全站仪对边测量原理及应用
对边测量
全站仪对边测量功能在道路测量中的应用(2008年第3期总第107期)更新时间:[2009-01-04] 字体:大中小张香祥(宁德公路分局,宁德352100)摘要本篇介绍全站仪对边测量的原理、计算屏幕显示的格式。
分析对边测量中高差、平距的观测值精度及提高观测量精度的方法。
根据全站仪对边测量的功能结合道路测量内容,具体阐述了利用全站仪对边测量在道路测量中关于导线测量、基平测量、角度测量、中桩测量、中平测量、横断面测量、施工放样测量、线型检测及建筑物变形监测等的具体应用方法。
关键词全站仪对边测量精度分析道路测量应用1 前言随着现代测绘新技术发展,全站仪在工程建设中已广泛使用。
尤其是配备有测绘软件的电脑型全站仪,具有能同时解决工程外业测量数据的采集与内业数据处理及计算的功能,使现代工程测量从从前繁重的内外业工作中解放出来,大大地提高测绘工作的质量与效率。
下面就一般全站仪通用的对边测量功能,阐述其在道路测量中的具体运用方法其注意事项,以供工程测量人员参考。
2 对边测量原理对边测量功能指:全站仪利用其三维坐标测量原理实时计算两点间的平距、垂距与斜距以及两点间的相关几何参数。
有射线对边(A-B,A-C)和折线对边(A-B,B-C)两种对边测量方式可供用户选择。
其原理图1所示。
根据实时测得相互两点间的坐标经反算和高差计算结果,一般比较好的全站仪屏幕可显示以下相关两点间的几何参数:rSD:两点间的斜距;rHD:两点间的平距;rVD:两点间的高差;rV%:两点间坡度百分比;rGD:垂直坡度;rAZ:从第1点到第2点的方位角。
特别应注意的是架仪点位置的区分,一般情况下采用任意点设站测量,那么仪器中心坐标为仪器上次建站保存的坐标数据,方向为任意方位,因为仪器只显示计算结果,坐标只是其测量过程对结果没影响。
若采用已知点建站测量那么方位角为真实的方位角值,其它显示数值没影响。
下图2示:可见若B、C镜标高度相等,那么屏幕显示即是地面点的实际数据,若采用免棱镜功能则同上或应直接观测地面点。
全站仪的工作原理及使用方法
全站仪的工作原理及使用方法全站仪是一种用于测量地面上各种建筑物、道路、桥梁等工程中的高程、水平和方位的仪器。
它是现代测量工程中不可或缺的重要设备之一。
本文将从全站仪的工作原理和使用方法两个方面进行介绍。
一、全站仪的工作原理全站仪的工作原理主要基于光学原理和电子技术。
它主要由望远镜、测角装置、测距仪、数据处理系统和显示器等部分组成。
1. 望远镜:全站仪的望远镜是其最重要的部分之一。
它通过望远镜来观测测量点,并通过目镜和测角装置来测量水平角和垂直角。
2. 测角装置:全站仪的测角装置采用的是电子测角技术。
它通过内置的水平仪和垂直仪来自动测量和校正仪器的水平和垂直状态,保证测量的准确性。
3. 测距仪:全站仪的测距仪采用的是电子测距技术。
它通过发射红外线或激光束,测量仪器到目标点的距离。
测距仪还可以通过反射器进行测量,以提高测距的精度。
4. 数据处理系统:全站仪的数据处理系统用于处理和存储测量数据。
它可以将测量数据转化为数字信号,并通过无线通信或数据线传输到计算机或其他设备上进行进一步处理和分析。
5. 显示器:全站仪的显示器用于显示测量结果和仪器的工作状态。
通过显示器,用户可以直观地了解测量数据和仪器的运行情况。
二、全站仪的使用方法全站仪的使用方法相对复杂,需要经过专门的培训和实践才能熟练掌握。
以下是使用全站仪进行测量的一般步骤:1. 设置仪器:在使用全站仪之前,需要先设置仪器的基准点和仪器的初始位置。
基准点通常是已知坐标的固定点,而仪器的初始位置需要通过水平仪和垂直仪进行调整。
2. 观测测量点:将全站仪对准待测点,通过望远镜观测目标点,并使用测角装置测量水平角和垂直角。
在测量过程中,需要保证仪器的稳定和准确。
3. 测量距离:通过测距仪测量仪器到目标点的距离。
在测量距离时,需要选择合适的测距方式和测距精度,以确保测量结果的准确性。
4. 数据处理和分析:将测量数据通过数据处理系统传输到计算机或其他设备上进行处理和分析。
全站仪的测量原理应用
全站仪的测量原理应用1. 全站仪的测量原理全站仪是一种多功能的测量仪器,主要用于测量地面上的各类工程项目。
全站仪采用了多种测量原理来实现高精度的测量结果。
以下是全站仪的主要测量原理:1.测角原理:全站仪可以通过测量目标物体与水平方向的俯仰角和与垂直方向的水平角来确定目标物体的方位角。
2.测距原理:全站仪通过发射激光束并接收反射回来的信号来测量目标物体与测量仪之间的距离。
3.测高原理:全站仪可以通过测量仪器与目标物体之间的垂直高差来确定目标物体的高程。
2. 全站仪的应用场景全站仪由于其高精度和多功能的特点,广泛应用于各类工程项目中。
以下是全站仪的一些主要应用场景:1.土木工程测量:全站仪可以用于测量建筑物、道路、桥梁等土木工程项目的方位角、距离和高程,为工程施工提供准确的测量数据。
2.测量控制点:在各种工程项目中,为了确保测量的准确性和一致性,需要设置控制点。
全站仪可以用于测量控制点的方位角、距离和高程,并提供准确的控制点坐标。
3.地形测量:全站仪可以用于测量地形的各种参数,如山地的坡度和高程等。
这对于土地规划和地形分析等工程项目非常重要。
4.地下管线测量:在进行地下管线敷设和维护时,全站仪可以用于测量地下管线的位置、坡度和高程,以确保管线的准确布置。
5.矿山测量:全站仪可以用于测量矿山的地形、开采面积和深度等参数,为矿山的规划和开采提供重要的测量数据。
3. 全站仪的使用注意事项在使用全站仪进行测量时,需要注意以下几个方面:1.标定仪器:在使用全站仪之前,需要进行仪器的标定,以确保测量结果的精确性。
