第五章 全站仪及GPS测量原理
GPS测量原理及应用
GPS测量原理及应用GPS是全球定位系统的简称，是一种利用卫星进行位置测量的技术。
GPS测量原理基于三角测量原理，通过接收来自卫星的信号以及计算接收信号的时间差，可以确定接收器所在的位置。
下面将详细介绍GPS测量原理及应用。
首先，GPS系统由一组卫星组成，这些卫星以特定的轨道随着地球旋转，不断发射信号。
这些信号会被接收器接收到，并通过计算信号的时间差来确定接收器与卫星之间的距离。
接下来，接收器会同时接收到多颗卫星的信号，通过测量信号的到达时间差，可以获取到接收器与每颗卫星之间的距离。
然后，根据接收器与每颗卫星之间的距离，可以通过三角测量的原理来确定接收器的位置。
最后，通过接收器与至少三颗卫星之间的距离计算，可以确定接收器所在的三维位置（经度、纬度和海拔），同时可以测量接收器的速度和方向。
GPS系统的应用十分广泛，主要包括导航定位、地图制作、车辆监控等方面。
首先，GPS的最主要应用是导航定位。
我们常用的汽车导航系统就是利用GPS进行定位，通过接收卫星信号，可以确定汽车的位置，并根据地图数据提供导航指引。
此外，GPS也广泛应用于航海、航空和军事导航等领域。
其次，GPS在地图制作中也具有重要作用。
通过对地球表面的点进行GPS测量，可以确定这些点的坐标，并绘制出高精度的地图。
这对于用于安排基础设施建设、城市规划以及资源调查等具有重要意义。
另外，GPS还广泛应用于车辆监控及运输管理。
一些车辆管理系统通过安装在车辆上的GPS设备，可以实时追踪车辆的位置、行驶速度和行驶路线等信息，从而实现对车辆的监控和管理。
此外，GPS还被应用于时间同步、气候观测、地震监测、测量绘图以及室外运动等领域。
例如，GPS可以用来同步各个设备的时间，确保精确的时间标准；GPS还可以用来测量地震的震源和震级，以及监测大气中的水汽含量和温度等。
总之，GPS测量原理基于卫星信号的三角测量，能够实现精确的位置测量和导航定位。
它在导航、地图制作、车辆监控以及其他应用领域都具有重要作用，为人们的生活和各种行业提供了很大的便利。
全站仪测量的原理和方法课件
人为误差
包括操作、读取误差等，可 通过培训和熟练掌握操作和 锻炼提高解决。
全站仪在工程测量中的应用
工程测量
全站仪可以进行土木工程、建 筑测量、隧道工程等多种工程 测量工作。
地理测量
通过与GPS配合，可进行地图 制作、地形测量等工作。
矿业测量
可进行矿井勘探、矿藏计算等 测量工作。
结论和总结
本课件介绍了全站仪测量的原理和方法，使用注意事项，常见的测量误差及其解决方法，以及其在工程 测量中的应用。希望本课件可以为您的实际工作提供一些有用的帮助。
全站仪测量的原理和方法 课件
欢迎来到本课件，本课件旨在为您介绍全站仪测量的原理、方法、注意事项、 误差及其解决方法，以及全站仪在工程测量中的应用。
什么是全站仪测量
用途
全站仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于建 筑、工程、地质、灾后重建等领域的测量工作。
工作原理
全站仪利用三角测量原理，通过光电技术测量距 离和角度信息，并利用计算机进行数据处理和分 析。
3 环境要求
定期进行清洁和维护工 作，如保持镜头的清洁 和完好，保持仪器稳定。
在测量时要注意环境， 如避免在大雨天使用， 避免在大风天气使用等。
常见的全站仪测量误差及其解决方法
仪器误差
包括零偏误差、尺度误差和 判读误差等，可通过定期校 准和保养解决。
天气误差
受到大气折射、温度、湿度 等因素影响，可通过校正和 选择合适的测量时间解决。
全站仪测量的原理
三角测量原理
通过测量三角形的任意两个角和它们之间的边长，计算出第三个角和边长。
光电技术
利用光电传感器测量角度和距离信息，通过反射板进行测量。
数据处理和分析
将传感器测量的信息传输给计算机，经过计算机处方法
全站仪的测坐标原理
全站仪的测坐标原理
全站仪测量坐标的原理是利用电子仪器来进行测量。
全站仪通过测量目标点和仪器的角度差异，以及目标点和仪器之间的斜距，来计算目标点的二维或三维坐标。
具体原理如下：
1. 角度测量原理：全站仪内部装有水平圆盘和垂直圆盘，通过水平盘和垂直盘上的角度传感器，测量仪器与目标点之间的水平和垂直角度差。
2. 斜距测量原理：全站仪内置了一条发射射线和一条接收射线，在发射射线上发射出一个红外或激光信号，并由接收射线接收反射信号，利用接收到的反射光信号的时间延迟来计算仪器与目标点之间的斜距。
3. 数据处理原理：全站仪将所测得的角度和斜距等信息通过内部的电子芯片进行处理，结合仪器的基准数据和校正参数，计算出目标点的二维或三维坐标，并将计算结果显示在仪器的显示屏上。
总结起来，全站仪通过测量角度和斜距，结合仪器的基准数据和校正参数，利用数学公式和计算方法来计算目标点的坐标。
gps全站仪工作原理
gps全站仪工作原理
GPS全站仪是一种用于测量和定位的仪器设备，其工作原理基于全球定位系统（GPS）技术。
GPS全球定位系统由一组24颗卫星组成，这些卫星以固定的轨道绕地球运行。
GPS全站仪收到来自这些卫星的信号，并使用这些信号进行测量和定位。
工作原理如下：
1. 三角测量原理：GPS全站仪通过同时接收来自至少四颗卫星的信号，在设备内部进行测距和角度测量，利用三角测量原理计算出目标点的坐标。
2. 卫星信号接收：全站仪通过自身的接收天线接收到来自卫星的无线电信号。
