利用全站仪进行控制测量时对水平角观测方法的探讨
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时 ：１ 水平角不必正倒镜观测 ， （） 只需正镜 观测即可 ；２ 测 回 （）
但对于全站仪来说 ， 由于它一般都具有双轴倾斜 自动补 偿功能 ， 即利用全 站仪 自身 的电子水 准器 ， 对仪器的视准轴 、 横轴两个方 向的倾斜角进行 自动检测 ， 并对 由于双轴倾斜而 引起的误差 ， ： 如 竖轴误差 、 横轴误差 、 视准轴误差 、 偏心误差 等 ， 以利用仪器本 身进行 自动补偿 。 可
２５测 量 方 法 结 论 ．
从 以上光学经纬仪和全站仪的仪器结构特点可 以看出 ：
对于视准轴与横轴误差所引起 的测角误差 ， 对光学经纬仪来 说， 必须通过正 、 倒镜 观测才能消 除 ； 但对于全站 仪来说 ， 当 只用正镜 或倒镜观测 时 ， 由双轴倾斜 所产生 的误 差 ， 除副度 盘 的刻划误 差消 除的不如传统方 法彻底 以外 ，其余各 项误 差， 均可依靠仪器 自身的电路来消除 。 通过 以上分析 ， 我们认 为利用全 站仪（ 有双轴倾 斜 自动补偿 功能 ） 具 进行控 制测量
的误 差 。
（） ５ 度盘的刻
２ 全 站 仪 的特 点
２ １全站 仪 的 结 构 原 理 ．
而产生的误差 。
（） 度 盘 ａ主
（） ｂ 副度 盘
图 １ 增 量 式 编 码 器 结构 图
２４全站 仪 的 测 量 方 式 ．
对于采用增量式编码 的全站仪来说 ，在一个测 回中， 主
位置 ， 以利用 主度盘上不 同的扇 区来量测 角度 ， 从而消除 主
度盘光 栅刻划不均匀引起的角度误差 。
［ 作者简介 ］ 志燕， ，９ ８年生 ，０ ５年毕业 于太原理 工大学 ， 张 女 １７ ２０ 助理 工程 师。
・
５ ・ ２
第 篙 １ 张 并全仪行制量对平观方的讨Ｎ ａ０ ２ 月 撩 Ｉ 站进控测时水角测法探 ０ｏＮ７ ７ ６ Ｊ 用 ‘ａ１６ ２ｔ ｏ Ｍｌ＿ Ｔ２ ｙ ． ０
２３全 站 仪 的 测 角模 式 ．
全站仪 的编码有绝对式和增量式两种 ，现在的全站仪大 多采用结构简单 ， 精度高 的增量式编码 。增量式编码器有主 、 副两个度盘 ， 、 主 副度盘上刻有 ２ ０ １６０根光栅 ， 结构图见图 １ ：
圆上刻上度 、 分刻划并标有注记 ， 利用光学测微器读 出角度秒 值 。利用水平角正 、 倒镜观测 ， 角度取平均值 的方法 ， 测量角
和水平补偿。 键盘指令是测量过程的控制系统， 测量人员通过按 键便可用内部指令指挥仪器 的测量工作过程和进行数据处理。 以上各系统通过 Ｉ 接 口接入总线与数字计算机联系起来。 ＾ ）
（ ） 理器是全站仪 的核心部件 ， 如 同计算 机 的中 ２微处 它
央处理 机 ， 主要由数据寄存器 、 运算器和控制器组成 。 微处理 ［ 收稿 日期 ］ ０ ９ １ － ０ ２ ０ — １２
２２全站 仪 的 功 能 ．
具有 多功能 、 高精 度 、 自动化等方面 的优点 ， 是其它 常规测量 仪器无法 比拟的。近年来 ， 各测绘单位都相继购买了一些不同 型号的全站仪。全站仪的使用 ， 极大地提高了测量外业 的作业
速度 和成果精度 ， 但由于对 全站仪 的操作 （ 如测绘方法 、 回 测 数等 ） 还没有一个统一的认识 ， 以各测绘单位在使用全站仪 所 作业时， 一般还是沿用相应光学仪器的规范要求 。 １ 光学经纬仪的特点 对于光学经纬仪来说 ，光学经纬仪的度盘是在 ３ ０的全 ６。
所需完成的工作 ， 包括平距 、 高差、 高程 、 坐标 以及放样等。它
器 的主要功 能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作 ， 执行 测量 过程的检核和数 据 的传输 、 处理 、 显示 、 储存 等工作 ， 保 证光 电测量工作有条不紊地完成。 （） ３ 为了便于测量 人员处理某 种测量成 果 ， 在全站仪 的 数字计算中还提供有程序存储器。