标定包括水平仪的调平和角度测量的准确性校正。
2.环境因素:全站仪对环境的要求比较高,应尽量避免在强光、震动或恶劣天气条件下使用。
同时,也需要注意防止尘埃和水分进入仪器。
3.可视范围:全站仪的激光束具有一定的可视范围,需要确保目标物体在激光束的范围内才能进行测量。
如有必要,可以设置反光体来扩大测量范围。
4.操作技巧:正确的操作技巧可以提高测量结果的准确性。
测绘技术中的全站仪测量原理与应用
测绘技术中的全站仪测量原理与应用引言:测绘技术在现代社会中占据着重要的地位,而全站仪作为一种先进的测量仪器,其原理和应用也受到了广泛关注。
本文将介绍全站仪的测量原理以及在测绘工作中的应用。
一、全站仪的原理全站仪是一种综合了测角、测距和测高等功能的精密测量仪器。
其主要原理是利用红外线、激光等技术来测量物体的角度和距离。
全站仪由测距仪、自动水平仪和垂直仪三部分组成。
测距仪通过激光束与被测物体之间的反射来测量距离。
它通过发射激光束,经过被测物体反射后返回设备,并通过测量返回的激光束的时间差来计算距离。
这种基于激光原理的测距方法具有高精度和远距离的特点。
自动水平仪用于保证测量仪器的水平,从而保证测量数据的准确性。
它通过测量仪器与水平面之间的相对高差来调整测量仪器的姿态。
垂直仪用于测量物体的高差。
它通过测量仪器与水平面之间的垂直偏差来确定被测物体的高程。
二、全站仪的应用全站仪在测绘工作中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 建筑测量:全站仪可以用于建筑施工过程中的测量和定位。
它可以测量建筑物的各种尺寸和角度,包括横截面、立面和平面的平面尺寸,以及屋顶的坡度和倾斜角度等。
全站仪通过精确的测量数据,可以为建筑施工提供重要的参考和依据。
2. 土地测量:全站仪可以用于土地测量和绘图工作。
它可以测量地表的高程和坡度,以及地块的边界和面积。
通过测量数据的处理和分析,可以绘制出详细的地形图和土地使用图,为土地管理和规划提供重要的数据支持。
3. 工程测量:全站仪在各类工程测量中也发挥着重要作用。
例如,在道路建设中,全站仪可以用于测量道路的纵横断面和边坡,以及道路的坡度和曲线等参数。
在桥梁施工中,全站仪可以用于定位和测量桥墩的位置和高程。
全站仪的高精度和便捷操作,使得工程测量变得更加精确和高效。
4. 矿山测量:全站仪也广泛应用于矿山测量和矿山开发中。
它可以测量矿坑的地貌特征和边界,以及矿物资源的储量和分布情况。
通过测量数据的分析和处理,可以制定出科学合理的矿山规划和开采方案。
全站仪的悬高测量和对边测量原理
全站仪的悬高测量和对边测量原理随着测量技术的高速发展,全站仪现已普遍用于控制测量、地形测量及工程测量中,并以其简捷的测量手段、高速的电脑计算和精确的边长测量,深受广大测绘人员的钟爱。
但是,利用全站仪精确测距的优势进行三角高程测量能否普遍代替水准测量,已成为测绘人员急待解决的问题。
如果这一提议成立,不但可大大减轻高程测量的重负,也可相应提高高程测量速度。
能否利用全站仪进行三角高程测量代替水准测量,只进行这两种测量方法的误差分析即可。
1.三角高程测量的误差分析三角高程测量计算高差的公式是:h=s.tgα式中S为距离,α为垂直角。
设S与α的中误差分别为ms及mα,根据“一般函数中误差等于该函数按每个观测值所求的偏导数与相应观测值中误差乘积之平方和的平方根据这一定论得:mh=±( FS)2·ms2+( Fα)2·mα2因 FS=tga, Fα=s·sec2α代入得:mh=±(tg2α·ms2+s2·sec4α·(m”αρ”)2式中,mα是以度、分、秒为单位的角度误差,必须化成以弧度为单位, 即:mα=m”α/ρ”, (ρ”=206265)实际测量中,全站仪测距S的误差极小,一般可忽略不计;垂直角α的数值一般也很小,此时tgα≈0、secα≈1,则有:mh=±s·(m”αρ”)三角高程测量中必须往返测量高程,按误差传播定律得往返测高差中误差:mh双=12mh代入上式得:mh双=12S·(m”αρ”)此式说明,当垂直角测量误差mα一定时,三角高程测量高差中的误差与距离成正比,距离越远,误差越大。
而提高测距精度,也无法减小测量误差。
当在两点间进行三角高程测量,需多次设站测设高差才能闭合时,根据误差传播定律得两点间高差中误差:M=±m2h双1+m2h双2+…+m2h双n=±12·(m”αρ”)·S21+S22+…+S2n当三角高程每站测量距离大致相等时,两点间距离L=S1+S2+…+Sn即:L=n·s, S=L/n所以:M=±12(m”αρ”)n·S2=±12(m”αρ”)n·L2n2=±12(m”αρ”)·Ln从此式看出,当n增大时,中误差M才可减些 也就是说,测量距离越短,精度越高。
全站仪的工作原理和实际应用
全站仪和GPS在工程中的应用全站仪的工作原理和实际应用一、1、我们平常使用比较多的全站仪有:索佳、尼康、莱卡,其中国产全站仪用的比较多的还是南方的相对好一些。
不管进口的还是国产的工作原理都是一样的。
2、全站仪的主要组成部分:光电测距仪(相位式的红外光测距仪)、电子经纬仪、和数据处理系统。
3、全站仪的工作原理:(1)测距:①光电测距仪发出红外光束到目标点位处调平后的棱镜经反射回来,全站仪计算发出光束的时间点到返回的时间点,从而计算光束运行轨迹的长度,因为光在不同介质中的运行速度的不同,所以要求精确测量时应避免大雾、高温、和空气潮湿的天气,全站仪中有测温度和测气压的装置,测得温度和气压后生成一个改正系数,在全站仪每次测距时都参与计算,尽管如此,全站仪仍然不能把所有气象因素都计算在内,所以在进行要求精度较高的测量时应选在晴朗、空气质量较好的天气进行。