卫星信号中包含有关卫星的位置、时间以及其他必要的信息。
3. 信号处理：全站仪接收到的卫星信号通过内部的信号处理器进行解码和处理。
信号处理器会将信号传递给测距计算器和角度测量器。
4. 测距计算：全站仪利用卫星信号的到达时间差来测量目标点与各个卫星之间的距离。
这一步骤称为伪距测量。
全站仪同时接收多颗卫星的信号，通过多点定位算法计算得出目标点的具体位置。
5. 角度测量：全站仪利用内置的角度测量器测量目标点与设备的水平角度和垂直角度。
通过角度和测距的联合测量，可以计算出目标点的二维或三维坐标。
6. 数据处理和显示：全站仪将测量到的数据进行处理，将结果显示在设备的屏幕上。
用户可以通过这些数据进行测量、绘图和分析。
通过以上工作原理，GPS全站仪可以实现高精度的测量和定位。
它在土地测量、建筑工程、矿业勘探等领域被广泛应用。
水准仪经纬仪全站仪GPS测量使用
水准仪、经纬仪、全站仪、GPS测量使用地球是一个不断旋转、移动的类球体，而地球表面坐标的确定性就是测量的基础。
在现代大规模建设和工程领域，测量是一个必不可少的工作。
在测量工作中，水准仪、经纬仪、全站仪和GPS是常用的工具。
水准仪水准仪是测量高度差的仪器，可用于确定地面的高低关系和地形面形态。
水准仪的原理是借助水平的原理来进行测量，它包括先将视线与水准面比较，然后用望远镜和水平仪确定一条平面线，并把它与基准面作垂线相交于地面，通过公式计算出两点之间的高程差。
使用水准仪进行测量时，需要注意以下几个方面：•必须保证水准仪的视线不受树枝、建筑物等障碍物的影响。
•必须在照明充足的情况下进行测量。
•必须在测量前将水准仪加权校准过程进行完毕。
水准仪的优点是测量精度高，可以直接测量地形的高差；缺点是测量速度较慢，操作难度较大。
经纬仪经纬仪是测量地理位置的实验仪器。
它的原理是利用地球自转的性质和地球表面地理坐标系来测量地理位置。
经纬仪通常包括望远镜、制图铅笔和转子。
通过对制图铅笔的转动，可以确定需要测量的地点的经纬度位置。
进而可以建立地图和地理坐标系。
使用经纬仪进行测量时，需要注意以下几个方面：•避免测量过程中的颠簸，以免产生不必要的误差。
•调整经纬仪的中心位置，使其与使用的地图重合。
•在测量前进行角度刻度标量修正。
经纬仪的优点是测量精度高，易于使用；缺点是测量范围受限，只能测量有海面或平地处的位置，难以应对山区、森林等环境。
全站仪全站仪是一种综合了多种测量功能的综合性仪器，可以实现测量水平角度、垂直角度和坐标。
全站仪可以测量地面、建筑物、桥梁、地基和大型机器的位置和形态。
全站仪的原理是利用激光测距仪定位，通过计算两点之间的距离和角度，可以确定两点之间的距离和角度。
使用全站仪进行测量时，需要注意以下几个方面：•全站仪必须保持稳定，不受外力的干扰。
•全站仪必须与基础控制点和3D模型建立点对点关系。
•在测量前，需要进行性能测试和校准。
全站仪与GPS相结合的综合测量技术
全站仪与GPS相结合的综合测量技术导言在现代建筑、工程、地质等领域中，准确测量和定位是非常重要的。
为了满足这种需求，全站仪与GPS相结合的综合测量技术应运而生。
全站仪是一种先进的测量设备，可以实现高精度的测角、测距和测高。
而GPS则是一种卫星定位系统，可以提供全球范围内的定位精度。
将这两种技术相结合，可以大大提高测量的准确性和效率。
一. 全站仪的工作原理与特点全站仪是利用光电技术对目标物进行非接触式测量的仪器。
它由测距仪、测角仪、夜间测听仪和数据处理仪等组成。
全站仪通过测量物体上两个或多个特定点之间的距离和夹角来确定点的坐标。
具有测角精度高、测距远、操作简便等特点。
全站仪可以应用于建筑物测量、道路测量、桥梁测量等领域，准确度很高。
二. GPS的工作原理与特点GPS是依靠卫星和接收机之间的信号传输，通过测量卫星信号的传播时间来确定接收机所在的位置。
它由卫星系统和接收机组成。
GPS系统可以提供全球范围内的定位服务，具有较高的准确性。
GPS在航海、航空、测绘、导航等领域得到广泛应用。
三. 全站仪与GPS结合的优势将全站仪与GPS相结合，可以充分利用两种技术的优势。
首先，全站仪可以提供高精度的角度和距离测量。
其次，GPS可以提供全球范围内的定位服务。
这样一来，通过测量一些特定点的坐标，可以基于全球坐标系建立一个准确的地理信息系统。
这对于工程、测绘和导航等领域非常重要。
四. 综合测量技术的应用案例全站仪与GPS相结合的综合测量技术已经得到广泛应用。
例如，在建筑工程中，可以利用全站仪和GPS技术测量建筑物的角度、距离和高度。
这有助于确保建筑物的稳定性和符合设计要求。
在地质勘探中，可以使用全站仪和GPS技术对地形进行测量和定位，以便进行矿产勘探和地质灾害预警。
在农业领域，全站仪和GPS技术可以用于土地测量和农作物生长监测。
五. 综合测量技术的挑战与展望尽管全站仪与GPS相结合的综合测量技术已经取得了很大的进展，但仍面临一些挑战。
测绘技术中的常用测量方法和原理
测绘技术中的常用测量方法和原理测绘技术是地理信息科学和地理空间数据处理的重要组成部分，主要用于获取地球表面地理要素的位置、形状和属性数据。
在测绘过程中，测量是不可或缺的环节，它通过采集数据和测量准确性来支持地图制图和地理信息的生成。
在本文中，将介绍测绘技术中常用的测量方法和原理。
一、全站仪测量技术全站仪是一种用于测量地面点位置的仪器，它可以通过测量水平角、垂直角和斜距来确定地点的三维坐标。
全站仪利用激光束测量目标，并通过测量时间和光速计算距离。