利用全站仪进行控 制测量 时对水平角观测 方法的探讨
张 志 燕
（ 山西省水 利水 电勘测设计研究 院 摘 山西太原 ００２ ） ３０ ４
要 ： 全站仪对双轴倾斜所产生测角误差消除方法的分析 ， 出了全站仪水平角观测方 通过 提
法的一些建议 ， 结合全站仪在某水库所做的 ２ ５条导线资料 ， 对文 中论点作 了论证。
（） １全站仪测量的四大光电系统 ， 即测距、 测水平角、 竖直角
ຫໍສະໝຸດ Baidu
度盘不 动 ， 通过 副度盘 的转 动（ 和望远镜 同步 ） 而测量 角度 。 当一测 回中用正 、 倒镜 观测两点 的角度时 ， 这样就利用 了副 度盘上对称 的两个扇 区来量测角度 ， 而消除了副度 盘上光 从
栅刻划 不均匀 的误差 ； 同测 回间 ， 不 通过变 得主度盘 的相对
第 ２ 总第 １６ ） 期（ ７期 ２１ ０ ０年 ５月
山西水 利科 技
Ｓ ＨＡＮＸＩＨ ＹＤＲｏＴＥＣＩ 玎 ＣＳ
Ｎ ．（ ｏａ Ｎ ．７ ） ｏ ｔ ｏ１６ ２ｒ ｌ
Ｍａ ．０ ０ ｙ２ １
１０ — １ ９２ １ ）２—２—３ ０ ６— ３ （０ ０ ０ — — ８ ５ ０
度。正倒镜主要是为 了有效地消除仪器 自身结构 的误差， ： 如
（） １ 视准轴误差——视准轴与横轴不正交所产生 的误差 。
（ ）横轴误差——竖轴与横轴不垂直所产生的误差 。 ２ （） ３ 不同心误差——视准轴不通过水平度盘的中心线时
所产 生 的误 差 。
（） ４ 度盘偏心误差——竖轴或横轴与度盘不 同心所产生
关键 词 ： 站 仪 ； 轴倾 斜 ； 全 双 自动 补偿 中国 分 类 号 ： Ｖ ２ Ｔ ２１ 文献 标 识 码 ： Ｂ
全站仪的全称为全站型电子速测仪（ ｌｃ ｏ ｉＴ ｃｏ ｔｒ Ｅｅｔ ｎｃ ａｈｍｅ ｒ ｅ Ｔ ｔ ｔ ｉ ） 由光 电测距仪 、 ｏａ Ｓ ｔ ｎ 。它 ｌ ａｏ 电子经纬仪 和数据处理系统 组成 。一台全站仪 ， 除能 自动测距 、 测角外 ， 还能完成一个测站
但对于全站仪来说 ， 由于它一般都具有双轴倾斜 自动补 偿功能 ， 即利用全 站仪 自身 的电子水 准器 ， 对仪器的视准轴 、 横轴两个方 向的倾斜角进行 自动检测 ， 并对 由于双轴倾斜而 引起的误差 ， ： 如 竖轴误差 、 横轴误差 、 视准轴误差 、 偏心误差 等 ， 以利用仪器本 身进行 自动补偿 。 可
２５测 量 方 法 结 论 ．
从 以上光学经纬仪和全站仪的仪器结构特点可 以看出 ：
对于视准轴与横轴误差所引起 的测角误差 ， 对光学经纬仪来 说， 必须通过正 、 倒镜 观测才能消 除 ； 但对于全站 仪来说 ， 当 只用正镜 或倒镜观测 时 ， 由双轴倾斜 所产生 的误 差 ， 除副度 盘 的刻划误 差消 除的不如传统方 法彻底 以外 ，其余各 项误 差， 均可依靠仪器 自身的电路来消除 。 通过 以上分析 ， 我们认 为利用全 站仪（ 有双轴倾 斜 自动补偿 功能 ） 具 进行控 制测量
的误 差 。
（） ５ 度盘的刻
２ 全 站 仪 的特 点
２ １全站 仪 的 结 构 原 理 ．
而产生的误差 。
（） 度 盘 ａ主
（） ｂ 副度 盘
图 １ 增 量 式 编 码 器 结构 图
２４全站 仪 的 测 量 方 式 ．
对于采用增量式编码 的全站仪来说 ，在一个测 回中， 主
位置 ， 以利用 主度盘上不 同的扇 区来量测 角度 ， 从而消除 主
度盘光 栅刻划不均匀引起的角度误差 。
［ 作者简介 ］ 志燕， ，９ ８年生 ，０ ５年毕业 于太原理 工大学 ， 张 女 １７ ２０ 助理 工程 师。
・
５ ・ ２
第 篙 １ 张 并全仪行制量对平观方的讨Ｎ ａ０ ２ 月 撩 Ｉ 站进控测时水角测法探 ０ｏＮ７ ７ ６ Ｊ 用 ‘ａ１６ ２ｔ ｏ Ｍｌ＿ Ｔ２ ｙ ． ０