②大气折光对测距的影响:光越靠近地面时折光越大,仪器支起应高出地面1m以上,特别在高温天气,靠近地面处的气浪非常大,造成的折射率也非常大,要避免在这种天气进行高精度测量。
(适用所有仪器)③棱镜常数:光在玻璃中的折射率为1.5-1.6,在空气中近似等于1,光在玻璃中传播比空气中慢很多,所以光经过棱镜中所用时间较空气中长,测得距离会比实际增大一定的距离,增大的部分为棱镜常数,这个在说明书中有所标注。
(2)测角:与经纬仪的原理是一样的仍旧采用度盘,从度盘采用电扫描和电子元件进行自动读数和液晶显示,以便把测得的角度生成电子数据,为全站仪内部计算提供数据。
(3)因为常用全站仪的光电测距测距中误差为±5mm左右,(我国现行城市测量规范将测距仪划分为两级,即,一级:为中误差小于5mm,二级为中误差大于5mm小于10mm),梭镜对中的高度误差,以及竖直角测量误差等各项因素的影响,所累积的误差是很大的,所以不宜用全站仪进行要求高程精度比较高的测量工作。
(4)全站仪内部运算:在进行坐标放样和坐标测量工作中,全站仪在已知点建站后,用另一通视的已知点做为后视,然后测距,测距后全站仪根据这两个已知点自动进行内部运算,计算出这条边的坐标方位角,此时以这条边为起始边就可以进行测量工作了。
全站仪测量技术的基本原理与应用指南
全站仪测量技术的基本原理与应用指南引言全站仪是现代测量工程中不可或缺的一种仪器,它能够同时测量水平角、垂直角和斜距,为各类测量工程提供准确的数据支持。
全站仪测量技术的发展给工程测量带来了革命性的变化,大大提高了测量速度和精度。
本文将介绍全站仪测量技术的基本原理和应用指南,从而帮助读者全面了解和应用这一测量技术。
一、全站仪的基本原理全站仪是一种通过光学测量来确定空间点位置的仪器。
它包含了光学测距仪、角度测量仪、数据处理系统和显示系统等组成部分。
在使用过程中,全站仪首先通过测量目标点与全站仪的距离,然后通过测量水平角和垂直角来确定目标点的位置坐标。
在全站仪中,光学测距仪通过向目标点发射一束红外线或激光束,并通过接收返回的光信号来测量目标点与全站仪的距离。
在角度测量方面,全站仪采用水平角和垂直角的测量,通过旋转水平和垂直转台来测量目标点的水平角度和垂直角度。
全站仪中的数据处理系统能够实时处理测量数据,并计算出目标点的位置坐标。
通过显示系统,用户可以直观地查看测量结果和相关数据。
全站仪的精度一般在毫米级别,可以满足大多数工程测量的需求。
二、全站仪的应用指南1. 在土建工程中的应用全站仪在土建工程中有着广泛的应用。
它可以用于测量地形、建筑物外形、道路纵横断面、构筑物的布置等。
在土地测量中,全站仪可以快速定位出地形的起伏、高程变化等信息,为土建工程的规划和设计提供准确的数据支持。
2. 在道路工程中的应用对于道路工程而言,全站仪的应用非常重要。
它可以用于测量道路的纵断面、横断面、曲线设计等。
通过全站仪测量道路的几何特征,可以保证道路的平直度、坡度等符合设计标准,从而提高行车的安全性和舒适度。
3. 在地铁工程中的应用地铁工程是一项复杂的工程,测量精度的要求非常高。
全站仪可以在地铁工程中进行隧道和车站的测量,用于控制工程的施工精度。
同时,在地铁建设的运营阶段,全站仪还可以进行地铁线路的巡检和监测,确保地铁线路的安全运营。
测绘技术中的全站仪原理与应用
测绘技术中的全站仪原理与应用导言:在现代测绘工作中,全站仪作为一种高精度、多功能的测量仪器,广泛应用于土地测量、建筑测量、地质勘探以及其他相关领域。
全站仪利用光学、机械、电子等多种技术手段,能够实现高精度的测量和定位,对工程建设的规划和设计起到至关重要的作用。
本文将介绍全站仪的原理与应用,并探讨其在测绘技术中的重要性。
一、全站仪的原理全站仪采用的原理主要有光学原理、速度观测原理和电子观测原理。
光学原理是指通过望远镜和测距棱镜的配合,利用光信号完成测量的过程。
速度观测原理是指在全站仪中加入速度传感器,通过测量物体在空间中的运动速度,计算出物体的位置信息。
电子观测原理是指利用电磁波传播的特性,测量目标物体与全站仪之间的距离和方向。
二、全站仪的应用2.1 土地测量在土地测量中,全站仪能够对地块的面积、边界以及地形进行精确测量。
通过全站仪的高精度观测和数据处理,可以为土地使用规划和土地交易提供可靠的依据。
此外,全站仪还可以配合全球卫星定位系统(GPS)进行测量,提高测量精度和效率。
2.2 建筑测量在建筑测量中,全站仪可以用于建筑物的定位、布局和监测。
通过全站仪的定位功能,可以确定建筑物的准确位置,保证建筑物的平面布置和垂直度。
全站仪还可以实时监测建筑物的变形和位移,提供有效的保护和控制措施。
2.3 地质勘探在地质勘探中,全站仪可以用于测量地形地貌、地层断面和地下脉络等信息。
通过全站仪的高精度测量,可以为地质灾害预测和工程建设提供重要的依据。
全站仪还可以与其他地质勘探设备结合使用,实现多参数数据的获取和分析。
2.4 其他应用领域除了土地测量、建筑测量和地质勘探,全站仪还被广泛应用于其他领域。
例如,全站仪在矿山测量中可以用于矿石储量的测算和开采路线的规划;在城市规划中可以用于城市空间布局和地下管线的测量等。
全站仪的应用范围非常广泛,对于提高测量精度和效率具有重要意义。
三、全站仪的重要性全站仪在测绘技术中的重要性不言而喻。
全站仪测量原理及使用
全站仪测量原理及使用1. 引言全站仪是一种高精度测量仪器,在土木工程、测量工程、建筑工程等领域广泛应用。
全站仪通过通过激光技术和角度测量技术,能够对地面的位置、高度等进行精确测量。
本文将介绍全站仪的测量原理及使用方法。