当测量时，全站仪以自身为参考点，确定目标的位置。
二、GPS测量技术GPS全球卫星定位系统是一种利用人造卫星和接收器来确定地面点位置的技术。
GPS接收器接收到来自多颗卫星的信号，并利用信号的传播时间和卫星位置数据来计算接收器与卫星之间的距离。
通过接收多颗卫星的信号，GPS接收器可以确定自身的位置。
三、摄影测量技术摄影测量技术利用摄影测量原理来获取地面点的位置和高程信息。
通过在空中拍摄地面照片，并利用摄影测量原理来计算地物的位置和高程。
摄影测量技术广泛应用于航空摄影、遥感和地理信息系统中。
四、激光扫描测量技术激光扫描测量技术利用激光束扫描地面，通过记录激光束的反射时间和强度来获取地面点的位置和形状信息。
激光扫描仪可以快速获取大量的地面点云数据，用于生成三维模型和地形图。
五、导航测量技术导航测量技术主要用于车辆或船只的导航和位置定位。
通过使用惯性导航系统、GPS和地面测量仪器，可以确定车辆或船只的位置和航向。
导航测量技术在交通运输、航海和航空等领域有着广泛的应用。
总结起来，测绘技术中常用的测量方法包括全站仪测量技术、GPS测量技术、摄影测量技术、激光扫描测量技术和导航测量技术。
这些方法利用不同的原理和仪器来获取地面点的位置和属性信息，为地图制图和地理信息的生成提供了重要的支持。
随着技术的不断进步和应用的推广，测绘技术将在各个领域发挥更加重要的作用，为人们提供更准确、全面的地理信息。
全站仪坐标测量原理
全站仪坐标测量原理全站仪是一种用于测量地面上各种点位的工具，它可以通过测量角度和距离来确定点位的坐标。
全站仪坐标测量原理是指通过测量仪器本身的角度和距离信息，结合已知控制点的坐标，来计算出待测点的坐标。
本文将详细介绍全站仪坐标测量原理及其应用。
一、全站仪坐标测量原理全站仪坐标测量原理基于三角测量原理，通过测量仪器与待测点之间的水平角、垂直角和斜距来计算出待测点的空间坐标。
具体测量步骤如下：1. 建立测量控制网：在进行全站仪坐标测量前，需要建立一定数量的控制点，这些点的坐标要通过其他测量方法来确定，可以是GPS 测量、平面测量等。
2. 安装全站仪：将全站仪安装在一个已知坐标的控制点上，并进行准确的水平和垂直调整，使测量仪器与水平面和垂直面保持正交。
3. 观测测量点：将全站仪对准待测点，并通过观测目标和测距仪测量出与待测点的水平角、垂直角和斜距。
4. 数据处理：将观测到的角度和距离数据输入计算机或数据处理软件中，结合已知控制点的坐标，通过三角函数计算出待测点的坐标。
全站仪坐标测量原理广泛应用于土木工程、建筑测量、道路工程、矿山测量等领域。
它可以实现对地面上各种点位的精确测量和定位，为工程建设提供准确的空间坐标数据。
1. 建筑测量：在建筑施工中，需要准确测量标高、平面位置等信息。
全站仪可以通过测量楼顶、地基等控制点的坐标，来确定建筑物的各个点位的空间坐标，为施工提供准确的参考数据。
2. 道路工程：在道路工程中，需要测量道路中心线、桥梁位置等信息。
全站仪可以通过测量控制点的坐标，结合水平角、垂直角和斜距的测量结果，来确定道路各个点位的空间坐标，为道路设计和施工提供准确的数据。
3. 矿山测量：在矿山勘探和开采中，需要测量矿区边界、矿石堆放位置等信息。
全站仪可以通过测量控制点的坐标，来确定矿区各个点位的空间坐标，为矿山勘探和开采提供准确的定位数据。
4. 土木工程：在土木工程中，需要测量地面形状、坡度等信息。
全站仪测量的原理和方法图文
3
定位和校准
全站仪使用定位系统和校准器来确保测量结果的准确性和一致性。
全站仪测量的方法
建立控制点
在测量区域内建立稳定的控制点，用作测量的 基准。
设置仪器
安装全站仪并校准仪器，以确保准确的测量结 果。
观测和记录
通过观测目标物体或地面特征，记录测量数据。
数据处理和分析
使用计算机软件对测量数据进行处理和分析， 生成详细的测量报告。
全站仪测量的原理和方法 图文
全站仪是一种测量仪器，它通过使用光学和电子技术，能够高度精确地测量 地面上的各种要素，包括位置、距离、高程等。
全站仪测量的原理
1
光学测量
全站仪利用光学原理进行测量，通过测量目标物体的反射、折射和透射来确定其位置和特性。
2
电子测量
全站仪内部有各种电子元件，可以实时记录和处理测量数据，提高测量的准确性和效率。
设置仪器
安装全站仪于三脚架上，并利用级尺和 气泡管进行水平校正。
调整仪器
根据需要，调整全站仪的参数，以满足 测量要求。
全站仪测量的常见问题
• 环境光线干扰 • 野外条件困难 • 测量误差累积 • 仪器故障和维护
站仪测量的精度和限制
测量精度 测距范围 工作温度 防护等级
±2mm 100m - 3000m -20°C至50°C IP55
2 准备控制点
在测量区域内设置控制点，以提供测量的参 考基准。
3 检查仪器
确保全站仪的状态良好，检查电池、底座和 其他关键组件。
4 准备测量工具
准备好测量杆、反光棱镜、三脚架等测量工 具。
全站仪测量的步骤
1
观测目标
2
使用望远镜观测目标物体，并记录测量
gps全站仪工作原理
gps全站仪工作原理
GPS全站仪是一种精密测量仪器，它利用全球定位系统（GPS）技术进行测量工作。
它的工作原理主要分为三个步骤：卫星定位、信号接收和数据处理。
首先，在卫星定位阶段，GPS全站仪通过接收来自多颗地球
轨道上的GPS卫星发射的信号来获取当前位置的坐标信息。
GPS卫星以固定的轨道绕地球运行，向地面发射无线电信号，其中包含了卫星的精确位置和时间信息。
