地点架设仪器, 通过对有限已知点地观测, 获取必要的计算参数, 进而解算测站坐标, 达到“一站到位”的工作效果, 大大提高设站的灵活性和便捷性。
依据已知的两个控制点, 解算一个中间加密点坐标, 是自由设站法最典型的解算条件。
一、自由设站法解算思路两头有已知点, 待求一个中间点, 其实是无连接角附合导线的特例, 无连接角附合导线的坐标计算思路完全适用于它, 只需测得两条导线的边长和它们之间的夹角就可算得测站坐标。
如图1 所示, AB为已知控制点, P为为仪器架设点,观测得PA、PB 导线边长D1、D2及夹角β, 设导线从A点出发, 经P 点符合到B 点, 计算过程如下。
( 一) 计算各导线边的假定方位角。
( 六) 计算点位误差理论上从A、B 两点起算至中间P 点的坐标值应相等, 因测量误差的存在, 两者并不相等, 坐标误差值等于两者之差( 几何意义见图2) :( 七) 计算P 点坐标K 值应符合相应测设等级精度的要求, 否则应查明超限的原因。
全站仪自由设站在地下洞库中的应用分析
全站仪自由设站在地下洞库中的应用分析摘要:在一个相对较新的建筑领域里面(水封式地下能源储库)的施工测量时依然使用传统的测量方法已无法满足施工需求,不仅延长了测量人员工作时间也给施工工序造成了一定影响,通过全站仪自由设站在某地下储库两年多的测量工作中的应用总结出了该方法的正确操作过程及精度控制措施。
关键词:全站仪;自由设站;地下储库;施工测量;引言:地下洞库是一种新兴的地下隧道式的空间结构物,主要用于储存石油、LPG 气体等物质。
由于洞库位于地下120~180m深的基岩内,在施工期间岩层裂隙渗水、施工废水均流向掌子面,施工场地内有水且水深能达到并保持一定的高度这对测量工作的影响那是可想而知的。
地下洞库的设计又普遍是平行的、多条交错连接的形式,本文所针对的某地下储库工作面打开最多时达到了13个之多,一天的掌子面开挖轮廓线放样达到20个。
所以使用传统的设站在固定已知点上向工作面附近测设临时加密点的放样方法已无法满足施工工序时间的要求,为不影响测量放样的精度又不给施工工序造成影响,全站仪自由设站的方法完全解决了这一难题,并能用尽量少的人员配置把施工测量的时间缩短至可以忽略不计,既方便了测量工作也无形中节约了工程成本。
但利用自由设站对主洞控制点加密仅限于未进行底板硬化无法做控制点的主洞库使用,而公共交通巷道和交通巷道必须及时把支导线延伸至主洞库口方便能及时对主洞库内控制点进行校对。
一、自由设站精度分析自由设站:在能够和需要后视的已知点通视的情况下,可以不受现场条件限制、受交会图形限制较小可随意挑选建站位置进行测量工作的测量方法。
图1中A、B、C三点为已知点;P1、P2、P3、P4均为自由设站假想设站点,设站在P1可以进行测量放样,设站在P2也可以进行测量放样工作,P3、P4均可以,前提条件是可以通视后视点。
图1 自由设站示意图本文针对徕卡TCR802型全站仪来进行自由设站的实际应用分析。
自由设站后视至少两个,但最多五个已知点通过边角交会计算求得测站点的设站数据。
全站仪自由设站法道路应用
全站仪自由设站法道路应用一、引言道路定测是道路勘测的重要阶段,主要解决线路平面、纵断、横断三者的合理配置,通常的定测方法为:在平面和高程控制的基础上依次进行中线测量、纵断面测量和横断面测量,所用仪器一般为经纬仪、钢尺、水准仪。
随着科技进步,全站仪已在道路测量领域得到了广泛应用,但大多数使用者仅仅把它作为普通经纬仪、测距仪来使用,还没有完全利用和开发全站仪的功能,来提高测量效率,解决实际问题。
而用全站仪自由设站法进行道路定测,可在任意点设站安置仪器,利用坐标变换原理,进行中线测量和纵、横断面测量,不仅能发挥全站仪自身的优势,还具有以下优点:一是用导线点直接测设加密点,去掉中间的由交点控制主点、再由主点控制加密点的步骤,这样减少了误差的传递和累积,提高了精度;二是避免由于虚交点和不通视带来的测设困难,提高工作效率。
全站仪是集测角、测距、测高差于一体的测量工具,并可以与计算机双向通讯。
本文就采用全站仪自由设站法在道路定测阶段进行平、纵、横同时施测及解决困难地段的定测问题作一探讨。
二、道路中线测量在常规的道路中线测量中,直线部分的测设通常用支距法和极坐标法直接标定。