2. 全站仪测量原理全站仪主要通过以下原理实现测量功能:2.1 光电测距原理全站仪利用光电测距原理,通过发射激光束到目标点并接收反射光束,从而计算出目标点的距离。
全站仪内部的激光发射器会发射一束可见光激光到目标点,然后接收器会接收到反射回来的光信号,并通过计算得到测量的距离。
2.2 角度测量原理全站仪的测角原理是利用光学观测原理测量水平角和垂直角。
全站仪内部的水平圆盘会通过水平轴转动,水平圆盘上的刻度尺会和目标点连线的夹角,即为水平角;而竖直轴通过转动,竖直圆盘上的刻度尺和目标点连线的夹角即为垂直角。
2.3 数据处理原理全站仪的数据处理主要通过计算机技术实现。
全站仪可以通过连接到计算机或移动设备进行数据传输和处理,将测量数据导入计算机软件进行处理,从而得到测量结果和分析数据。
3. 全站仪使用方法3.1 设置全站仪在使用全站仪进行测量之前,需要先对全站仪进行设置。
首先,放置全站仪的三脚架,并确保三脚架稳定。
然后,将全站仪放置在三脚架上,并进行水平调整,保证全站仪的水平度。
最后,通过调整全站仪的目标望远镜,将其对准基准点。
3.2 开始测量在设置好全站仪后,可以开始进行测量。
首先,通过目标望远镜观测目标点,并按下测量按钮进行测量。
全站仪会发射激光束到目标点,并接收反射光束。
然后,全站仪会自动计算出目标点的距离和角度。
3.3 数据处理与导出测量完成后,全站仪会将测量数据存储在内部存储器中。
可以通过连接全站仪和计算机,将测量数据传输到计算机中进行数据处理和分析。
计算机软件可以根据测量数据生成各种图表和报告,方便使用者进行数据分析和结果展示。
4. 总结全站仪是一种重要的测量仪器,通过利用光电测距原理和角度测量原理,可以实现对地面位置和高度的精确测量。
全站仪对边测量方法
全站仪对边测量方法全站仪对边测量呀,可有意思啦。
咱先说说啥是对边测量。
简单来说呢,就是通过全站仪这个超厉害的仪器,测量出两个点之间的平距、高差这些数据。
这在好多工程测量或者地形测量里可太有用啦。
那怎么操作呢?第一步,你得把全站仪架好喽。
就像给它找个安稳的小窝一样,要选个视野开阔的地方,保证能看到你要测量的那些点。
脚架要踩得稳稳的,就像扎根在地上似的,可不能摇摇晃晃的。
然后呢,对中整平全站仪。
这一步就像给它调整姿势,让它处于最佳状态。
对中的时候要特别仔细,偏差一点点都不行哦。
整平呢,就是让那个小气泡乖乖地呆在中间,这就像让全站仪站得端端正正的。
接下来,你要在全站仪里找到对边测量这个功能选项。
不同的全站仪可能有点小差别,不过一般都能在测量功能菜单里找到。
就像在一个装满工具的小盒子里找你要用的那把小铲子一样。
再之后,开始瞄准第一个点。
这时候就考验你的眼力啦,要把十字丝准确地对准那个点。
就好像你用枪瞄准目标一样,要又准又稳。
瞄准好之后,按一下测量键,全站仪就开始工作啦,它会记录下这个点的相关数据。
然后再瞄准第二个点。
同样要特别认真地瞄准,不能马虎。
按测量键后,全站仪就会算出这两个点之间的平距、高差这些数据啦。
在这个过程中呀,还有一些小细节要注意哦。
比如说天气状况,如果风太大,可能会影响全站仪的稳定性,测量结果可能就没那么准啦。
还有就是仪器的保养,平时要好好对待全站仪,不能让它磕着碰着,这样它才能更好地为我们服务呢。
全站仪对边测量其实也不难,只要按照步骤来,多练习几次,就能熟练掌握啦。
它就像我们测量工作里的一个小助手,帮我们快速准确地得到想要的数据,是不是很有趣呢?。
认识全站仪测量原理与应用
认识全站仪测量原理与应用全站仪是现代测量技术中一种非常重要的仪器,广泛应用于土木工程、建筑工程等领域。
全站仪采用了精密的光学测量原理,能够实现对地面上任意点的三维坐标测量,具备高精度、高效率的特点。
本文将从全站仪的工作原理、使用技巧以及应用案例等方面对全站仪进行介绍和探讨。
首先,全站仪的工作原理是基于测距和方位角测量的。
全站仪具备一个光电测距模块,利用激光器发出的激光束照射测量点,然后通过接收激光束的反射信号,并结合内置的时钟模块计算激光束的传输时间,从而可以精确测量出测量点与仪器之间的距离。
此外,全站仪还内置了一个水平仪和一个垂直仪,用于测量地面上的水平和垂直角度,通过测量这些角度和距离信息,全站仪可以计算出测量点的三维坐标。
在使用全站仪进行测量时,需要注意一些使用技巧。
首先,要选择合适的测量点位置,避免有遮挡物阻挡激光束的传输。
其次,在进行测量前需要进行仪器校准,保证测量结果的准确性。
此外,全站仪在使用过程中需要注意保护仪器不受外界干扰,尽量避免在恶劣天气条件下使用,以免影响测量结果。
最后,在数据处理时应该使用专业的测量软件,通过数据的处理和分析,可以得到更为精确的测量结果。
全站仪的应用非常广泛,其中最常见的应用场景之一是土木工程中的测量任务。
在土木工程中,全站仪可以测量地面上的地形、建筑物的平面和立面等信息,为设计和施工提供重要数据支持。
此外,全站仪还可以应用于城市规划、道路建设、桥梁检测等领域。
在建筑工程中,全站仪可以用于测量建筑物的形状、高度和位置等,为施工提供准确的坐标控制。
同时,全站仪在地质勘探、矿产开发和环境监测等领域也有重要的应用价值。
除了传统的土木工程和建筑工程领域,全站仪还可以应用于其他一些行业中。
例如,全站仪在测绘地理信息系统(GIS)中可以用于地图制作和地理信息的采集,提供了高精度的空间数据。
在农业领域,全站仪可以测量农田的地形和坡度等信息,为农作物的种植和管理提供支持。
全站仪测量技术的基本原理和应用
全站仪测量技术的基本原理和应用全站仪是一种精密测量仪器,广泛应用于土木工程、建筑工程、道路工程、矿业勘探等领域。