接下来，在信号接收阶段，GPS全站仪通过内置的天线接收
卫星发射的信号。
天线接收到的信号经过放大和滤波处理后，可以提供卫星的位置和时间信息。
最后，在数据处理阶段，GPS全站仪将接收到的卫星信号转
换为具体的坐标信息。
通过测量接收到的卫星信号的时间差、相位差等参数，可以计算出观测点相对于卫星的距离。
通过同时观测多颗卫星的信号，并使用三角测量等方法，可以确定观测点的精确位置坐标。
需要注意的是，GPS全站仪的测量精度与所接收的卫星数量
以及接收到的信号强度有关。
通常情况下，接收到的卫星数量越多，精度越高。
同时，环境因素（如遮挡物等）也会对卫星信号的接收造成影响。
综上所述，GPS全站仪通过卫星定位、信号接收和数据处理
等步骤来实现测量工作。
它的工作原理基于GPS卫星发射的
信号，通过计算信号的时间差和相位差等参数，确定观测点的位置坐标。
市政工程测量之全站仪与GPS简介
测程：3000m/单棱镜。 GTS-335 精度：±5″ 2mm+2ppm；
测程：3000m/单棱镜。 GTS-336 精度：±6″ 2mm+2ppm；
测程：3000m/单棱镜。
市政工程测量学
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
GPS（卫星定位系统）的原理
（一）GPS系统的组成
GPS系统由三部分组成，即空间部分、 地面监控部分和用户设备部分。
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
（二）定位原理
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
全站仪构造
全站仪本身就是一个带有特殊功能的计算机控制 系统。从总体上看，全站仪由下列两大部分组成：
1.为采集数据而设置的专用设备：主要有电子测角系 统、电子测距系统、数据存储系统，还有自动补偿设备 等。
2.过程控制机：主要用于有序地实现上述每一专用设 备的功能。过程控制机包括与测量数据相联接的外围设 备及进行计算、产生指令的微处理机。只有上面两大部 分有机结合，才能真正地体现“全站”功能，即既要自 动完成数据采集，又要自动处理数据和控制整个测量过 程。
输人已知点1，2，…，n的坐标，仪器自动观测 记录水平角观测值、垂直角观测值、距离观测值，计 算出测站点三维坐标。3一10个已知点可不必测距，如 已知点数仅有2个则必须测距离。
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
第二节 GPS系统
市政工程测量学
6 全站仪与GPS简介
第5-3章全站仪测量
第九节 全站仪和自动全站仪
测 （4）SET22D 距离测量 量 测量模式下按EDM参数设置 学 EDM :150C 第 Temp :1013hpa 五 Press Humid :0% 章 PPm :0
角 度 距 离 测 量 与 全 站 仪
Reflector Prism (Sheet) PC -30 0PPm Mode :Fine r Mode: Fine r 重复精测 Fine AVR n 精测平均 Fine s 单次精测 Rapid r 重复粗测 Rapid s 单次粗测 Tracking 跟踪测量 PC -30 Meas S 1234.567m Ppm 12 ZA 88045'36" HAR 312015'24" S.DIST SHV H.ANG EDM PC -30 Meas SA 1234.5672m Ppm 12 ZA 88045'36" HAR 312015'24" S.DIST SHV H.ANG EDM Meas S 1234.567m ZA 88045'36" HAR 312015'24" STOP PC -30 Ppm 12
-0.002m 0.135m
ZA 89007'32" HAR 312015'24" COORD ∆S-O ←→
EDM
S-O ←→ 00000'02" ↑↓ -0.002m ‡ ‡ 0.135m S 234.510m ZA 88045'36" HAR 312015'24" COORD ∆S-O ←→
EDM
P1 S1
C
测站点A
θ
gps测量原理及其应用
gps测量原理及其应用GPS测量原理及其应用GPS（全球定位系统）是一种基于卫星定位的导航系统，它利用一组全球遍布的卫星来提供定位和导航信息。
GPS测量原理基于三角测量法，通过测量接收器与多个卫星之间的距离来计算出接收器的位置。
GPS测量原理首先依赖于卫星发射的精确时间信号。
每个GPS卫星都具有高精度的原子钟，并以固定时间间隔向地球发送时间信号。
GPS接收器接收到这些时间信号，并通过比较接收到的信号与本地接收器的时间来计算出信号的传播时间，从而得知接收器与卫星之间的距离。
为了进行三角测量，至少需要接收到四个卫星的信号。
通过将接收器与多个卫星的距离计算出来，可以确定接收器的位置。
这是因为在空间中，多个球面的交点是唯一确定的，因此通过计算接收器与卫星的距离，可以确定接收器所在的位置。
GPS的应用非常广泛，包括但不限于以下几个方面：1. 定位导航：GPS最主要的应用就是提供精确的定位和导航服务。
无论是汽车导航、航行、飞行，还是户外探险等，都可以依靠GPS来准确确定位置和路径。
2. 地图绘制：GPS可以帮助测绘和制作地图。
通过记录一系列位置信息，可以绘制出精确的地理地图，用来进行规划、测量和分析。