而对于曲线测设则是先在测设交点的基础上测设主点(即起点、终点和中点),再进行详细测设,曲线的详细测设方法有偏角法、切线支距法、弦线支距法、弦线偏距法等。
在本文中,中线测量的控制点一般采用GPS定位或全站仪测设,并将各点信息传输至PC-E500计算机中,给每个控制点统一编号。
这些点在计算机中的存储形式为:点的类型、编号、X、Y、H、坐标原点点号、备注。
1. 方向线的测设方向线是直线,它的测设只要确定直线上两个点即可。
一般有两种方法:一种是根据纸上定线的结果利用极坐标法选一控制点作为坐标原点。
再选另一已知点构成已知方向并把量取的极角θ及极径ρ输入PC-Ε500计算机,在所选原点安置全站仪,并使之处于联机状态,并使水平角置零,照准已知方向,转动全站仪,当拨角达到极角大小时有蜂鸣声,制动照准部,在此方向点前后移动棱镜,直到有蜂鸣声,此时棱镜所在点即为要测定的点,再输入量取的另一点的极径和极角,用同样的办法测设另一点,这样就由两点确定了一条方向线。
全站仪三维自由设站在基坑测量中的应用与分析
全站仪三维自由设站在基坑测量中的应用与分析发布时间:2021-09-14T07:46:36.212Z 来源:《城镇建设》2021年第13期作者:侯乐[导读] 在复杂环境的城市建筑基坑监测中,基坑围护结构的水平位移和竖向位移是必测内容侯乐中交一航局第三有限公司辽宁省大连市 116006摘要:在复杂环境的城市建筑基坑监测中,基坑围护结构的水平位移和竖向位移是必测内容,传统的测量方法是平面和高程分开进行,用全站仪进行平面测量,比较两个周期平差计算得到的监测点平面坐标来计算水平位移变形量;用水准仪进行精密几何水准测量,比较两个周期监测点高程值来计算竖向位移变形量。
虽然小角法、极坐标、平面自由设站等方法得到广泛应用,改善了监测效率,但是在通视条件差、作业环境复杂的情况下,外业工作量仍然很大,高程信息无法充分利用,监测工作效率较低。
随着高精度的智能型全站仪的不断应用发展,其ATR、免棱镜测距等功能保证了测量的准确性和稳定性,可充分利用在监测中智能型全站仪平面测量过程中的天顶距和斜距信息,完成高程信息的采集。
本文利用徕卡智能型全站仪,采用全站仪三维整体自由设站监测方法,对全站仪的水平方向值、天顶距和斜距三类观测值进行自由设站平差模型验证及其精度可靠性分析,并通过实例比较三维自由设站与传统方法两种计算方法的监测点成果,对该方法的可行性进行验证。
关键词:全站仪;三维自由设站;基坑监测引言全站仪的非接触测量已成为主要的监测测量手段之一,因为它具有快速测试速度、测量距离、对执行的干扰较小以及实现三维测量的能力等优点。
对于几何图形而言,整个工作站的非接触测量比使用规则的常规测量更为严格。
测试中存在许多错误的根源,许多研究人员对此进行了研究,并提出了改进的方法。
全站仪自由测站精度分析;半自由站测量精度分析-全站仪;分析仪器精度造成的测量误差;认为测量站精度主要受距离测量误差影响,几乎与交会图纸无关;采用最小乘法的构型原理,提出了考虑已知点精度的算法;提出了测量高空边坡变形的坐标差观测方法;使用角度调整和程序补偿方法可进一步提高测量精度。
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全站仪自由设站功能的分析与应用
摘要本文简要叙述全站仪自由设站的优越性,并对其工作原理在工程中的应用,以及测设点精度进行分析。
关键词全站仪;施工进度;测控;自由设站
自全站仪诞生以来,它以其方便快捷的优势在测绘行业引起了一场自动化的革命,全站仪得到了迅速普及。
全站仪以其快速三维坐标测量和定位功能,以及外业数据自动化采集和电子记簿等特点,深受人们的青睐。
随其附带软件功能的日益强大,全站仪自由设站功能使其拥有了更高的效率和相对更高的精度的优越性,具体如下:
第一,整体测盆功能更加完善。
仪器设站不在是必需架设在已知点上,而且也不需要进行对中、测仪高等繁琐的步聚。
它让全站仪可以更自由的加设的你工作方便的位置,给测绘作业带来的极大的便利。
可以大幅提高效率。
第二,自由设站功能可以通过对尽可能多的后视已知点的观测,通过机载软件的平差处理,得到精度可靠的仪器架设的精度,最终保证了测量成果的精度。
由于全站仪自由设站功能具有如上的优越性,所以在当前的公路、铁路、矿山、桥梁、水利等各行各业的工程建设中,得到了广泛的应用。