它集合了自动水平仪、自动垂直仪、电子距离仪和角度测量仪的功能,具有高精度、高效率和高可靠性的特点。
本文将介绍全站仪的基本原理和其在实际应用中的价值。
全站仪的基本原理是三角测量原理。
三角测量是通过测量已知两条边和夹角的方法来确定未知边的长度与方向的一种测量方法。
全站仪通过测量目标点与仪器位置之间的水平方向夹角、垂直方向夹角和水平距离,进而计算出目标点的坐标值。
具体而言,全站仪利用激光电源发射激光束,经过目标点反射回全站仪的激光传感器。
通过测量光的途径和时间差,可以得到目标点与全站仪之间的水平距离和角度值。
全站仪的应用领域非常广泛。
首先,全站仪在建筑工程中的应用非常重要。
它可以用来进行地面平整度测量、楼层高差测量、建筑物垂直度测量等。
全站仪可以高精度地测量建筑物的各种尺寸参数,显著提高了施工的准确性和效率。
其次,全站仪在道路工程中也起到了重要的作用。
它可以测量道路的等高线、纵断面、横断面等,为道路建设提供了准确的地形数据。
此外,在矿山勘探和工程测量中,全站仪也被广泛应用于矿山工长测量、矿山变形监测、爆破监测等领域。
全站仪的应用除了以上几个领域外,还有其他一些独特的用途。
例如,全站仪可以用于测量建筑物的倾斜度。
在高层建筑或者移动设备中,全站仪可以帮助确定建筑物的倾斜程度,进而提供修正建筑物位置的数据。
此外,全站仪还可以用于测量地质断层和地震震源的位置。
在地质勘探中,全站仪通过测量目标点的坐标值,可以帮助地质学家准确地测量地质断层和地震震源的位置,为地质灾害预警和研究提供重要的数据支持。
综上所述,全站仪作为一种精密测量仪器,具有高精度、高效率和高可靠性的特点,广泛应用于土木工程、建筑工程、道路工程、矿业勘探等领域。
它的基本原理是三角测量原理,通过测量目标点与仪器位置之间的水平方向夹角、垂直方向夹角和水平距离,计算出目标点的坐标值。
对边测量
对边测量 Tie Distance一、对边测量原理对边测量是指间接地测定远处两测点间的水平距离和高差。
如(图A)所示,P1、P2为远处两测点,为了测定其间的水平距离D和高差h,可在与P1、P2通视的任意点P上安置全站仪,观测至P1、P2两点的斜距S1、S2和竖直角α1、α2以及PP1与PP2间的水平夹角β,然后根据下式即可计算出所求的水平距离和高差:(1) (2)实际上,全站仪显示出来的水平距离和高差,就是利用其自身具有的内存和计算功能按式(1)和式(2)计算出来的。
(图 A)(图 1)(图 2)对边测量多边模式详见(图 1),仪器在任意位置安置后,即可测得A001-A002之间、A002-A003之间、A003-A004之间、A004-A005之间的距离、高差、坐标差等。
形如多边形,故为多边模式。
对边测量辐射模式详见(图 2),仪器在任意位置安置后,即可测得A001-A002之间、A001-A003之间、A001-A004之间、A001-A005之间的距离、高差、坐标差等。
形如辐射状,故为辐射模式。
MAIN MENU : PROGRAMS 12:3401 Free Station02 Orientation + Ht.Transfer03 Resection04 Stakeout05 Tie Distance06 Area07 COGO08 Hidden Point09 Local Resection10 Reference Line11 Remote Height12 Sets of Angles13 TraverseEXTRA CAL CONF DATA SETUP MEASF1 F2 F3 F4 F5 F6(图 3)仪器说明01 Free Station :自由设站02 Orientation + Ht.Transfer :定向与高程传递03 Resection :后方交会 04 Stakeout :放样05 Tie Distance :对边测量 06 Area :面积计算07 COGO : 坐标几何 08 Hidden Point : 隐蔽点测量09 Local Resection : 局部后方交会 10 Reference Line : 参考线放样11 Remote Height : 悬高测量 12 Sets of Angles : 多测回方向观测13 Traverse : 导线测量操作说明1、安置仪器,开机,进入MAIN MENU(主菜单)PROGRAMS(程序集)界面(图 3),选择05 Tie Distance对边测量程序,进入该程序第一个界面(图 5)。
全站仪对边测量原理
全站仪对边测量原理全站仪是一种可以同时测量水平和垂直方向的测量设备,广泛应用于土木工程、建筑工程、道路工程等领域的测量工作中。
全站仪的边测量原理主要基于光学三角测量原理和电子仪器测量原理。
光学三角测量原理是全站仪边测量的基础原理。
全站仪内部装有一个光学测角仪器,通过测量测角仪的水平角和垂直角,可以计算出目标点与观测点的水平距离和垂直距离。
在测量过程中,全站仪通过发射一束可见光到目标点,目标点反射回来的光被接收器接收,从而确定目标点的位置。
全站仪的边测量需要在目标点和观测点之间建立一个测量控制网。
首先,在测量区域内设置控制点,测量控制点的坐标作为已知量,并放置在容易观测到的位置。
然后,从观测点到目标点测量水平角和垂直角,测量结果可以直接读取或通过计算得出。
最后,通过计算可以得到观测点与目标点之间的水平距离、垂直距离和坐标差异。
全站仪的边测量还利用了电子仪器测量原理。
全站仪内部集成了水平仪、望远镜、角度测量仪等传感器,通过这些传感器可以测量目标点和观测点之间的水平角和垂直角。
传感器测量的结果通过内部的电子装置进行处理和计算,然后通过显示器展示出来。