3. 时间同步：由于GPS卫星上的原子钟非常精确，因此GPS可以提供高精度的时间标准。
许多领域需要对时间进行精确同步的应用都可以借助GPS来实现，例如电信、金融和科学研究等。
4. 气象预测：卫星定位系统可以提供气象数据，包括温度、湿度、气压和风速等。
通过收集大量位置数据，可以预测天气的变化趋势并提供相应的气象服务。
5. 精准农业：GPS可以帮助农民进行精确耕作和农作物管理。
通过定位和导航功能，可以实现精确播种、施肥和喷药等农业操作，提高农作物产量和效益。
总之，GPS测量原理基于卫星定位和三角测量法，可以提供精确的定位和导航信息。
其应用非常广泛，包括定位导航、地图绘制、时间同步、气象预测和精准农业等领域。
全站仪的测量原理课件
市场规模持续扩大
随着全站仪技术的普及和市场的竞争，价格战和技术创新将成为市场竞争的主要手段。
市场竞争加剧
一些具有自主知识产权和核心技术的全站仪品牌将在市场上获得更高的知名度和影响力。
品牌影响力提升
城市规划与建设
农业与土地调查
环保与地质勘查
军事与安全
01
02
03
04
全站仪在城市规划、建筑测量、道路桥梁监测等领域具有广泛的应用前景。
电子测距仪
电子经纬仪
数据处理系统
测量水平角和竖直角的仪器。
对全站仪采集的数据进行存储、计算和传输。
03
02
01
全站仪的测量原理
角度测量原理
01
全站仪通过望远镜的瞄准棱镜和水平度盘来测量角度。通过望远镜的瞄准棱镜，全站仪能够获取目标的方向信息；水平度盘则用来测量目标与水平方向之间的角度差。
角度测量精度
坐标测量精度
全站仪的坐标测量精度很高，取决于角度和距离测量的精度。通常情况下，坐标测量精度可以达到厘米级甚至毫米级。
坐标测量应用
坐标测量在全站仪中主要用于地形测绘、施工放样、工程监测和变形监测等任务，是全站仪进行空间定位的重要手段之一。
全站仪的应用领域
建筑工程测量是全站仪应用的重要领域之一，主要用于施工前后的测量工作，包括地形图测绘、施工放样、沉降监测等。全站仪能够快速、准确地获取测量数据，为建筑工程提供可靠的测量保障。
距离测量精度
全站仪的距离测量精度很高，通常在±2mm以内。这得益于高精度的计时器和先进的信号处理技术。
距离测量应用
距离测量在全站仪中主要用于地形测绘、施工放样和目标定位等任务，是全站仪进行空间定位的重要手段之一。
GPS测量仪水准仪电子经纬仪全站仪原理概括及使用方法
GPS测量仪水准仪电子经纬仪全站仪原理概括及使用方法GPS面积测量仪采用GPS全球卫星定位系统能够提供实时的经度、纬度、高程等导航和定位信息，利用GPS的定位功能，得出各个点的坐标，再通过数学方法计算出距离、面积等数据。
基准站有三脚架，发射接收机连接电台，电台连接天线。
电台有电瓶。
流动站有接收机手簿。
优点：单点定位，通过卫星给流动站发信号，确定点的位置。
缺点：误差比较大水准仪示意图水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。
原理为根据水准测量原理测量地面点间高差。
主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。
按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。
水准仪：是用来测量标杆的。
场地挖到什么位置，三脚架支撑水准仪塔尺相互配合，可以测量到塔尺。
水准仪目镜，物镜。
水准气泡，调整旋钮微调。
优点：比GPS测量仪精准。
方法：一个已知点，流动站找到这个点，输入手骨，原理：如下图，海平面基准标高为0为基准，A点标高是多少看A点比大地水准面高了多少。
水准仪放一个位置，塔尺放到A点，甲方需要去测绘部门买这个水准点的坐标bm1(x,y,z)这个水准点的标高是绝对标高，全国统一的以黄海海平面为正负0，同时测绘部门也会以抹点为坐标原点，将bm1点的坐标测量出来。
电子经纬仪经纬仪是一种常规的测量仪器，主要测量角度。
电子经纬仪是集光、机、电、计算为一体的自动化、高精度的光学仪器，是在光学经纬仪的电子化智能化基础上，采用了电子细分、控制处理技术和滤波技术，实现测量读数的智能化。
可广泛应用于国家和城市的三、四等三角控制测量，用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量，也可用于建筑、大型设备的安装，应用于地籍测量、地形测量和多种工程测量。
方法：已知两点，两点采集到后，通过流动站找。
误差小在规范范围内。
测量角度，激光点打到已知点上，看已知点设定0，经纬仪旋转任意的线测量角度。
第五章 全站仪和自动全站仪
X
当前棱 镜位置
后视点
dD 待放样点P
dHR
测站点 Y
3）根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY，
逐渐找到放样点的位置。
X
dHR=0000’00” dHD=0 m
后视点
dD
当前棱 镜位置
待放样点P
dHR
测站点 Y
5．程序测量
（1）数据采集 （2）坐标放样 （3）对边测量、悬高测量、面积测量、导线
测量、后方交会等。 （4）数据存储管理。包括数据的传输、数据
从此，全站仪的“自动 化”又上了一个新的台阶。
（四）全站仪的无合作目标测距
有的时候，在目标点 上要摆反射棱镜是比较麻 烦的，甚至是不可能的， 此时要测距怎么办呢？
现在有同轴型的全站 仪，可以无合作目标测距， 即所谓的“测站”单人测 量系统。