全站仪的自由设站可以有两种方式实现,其一是测边测角的后方交会;其二是仅进行测角的后方交会。
本文将重点对进行边角测量的后方交会其精度分析。
假设在P点架设全站仪,在1到n点两点上安置棱镜,测得n条边S1、S2、S3…Sn及7个角γ1、γ2、γ3…γn-1,由于解算的必要观测个数仅为2个,而实际观测数为2*n-1个,存在2*n-3个多余观测,利用平差计算来提高测站点精度。
按间接平差法,其误差方程式为:
Vsi=cosαidxp+sinαidyp+li(1)
Vγj=ρSjsinαi+ρSj+1sinαi+1dxp+ρSjcosαi+ρSj+1cosαj+1dyp+ωj(2)
li=S0i-Si,ωj=γ0j-γj(3)
其中: i=1,2...8, j=1,2 (7)
式中,αi为第i点到P的坐标方位角近似值;
Si为第i条边的测量值;
S0i为第i条边的近似值;
γj为第j条边与第(j+1)条边的夹角的测量值;
γ0j为第j条边与第(j+1)条边的夹角的近似值。
S0i和γ0j值可由站点的近似坐标反算求得。
PSi为测量边的权值,PSi=σ20σ2Si;
Pγi为观测角的权值, Pγi=σ20σ2γi,σ2γi=S2·m2β206 2652。
其中:σSi为全站仪的测边误差,例如:Leica 1201全站仪的精度为Si=2+Si×2×10-6(mm);mβ为全站仪测角误差,Leica 1201全站仪的测角误差为1 s。
而就Leica 2003全站仪而言,测角误差为0. 5 s,以上公式中σ0均取1。
最后利用矩阵求逆或解高斯方程的方法解出所有未知量Vsi、Vγi和dx、dy。
得到最后的站点坐标:
x=x0+dx
y=y0+dy
由公式可知当已知点增加时其精度也随之增加,但是已知点的增加可以会增加作业的经济成本和老动力投入,同时也会增加设站位置的受限制性,所以依据多余观测数个数对精度提高的影响及客观条件限制,一般有3个已知点进行边角同测的后方交会即可较好的满足作业的要求。
但是设站的精度也并不是一个恒定值,它将受到已知点与仪器形成的几何图形的影响。
由算式:
PSi=σ20σ2Si;
Pγi= S2·m2β/206 2652。
分析可知,随着β角的增大,精度越来越高,当P点位于两点之间时,精度可达到最高。
但由于角度与距离不能相互检核,结果的可靠度降低。
而当β很小的时候,精度迅速降低,当后交点位于AB延长线时候,同样角度和距离不能相互检核,致使结果的精度及可靠度都不能保证。
因此当后交点基本位于AB间时,建议增加后视点,以增加可靠度;当基本位于AB延长线上时,应避免使用这种方法。
当β一定时,即后交点位在位于AB为弦的圆弧上,后交点离开A,B点越远,精度越差,在基本为等腰三角形时候,精度最低。
随着交会角β的增大,设站点位精度也会相应地提高。
当β>40°时,P点的点位精度就小于±1 cm,能够满足一般测量要求。
以上的模拟计算分析假设AB间距为500m,而在建筑工程测量的实际的应用中此距离会远小于500,仪器设站的精度会有较大幅度提高,足以满足日常应用的要求。
同样在有多方向(3个以上)的测角后方交会过程中,通过合理的利用图形强度的保证,我们也能得到有精度保障的仪器设站成果。
但是在此种情况下我们需要特别关注的是一种情况:危险圆,此时我们的后视点和仪器设站点在同一个圆上,由几何知识可知此时仪器设站成果有无数解,将无法完成设站。
经过本文的分析,全站仪自由设站法在其工作效率和精度方面都有一定的可取之处,自由设站测试时不受地形的限制,可根据现场地形和已有点位条件,灵活选择测站点。
全站仪自由设站法集测角、测距于一体,同时自动化程度越来越高,瞄准目标即可得到该点的粗略坐标,能方便、高效、自如地应用而满足相应的要求。
在实际工作中我们也要我们应当利用尽可能多的已知点,对中的时候也应该使用强制对中棱镜进行对中,以减小各个环节的误差,提高测量精度。
参考文献
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[2]华锡生,黄腾.精密工程测量技术及应用[M].南京:河海大学出版社,2002.
[3]周西振.前方交会法测定变形监测点最佳交会图形的探讨[J].勘察科学技术,2002(3).。