同时,全站仪还可以连接到计算机或测量数据处理软件,可以对测量数据进行存储、分析和处理。
通过电子仪器测量原理,全站仪在测量过程中具有高精度、高速度和高自动化的特点。
综上所述,全站仪的边测量原理主要基于光学三角测量原理和电子仪器测量原理。
通过测量水平角和垂直角,可以计算出目标点与观测点之间的水平距离、垂直距离和坐标差异。
全站仪在测量工作中具有高精度、高速度和高自动化的特点,被广泛应用于各种工程领域中。
全站仪对边测量功能在工程测量中的应用
全站仪对边测量功能在工程测量中的应用南方测绘目前的全站仪一般都具有对边测量的功能, 此功能在一些工程测量作业上能发挥很好的作用, 但用户对此功能的了解和应用则很少。
现笔者根据自己的实践和想法, 介绍对边测量在工程测量上的两个应用例子, 与大家一起探讨, 以期利用全站仪对边测量功能进行工程测量的方法, 在工程测量中得到充分的利用。
1 对边测量对边测量就是在任意的合适的地方安置全站仪,通过对两个目标上的棱镜进行测量, 从而获得两个目标之间的水平距离HD、斜距SD 和高差VD。
对边测量有连续式和放射式两种模式, 应用全站仪的对边测量功能可以很方便地进行一些工程测量作业, 例如, 测制横断面图和放样路基边桩。
2 测制横断面图绘制横断面图所需的量为两个: 水平距离和高差,也就是在横断面方向上, 中桩点到最近变坡点之间、相邻变坡点之间的水平距离和高差, 或者, 中桩点到各个变坡点的水平距离和高差。
而全站仪对边测量刚好可以很方便地获得这两个量。
首先在任意合适位置摆设全站仪, 选择对边测量连续式, 输入中桩上棱镜高并照准棱镜进行测量。
然后, 再按离中桩由近到远的顺序测量横断面左部分的各个变坡点, 则可获得横断面左部分的中桩点到最近变坡点之间、相邻变坡点之间的水平距离和高差。
同样操作, 可以获得横断面右部分的中桩点到最近变坡点之间、相邻变坡点之间的水平距离和高差。
最后,根据获得的数据,选择合适的比例尺后就可以绘制横断面图, 绘图既可以在现场边测边绘, 也可以在室内绘制, 既可以手工绘制, 也可以计算机绘制。
如果刚才设站的位置合适, 还可以测制其它位置的横断面图。
当然,也可以选择对边测量放射式测制横断面图, 操作方法大同小异。
3 放样路基边桩点路基边桩的放样就是对路基坡顶点或坡脚点的测设, 可根据路基设计横断面图或路基中心填挖高度或深度进行放样。
下面以路基中心填挖高度或深度放样路基边桩为例, 介绍利用全站仪对边测量放射式放样路基边桩的原理与过程。
全站仪对边测量原理
全站仪对边测量的原理与应用许森泉漳州市测绘院漳州363000摘要:文中主要介绍了全站仪内置功能对边测量在具体实践中的应用;关键词:全站仪对边测量原理应用1 前言全站仪的应用越来越普及,在各行各业中,如矿场、水电、公路等诸多行业,其内部功能也越发地多了起来,从原来的单一电子测距功能,渐地增加了如对边测量、悬高测量等内置功能;在这里结合实际探讨对边测量的原理与应用;对边测量的特点是不受地形限制,待测点间不需通视就可测出待测点间的距离和高差;对边测量也叫遥距测量,全站仪内置主要有两种功能,一种是连续式的,另一种是幅射式;这里主要介绍工程测量中较常用的连续式的对边测量;2 对边测量原理对边测量连续式的测量方式是当测完第一个点时,全站仪屏幕会显示出测站到被测点的斜距、高差、平距;当再按一次测距键测第二个被测点时,则屏幕显示出第一个被测点至第二个被测点的斜距、高差、平距;以此类推,即1-2,2-3,3-4,……,由此来测算边长,其原理如图,所示A图1 对边测量原理略图A 、B 两测点,安置反光镜,为了测定其间的水平距离D 和高差h,可在与A 、B 两点均通视的任意点O 上安置全站仪,观测至A 、B两点的斜距S1、S2和竖直角α1、α2以及水平夹角β,然后由EDM三角高程测量原理和三角余弦定理得出此两点的水平距离和高差的计算公式如下:D ==余弦定理12211.sin .sin h s s αα=- 三角高程测量2全站仪屏幕显示的水平距离和高差,就是利用全站仪自身具有的内存及计算功能按公式1、2计算出来的,测量时只需要按一下“对边测量”功能键即可;3 对边测量的应用在核样中的应用在本单位的实际工作中碰到的建筑物基础验线,以检验建筑物是否按规划设计施工;在平时验线过程中,一般是用钢尺来量取建筑物基础和各个长度;由于有些施工单位通知核样时,可能建筑物已经建到一定的层数,这就给钢尺量距带来一定的难度,因为工地上时常有施工脚手架,还有施工模板等影响了测量人员的量距工作;而全站仪的对边测量有不受通视或者障碍物的影响的特点;在测量过程中,测量人员只要能把棱镜立在正确的建筑角点上,就能测出建筑物的长度;在横断面测量中的应用例在某公路工程设计过程中,需要测量出某桩号的横断面图,如图2;在以往的测量方法是先放样出中桩,然后在每个中桩上摆经纬仪,按三角高程测量原理测出其断面的各个特征点;而全站仪的对边测量只需把仪器摆在导线点上,在可通视范围内可以测量出多个横断面特征点,这不仅能减轻横断面复测带来的劳动强度,还能提高横断面测量的速度,更提高了工作效率,而且其高程测量的精度也是有保障的;这里要说明一下,对边测量功能,一次只能测半幅横断面,也就是说,如果先测完左半幅横断面后,跑尺员应再回到中桩上再测量一次,继续采集右半幅地形点数据;在工作中发现和坐标展点有相似之处,但它是平面的,而对边是对边测量是立体的,它能显示出两点间的高差,因而能绘断面;图2 K15+300断面图由于时间紧、任务重,横断面的测量,可以利用全站仪的遥距测量功能,在这里以NIKON DTM-530为例简要地介绍一下;3.2.1 