（五）全站仪的自动控制
远离测站的几种测量操 作方式：
（1）计算机在线控制 GeoCOM 方式
§5.1 全站仪和自动全站仪
内容：了解全站仪的分类、等级、主要技术指 标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测 三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法； 了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量 等方法。
重点：全站仪的基本操作，测角、测边、测三 维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。
难点：全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原 理和操作方法。
§5.1 全站仪和自动全站仪
一、全站仪及其发展
全站仪是一种可以同时进行角度测量和距离测量、高 程测定，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。 由于只要一次安置，仪器便可以完成在该测站上所有的测 量工作，故被称为“全站仪”
一、全站仪构造简介
徕卡TPS700系 列卓越中文全 站仪
全站仪原理
§5-2全站仪的使用
三.高级测量
1．后方交会测量 全站仪安置在某一待定 点上，通过对两个以上 点上， 的已知点处的棱镜进行 观测， 观测，并输入各已知点 三维坐标及仪器高和棱 镜高后， 镜高后，全站仪即可 显示待定点的三维坐标。 显示待定点的三维坐标。
§5-2全站仪的使用
三.高级测量
2．放样测量 将要测设的角度和边长 （或坐标值）输入全站 或坐标值） 仪，在放样过程中仪器 显示角度和边长的实测值 与放样值之差， 与放样值之差，根据显示的偏离值及符号 调整棱镜位置，直至偏离值为零， 调整棱镜位置，直至偏离值为零，此时棱镜 所处位置即为要测设的点位。 所处位置即为要测设的点位。有的电子全站 仪还可通过图形显示出棱镜上下左右前 后的移动方向。 后的移动方向。
S
%
§5-2全站仪的使用
三.高级测量
4．悬高测量 要测量某些不能设置反射棱镜的 目标（高压电线、桥梁桁架） 目标（ ） 的高度时， 的高度时，可在目标正 上方或正下方处安置棱 镜，输入棱镜高h1，瞄 输入棱镜高h1， h1 准棱镜并观测后， 准棱镜并观测后，再瞄 准目标，仪器即可显示目标的高度H 准目标，仪器即可显示目标的高度H
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
2．距离测量 （1）测量前的检查
①电池电量已充足； 电池电量已充足； 度盘指标已设置好； ②度盘指标已设置好； 仪器参数已按观测条件设置好； ③仪器参数已按观测条件设置好； 气象改正数、棱镜常数改正数和测距模式已设置完毕； ④气象改正数、棱镜常数改正数和测距模式已设置完毕； 已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量。 ⑤已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量。
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
1．角度测量 用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点； ①用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点； 在测量度模式将后视点方向设置成零； ②在测量度模式将后视点方向设置成零； 精确照准前视点； ③精确照准前视点； 所显的值，即为两点间的夹角。 ④所显的值，即为两点间的夹角。
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第二节 GPS测量原理 测量原理
一、GPS的组成 的组成
全球定位系统(GPS)由空间星座、地面监控和用户设备三部 由空间星座、 全球定位系统 由空间星座 分组成。 分组成。 1.，另有 颗备用卫星，卫 空间星座部分由24颗卫星组成 颗备用卫星， 空间星座部分由 颗卫星组成，另有3颗备用卫星 星分布在6个轨道面内 每个轨道面上有4颗卫星 个轨道面内， 颗卫星。 星分布在 个轨道面内，每个轨道面上有 颗卫星。卫星运行 周期为11小时 小时58分 轨道平均高度20200km。 24颗卫 周期为 小时 分，轨道平均高度 。 颗卫 星在空间上如此分布，可以保证在地球上任何地点、 星在空间上如此分布，可以保证在地球上任何地点、任何时 刻至少可观测到4颗卫星 颗卫星， 所示。 刻至少可观测到 颗卫星，如图5一4所示。 一 所示
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第一节 全站仪及其使用
五、全站仪使用注意事项
全站仪一般操作注意事项包括以下儿个方面: 全站仪一般操作注意事项包括以下儿个方面 (1)使用前应结合仪器，仔细阅读使用说明书。熟悉仪器各 使用前应结合仪器， 使用前应结合仪器 仔细阅读使用说明书。 功能和实际操作方法。 功能和实际操作方法。 (2)望远镜的物镜不能直接对准太阳，以避免损坏测距部的 望远镜的物镜不能直接对准太阳， 望远镜的物镜不能直接对准太阳 发光二极管。 发光二极管。 (3)在阳光下作业时，必须打伞，防止阳光直射仪器。 在阳光下作业时， 在阳光下作业时 必须打伞，防止阳光直射仪器。
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第一节 全站仪及其使用
1.操作键 操作键 操作键功能见表 操作键功能见表5-2。 。 2.功能键 软键 功能键(软键 功能键 软键) 全站仪功能键(软键 信息显示在显示屏的底行， 软键)信息显示在显示屏的底行 全站仪功能键 软键 信息显示在显示屏的底行，软键功能相 当于显示的信息， 所示。 当于显示的信息，如图5-3所示。 所示 3.测量模式 测量模式 全站仪角度测量模式、坐标测量模式、 全站仪角度测量模式、坐标测量模式、距离测量模式的功能 分别见表 分别见表5-3 ,表5-4和表5-5。 表 和 。
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第一节 全站仪及其使用
7.坐标测量 坐标测量 (1)测站点坐标的设置 测站点坐标的设置 (2)仪器高的设置。 仪器高的设置。 仪器高的设置 (3)目标高 棱镜高 的设置。 目标高(棱镜高 的设置。 目标高 棱镜高)的设置 (4)坐标测量的过程。 坐标测量的过程。 坐标测量的过程
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第一节 全站仪及其使用
2.仪器的开机 仪器的开机 首先确认仪器已经整平，然后打开电源开关(POWER键)， 首先确认仪器已经整平，然后打开电源开关 键 ， 仪器开机后应确认棱镜常数(PSM)和大气改正值 和大气改正值(PPM)并 仪器开机后应确认棱镜常数 和大气改正值 并 可调节显示屏。然后根据需要进行各项测量工作。 可调节显示屏。然后根据需要进行各项测量工作。 3.字母数字输入 字母数字输入 这里主要介绍该仪器字母数字的输入方法。 这里主要介绍该仪器字母数字的输入方法。 4.角度测量 角度测量 (1) 水平角 右角 和垂直角测量。 水平角(右角 和垂直角测量。 右角)和垂直角测量
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第一节 全站仪及其使用
(3)设有双轴倾斜补偿器，可以自动对水平和竖直方向进行 设有双轴倾斜补偿器， 设有双轴倾斜补偿器 补偿，以消除竖轴倾斜误差的影响。 补偿，以消除竖轴倾斜误差的影响。 (4)机内设有测量应用软件，能方便地进行三维坐标测量、 机内设有测量应用软件， 机内设有测量应用软件 能方便地进行三维坐标测量、 放样测量、后方交会、悬高测量、对边测量等多项工作。 放样测量、后方交会、悬高测量、对边测量等多项工作。 (5)具有双路通视功能，仪器将测量数据传输给电子手簿式 具有双路通视功能， 具有双路通视功能 计算机，也可接收电子手簿式计算机的指令和数据。 计算机，也可接收电子手簿式计算机的指令和数据。
(2)水平角 右角 左角 的切换。 水平角(右角 左角)的切换 水平角 右角/左角 的切换。 (3)水平角的设置。 水平角的设置。 水平角的设置
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第一节 全站仪及其使用
5.距离测量 距离测量 (1)棱镜常数的设置。 棱镜常数的设置。 棱镜常数的设置 (2)距离测量 连续测量 。 距离测量(连续测量 距离测量 连续测量)。 (3)距离测量 次测量 单次测量 。 距离测量(N次测量 单次测量)。 距离测量 次测量/单次测量 (4)精测模式 跟踪模式 粗测模式。 精测模式/跟踪模式 粗测模式。 精测模式 跟踪模式/粗测模式 6.放样测量 放样测量 该功能可显示出测量的距离与输人的放样距离之差。 该功能可显示出测量的距离与输人的放样距离之差。
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第二节 GPS测量原理 测量原理
二、GPS定位原理 定位原理
利用GPS进行定位的基本原理，是以GPS卫星和用户接收机 进行定位的基本原理，是以 利用 进行定位的基本原理 卫星和用户接收机 天线之间距离(或距离差 的观测量为基础， 或距离差)的观测量为基础 天线之间距离 或距离差 的观测量为基础，并根据已知的卫 星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的点位， 星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的点位，即待定点的三 维坐标(x， ， 。由此可见， 维坐标 ，y，z)。由此可见，GPS定位的关键是测定用户 定位的关键是测定用户 接收机天线至GPS卫星之间的距离。根据测距原理的不同， 卫星之间的距离。 接收机天线至 卫星之间的距离 根据测距原理的不同， GPS定位方式可以分为伪距定位、绝对定位和相对定位。 定位方式可以分为伪距定位、 定位方式可以分为伪距定位 绝对定位和相对定位。
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第二节 GPS测量原理 测量原理