横断面测量的过程当复测完成中桩并记录各中桩高程后,另一组测量人员就可以复测横断面了;仪器摆在导线点上,一测量人员利用“十”字方向架在中桩上进行定向,另一测量人员则拿着跟踪杆首先立在中桩上,当观测完中桩后,就可以沿着该横断面的变坡点或地形点进行跑点了;测站上就根据所测点的平距、高差数据进行记录,如下表;在路基范围内是平地,测量出中桩高度即可;填方地段,在测量前,应在图纸上先计算出左右幅最外侧距中桩的距离,并在实地测量过程中适当多测一些距离,以防止测量后出现少测而画不了横断面图的情况;3.2.2 横断面图的绘制当复测完成所有断面的所需数据后,就可以绘制出如图2了;可以手工绘制,在米格纸上根据断面测量记录表所记录数据一一进行展点绘制;当然也可以利用相关专业软件或者Autocad绘图软件进行电脑绘制,这样既美观又快捷;4 结束语全站仪的对边测量功能在具体工作实践中正发挥着越来越大的作用,不仅速度快,而且精度高,使横断面测量更加地方便快捷;随着全站仪的日益普及,如今全站仪的应用越来越广泛,其对边测量的应用也会越来越广泛;。
全站仪对边测量在基坑变形监测中的应用
图 1 对 边 测 量 原 理
D =
丽
cs 1 cs 2 2 2O S s? ( ) o + o — S lO 2o] C C c 1
1 全站 仪 对 边 测 量 的 原 理
对 边测 量 是全 站 仪 的一 种 专用 测量 功 能 ,对 边
‰ =D n6- l ( 2 o D t a t )( +
o e a i g a d n t rt a u e t e h i h ft e i sr m e t Th a e n l ss t e a c r c fd sa c n p r t n o ma t o me s r h eg t n tu n . ep p ra ay i h c u a y o itn e a d n e o h attd u v y d b l u e s r e e y RDM a e n t e b scp i c p e o i b s d o h a i rn i l fRDM ,d s u s st e v ra in o c u a y wih d fe e t ic s e h a i t fa c r c t i r n o f
随着 城 市建设 的高速 发 展 ,高层建 筑越 来越 多 ,
建 筑 基坑 朝着 开 挖深 、工作 面 窄 、周边 房 屋及 地 下
管线近 的特 点发 展 。在深 基 坑 开挖 的施 工 过程 中,
基 坑 内外 的土 体将 由原来 的静 止 土压 力状 态 向被 动 和 主动 土 压 力状 态改 变 ,应 力 状态 的 改变 引起 罔护
Ke r s RDM ; e n s u r ro f o i o tl itn e M e n s u r ro f l t d ; c v t n De o m ai n y wo d : M a q a e er ro rz n a sa c ; h d a q a e e r ro t u e Ex a ai ; f r to ai o mo i r g nt i on
了解全站仪测量技术的原理与实践
了解全站仪测量技术的原理与实践引言:全站仪是测量领域中常常使用的一种高精度测量仪器,广泛应用于土木工程、建筑工程、地质工程等领域。
全站仪可以同时完成水平角度、垂直角度、距离等多种测量任务,具有高精度、高效率的特点。
本文将介绍全站仪的基本原理及实践应用。
一、全站仪的原理全站仪由测角仪、测距仪和数据处理仪三个主要部分组成。
它的基本原理是测量待测点与测站之间的水平角度、垂直角度和距离,然后根据这些测量值计算出待测点在三维空间中的坐标。
1.1 测角仪测角仪是全站仪中最核心的部件,它通过旋转水平角度和垂直角度的测量装置,可以精确测量待测点与测站之间的角度。
测角仪采用光学原理,通过望远镜、水平仪等装置,将角度测量转化为视线在水平和垂直方向上所转过的角度。
1.2 测距仪测距仪部分是全站仪的另一个重要组成部分,它通过激光或电磁波等测距原理测量待测点与测站之间的距离。
测距仪采集到的测距数据会被传输到数据处理仪部分进行处理。
1.3 数据处理仪数据处理仪是全站仪的控制中心,它接收并处理测角仪和测距仪传来的数据,通过内置的计算程序和算法计算出待测点的坐标。
数据处理仪还可以存储和管理测量数据,并提供测量结果的显示和导出功能。
二、全站仪的实践应用全站仪作为一种高精度测量仪器,在各种领域都有广泛的应用。
下面将介绍全站仪在土木工程、建筑工程和地质工程中的实践应用。
2.1 土木工程中的应用在土木工程领域,全站仪可以用于测量建筑物、桥梁、隧道等工程项目的位置、高程和形状。
全站仪可以帮助工程师确定施工点的坐标和高程,以及建筑物的倾斜度和水平度,从而保证工程质量和安全。
2.2 建筑工程中的应用在建筑工程领域,全站仪常常用于测量建筑物的平面布置、立面垂直度和楼板高程等。
全站仪可以为建筑师和设计师提供准确的测量数据,从而保证建筑工程的准确性和稳定性。
2.3 地质工程中的应用在地质工程领域,全站仪可以用于测量地下水位、地形水准、断层偏移等地质数据。
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1前言
随着现代测绘新技术发展,全站仪在工程建设中已广泛使用。
尤其是配备有测绘软件的电脑型全站仪,具有能同时解决工程外业测量数据的采集与内业数据处理及计算的功能,使现代工程测量从从前繁重的内外业工作中解放出来,大大地提高测绘工作的质量与效率。
下面就一般全站仪通用的对边测量功能,阐述其在道路测量中的具体运用方法其注意事项,以供工程测量人员参考。
2对边测量原理