1.伪距定位 伪距定位 GPS卫星能够按照星载时钟发射某一结构为“伪随机噪声码” 卫星能够按照星载时钟发射某一结构为“ 卫星能够按照星载时钟发射某一结构为 伪随机噪声码” 的信号，称为测距码信号。该信号从卫星发射经时间△ 后 的信号，称为测距码信号。该信号从卫星发射经时间△t后， 到达接收机天线;用上述信号传播时间 乘以电磁波在真空 用上述信号传播时间△ 到达接收机天线 用上述信号传播时间△t乘以电磁波在真空 中的速度c，就是卫星至接收机的空间儿何距离ρ。 中的速度 ，就是卫星至接收机的空间儿何距离 。 实际上，由于传播时间△ 中包含有卫星时钟与接收机时钟不 实际上，由于传播时间△t中包含有卫星时钟与接收机时钟不 同步的误差，测距码在大气中传播的延迟误差等，由此求得 同步的误差，测距码在大气中传播的延迟误差等， 的距离值并非真正的站星儿何距离，习惯上称之为“伪距”， 的距离值并非真正的站星儿何距离，习惯上称之为“伪距” 表示， 用ρ表示，与之相对应的定位方法称为伪距法定位。 表示 与之相对应的定位方法称为伪距法定位。
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第一节 全站仪及其使用
(一)仪器结构 一 仪器结构 GTS-310型全站仪的外形和结构如图5-1所示，其结构与 型全站仪的外形和结构如图 所示， 型全站仪的外形和结构如 所示 经纬仪相似。 经纬仪相似。 (二)键盘设置 二 键盘设置 仪器的键盘设置情况如图 所示。 仪器的键盘设置情况如图5-2所示。键盘分为两部分，一部 所示 键盘分为两部分， 分为操作键，在显示屏的右上方，共有6个键 个键。 分为操作键，在显示屏的右上方，共有 个键。另一部分为 功能键(软键 软键)，在显示屏的下方，共有4个键 个键。 功能键 软键 ，在显示屏的下方，共有 个键。
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第二节 GPS测量原理 测量原理
3.用户设备部分 用户设备部分 GPS用户设备部分包括 用户设备部分包括GPS接收机和相应的数据处理软件。 接收机和相应的数据处理软件。 用户设备部分包括 接收机和相应的数据处理软件 GPS接收机由接收天线、主机和电源组成。GPS接收机的任 接收机由接收天线、 接收机由接收天线 主机和电源组成。 接收机的任 务是捕获卫星信号，跟踪并锁定卫星信号， 务是捕获卫星信号，跟踪并锁定卫星信号，对接收到的信号 进行处理， 进行处理，测量出测距信号从卫星传播到接收机天线的时间 间隔，译出卫星广播的导航电文， 间隔，译出卫星广播的导航电文，实时计算接收机天线的三 维坐标、速度和时间。 维坐标、速度和时间。
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第一节 全站仪及其使用
(4)迁站时即使距离很近，也应取下仪器装箱后方可移动。 迁站时即使距离很近，也应取下仪器装箱后方可移动。 迁站时即使距离很近 (5)仪器安置在三脚架上之前，应旋紧三脚架的三个伸缩螺 仪器安置在三脚架上之前， 仪器安置在三脚架上之前 仪器安置在三脚架上时，应旋紧中心连接螺旋。 旋。仪器安置在三脚架上时，应旋紧中心连接螺旋。 (6)运输过程中必须注意防震。 运输过程中必须注意防震。 运输过程中必须注意防震 (7)仪器和棱镜在温度的突变中会降低测程，影响测量精度。 仪器和棱镜在温度的突变中会降低测程， 仪器和棱镜在温度的突变中会降低测程 影响测量精度。 要使仪器和棱镜逐渐适应周围温度后方可使用。 要使仪器和棱镜逐渐适应周围温度后方可使用。 (8)作业前检查电压是否满足工作要求。 作业前检查电压是否满足工作要求。 作业前检查电压是否满足工作要求
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第一节 全站仪及其使用
二、全站仪的主要技术指标
全站仪的主要技术指标见表 全站仪的主要技术指标见表5-1。 。
三、全站仪的基本构造
全站仪的种类很多，各种型号仪器的构造基本相同。现以日 全站仪的种类很多，各种型号仪器的构造基本相同。 本拓普康公司生产的GTS-310型全站仪为例进行介绍。 本拓普康公司生产的 型全站仪为例进行介绍。 型全站仪为例进行介绍
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第二节 GPS测量原理 测量原理
2.地面监控部分 地面监控部分 GPS地面监控部分包括一个主控站设在美国的科罗拉多的斯 地面监控部分包括一个主控站设在美国的科罗拉多的斯 普林斯，负责对地面监控站的全面监控。 普林斯，负责对地面监控站的全面监控。四个监控站分别设 在夏威夷、大西洋的阿松森岛、 在夏威夷、大西洋的阿松森岛、印度洋的迭哥伽西亚和南太 平洋的卡瓦加共， 所示。 平洋的卡瓦加共，如图5-5所示。监控站内装有用户接收机、 所示 监控站内装有用户接收机、 原子钟、气象传感器及数据处理计算机。 原子钟、气象传感器及数据处理计算机。主控站根据各监测 站观测到的数据推算和编制的卫星星历、钟差、 站观测到的数据推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和 其他控制指令，通过监控站注人到相应卫星的存储系统。 其他控制指令，通过监控站注人到相应卫星的存储系统。各 站间用现代化的通信网络联系起来， 站间用现代化的通信网络联系起来，各项工作实现厂高度的 自动化和标准化。 自动化和标准化。