对边测量功能指:全站仪利用其三维坐标测量原理实时计算两点间的平距、垂距与斜距以及两点间的相关几何参数。
有射线对边(A-B,A-C)和折线对边(A-B,B-C)两种对边测量方式可供用户选择。
其原理图1所示。
根据实时测得相互两点间的坐标经反算和高差计算结果,一般比较好的全站仪屏幕可显示以下相关两点间的几何参数:
rSD:两点间的斜距;rHD:两点间的平距;rVD:两点间的高差;rV%:两点间坡度百分比;
rGD:垂直坡度;rAZ:从第1点到第2点的方位角。
特别应注意的是架仪点位置的区分,一般情况下采用任意点设站测量,那么仪器中心坐标为仪器上次建站保存的坐标数据,方向为任意方位,因为仪器只显示计算结果,坐标只是其测量过程对结果没影响。
若采用已知点建站测量那么方位角为真实的方位角值,其它显示数值没影响。
下图2示:可见若B、C镜标高度相等,那么屏幕显示即是地面点的实际数据,若采用免棱镜功能则同上或应直接观测地面点。
3 对边测量高差的精度分析
全站仪对边测量如图3所示。
测量时一般使镜站镜高相等。
即其高差观测精度由下列计算:
式中,——测点A的单向高差误差;
——测点B的单向高差误差;
若站镜视距、且镜站外界条件相同时,则有≈,则对边高差测量误差→0。
由此可见,利用全站仪对边高程测量功能在镜站视距相等和外界条件相同的条件下可获得较高的精度。
一般情况下各相邻测点的视距差不应相差较大,以不大于150m,视距不大于1000m为宜。
4对边测量平距的精度分析
全站仪对距离测量的标称精度一般为,在道路导线测量中
测点至架仪点的距离一般不会太远,大于2km的范围是很少见的,全站仪距离测量的观测误差完全满足道路各级测量的精度要求。
根据图4所示:
对边测量平距的误差三角形ABC,A为架仪点,B、C为测点,d ab、d ac为测距误差,d bc为对边测量误差,可见:
(1)当不变时,同一测站上d ab d ac时误差最少。
(2)当=0时,d bc=0。
(3)当=180时,d bc=。
测距越近那么测距误差d ab、d ac越小,则d bc越小。
从以上分析可见采用对边测量时应采用近离小夹角进行观测,以提高对边测量距离测量精度。
5 在道路测量中的应用方法
下面阐述全站仪在路线测量中利用对边测量功能的使用方法。
(1)选线定点:路线选线与定线按传统的方法确定路线各导线边的控制点(交点,虚交点,转点等)并设桩志,于此不再骜述。
(2)基平、导线、角度测量:根据全站仪对边测量折线对边(A-B,B-C)功能可以把路线的基平测量、导线测量、角度测量合一进行。
架仪于任一通视良好的高点,观测相互连续的导线控制点(每边至少2点),要求至少是相邻导线边二条边以上,越多则进度越快效果越好,相邻两虚交点可视为一边。
在不搬站的情况下进行往测和返测,对观测量数据进行立时检校,取其平均值为观测量结果,注意应以路线前进方向为观测数值的符号为准。
显然,其一:以导线点为基平测量的转点,根据实际需要设定水准点的位置标志,通过导线点之间的高差测量,进行路线基平测量。
其二:导线点之间平距直接测得。
其三:通过相邻边的前视边方位角与后视边方位角之差,计算得交点转角值。
这种方法应在现场进行实时机外记录。
另一方面,若要采用全站仪记录,则可通过坐标测量方法自动记录,测量时可以建立统一坐标系,进行坐标传递测量,注意同时把路线相关控制点一并测量,以便通过数据传输在CAD或专业软件后,便于进行平、纵、横设计时参数的合理确定,这种方法劳动强度相对低点。
(3)中桩与横断面方向测量:根据测得导线和转角数据,按相应路线的等级配置平曲线参数,计算道路里程桩,按线元分析(直线段、圆曲线段、缓和曲线段)输入全站仪路线平曲线放样程序,在现场进行中桩及横断面方向桩的放样测量,特别应注意的是,由于全站仪放样误差,放样后的中桩位置还应进行穿线处理,此不详述。
(4)中平测量:中平测量是利用全站仪射线对边(A-B,A-C)测量功能,架仪于通视良好的任意点,后视A点(为已知的水准点或高程点),测量B、C、D……为中桩点,测得高差求得中桩高程。
中平测量的另一种简便的方法是;在中桩测量同时,在路线导线竖曲线参数设置中,把路线中桩测量高程通过假设路线竖曲线全线(桩号应覆盖平曲线)标高均为零,可设置多个变坡点标高均为零,在中桩放样时可假设架仪点的标高为零,那么在中桩放样时放样点显示的标高为放样中桩或边桩点与架仪点之高差,再通过架仪点高程求得各中桩地面高。
若是施工放样可同时建立路线竖曲线数据,同时进行高程放样测量。
(5)横断面测量:均可利用全站仪射线对边(A-B,A-C)或折线对边(A-B,B-C)两种对边测量方式均可,架仪于通视良好的任意点,后视A点(为中桩点),测量B、C、D……为横断面左或右各连续的变坡点,测得各变坡点平距与高差。
另一方面,在路线放样测量程序中有横断面测量功能可以同时进行测量与记录,此不详述。
6)道路线型检测测量:与道路外业勘测测量相同,对于道路验收的检测测量,检测线型平面参数、路面施工宽度、路拱横坡度、路线纵坡度、构造物的几何尺寸、设计标高等利用全站仪任意点设站的对边测量,只要通视即可完成全部的检测工作。
7)建筑物变形监测:利用全站仪对边测量高差显示,采用精测功能,设站于牢固、安静、合理位置(参照高差测量精度分析)可对建筑物进行沉降监测测量。
6 小结
以上仅对全站仪对边测量功能在道路测量中的应用进行叙述,并阐述了正确利用对边测量提高观测精度的观测方法。
不同级别的全站仪,其功能有较大的差别,要使一台全站仪的功能获得充分的利用,更好地为工程测量工作服务,就必须对该项功能作充分的了解,必须与工程实际测量工作相结合,充分利用全站仪的功能,以达到事半功倍的效果。