２３全 站 仪 的 测 角模 式 ．
全站仪 的编码有绝对式和增量式两种 ，现在的全站仪大 多采用结构简单 ， 精度高 的增量式编码 。增量式编码器有主 、 副两个度盘 ， 、 主 副度盘上刻有 ２ ０ １６０根光栅 ， 结构图见图 １ ：
圆上刻上度 、 分刻划并标有注记 ， 利用光学测微器读 出角度秒 值 。利用水平角正 、 倒镜观测 ， 角度取平均值 的方法 ， 测量角
和水平补偿。 键盘指令是测量过程的控制系统， 测量人员通过按 键便可用内部指令指挥仪器 的测量工作过程和进行数据处理。 以上各系统通过 Ｉ 接 口接入总线与数字计算机联系起来。 ＾ ）
（ ） 理器是全站仪 的核心部件 ， 如 同计算 机 的中 ２微处 它
央处理 机 ， 主要由数据寄存器 、 运算器和控制器组成 。 微处理 ［ 收稿 日期 ］ ０ ９ １ － ０ ２ ０ — １２
２２全站 仪 的 功 能 ．
具有 多功能 、 高精 度 、 自动化等方面 的优点 ， 是其它 常规测量 仪器无法 比拟的。近年来 ， 各测绘单位都相继购买了一些不同 型号的全站仪。全站仪的使用 ， 极大地提高了测量外业 的作业
速度 和成果精度 ， 但由于对 全站仪 的操作 （ 如测绘方法 、 回 测 数等 ） 还没有一个统一的认识 ， 以各测绘单位在使用全站仪 所 作业时， 一般还是沿用相应光学仪器的规范要求 。 １ 光学经纬仪的特点 对于光学经纬仪来说 ，光学经纬仪的度盘是在 ３ ０的全 ６。
所需完成的工作 ， 包括平距 、 高差、 高程 、 坐标 以及放样等。它
器 的主要功 能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作 ， 执行 测量 过程的检核和数 据 的传输 、 处理 、 显示 、 储存 等工作 ， 保 证光 电测量工作有条不紊地完成。 （） ３ 为了便于测量 人员处理某 种测量成 果 ， 在全站仪 的 数字计算中还提供有程序存储器。
利用全站仪进行控 制测量 时对水平角观测 方法的探讨
张 志 燕
（ 山西省水 利水 电勘测设计研究 院 摘 山西太原 ００２ ） ３０ ４
要 ： 全站仪对双轴倾斜所产生测角误差消除方法的分析 ， 出了全站仪水平角观测方 通过 提
法的一些建议 ， 结合全站仪在某水库所做的 ２ ５条导线资料 ， 对文 中论点作 了论证。
（） １全站仪测量的四大光电系统 ， 即测距、 测水平角、 竖直角
ຫໍສະໝຸດ Baidu
度盘不 动 ， 通过 副度盘 的转 动（ 和望远镜 同步 ） 而测量 角度 。 当一测 回中用正 、 倒镜 观测两点 的角度时 ， 这样就利用 了副 度盘上对称 的两个扇 区来量测角度 ， 而消除了副度 盘上光 从
栅刻划 不均匀 的误差 ； 同测 回间 ， 不 通过变 得主度盘 的相对
第 ２ 总第 １６ ） 期（ ７期 ２１ ０ ０年 ５月
山西水 利科 技
Ｓ ＨＡＮＸＩＨ ＹＤＲｏＴＥＣＩ 玎 ＣＳ
Ｎ ．（ ｏａ Ｎ ．７ ） ｏ ｔ ｏ１６ ２ｒ ｌ
Ｍａ ．０ ０ ｙ２ １
１０ — １ ９２ １ ）２—２—３ ０ ６— ３ （０ ０ ０ — — ８ ５ ０
度。正倒镜主要是为 了有效地消除仪器 自身结构 的误差， ： 如
（） １ 视准轴误差——视准轴与横轴不正交所产生 的误差 。
（ ）横轴误差——竖轴与横轴不垂直所产生的误差 。 ２ （） ３ 不同心误差——视准轴不通过水平度盘的中心线时
所产 生 的误 差 。
（） ４ 度盘偏心误差——竖轴或横轴与度盘不 同心所产生
关键 词 ： 站 仪 ； 轴倾 斜 ； 全 双 自动 补偿 中国 分 类 号 ： Ｖ ２ Ｔ ２１ 文献 标 识 码 ： Ｂ
全站仪的全称为全站型电子速测仪（ ｌｃ ｏ ｉＴ ｃｏ ｔｒ Ｅｅｔ ｎｃ ａｈｍｅ ｒ ｅ Ｔ ｔ ｔ ｉ ） 由光 电测距仪 、 ｏａ Ｓ ｔ ｎ 。它 ｌ ａｏ 电子经纬仪 和数据处理系统 组成 。一台全站仪 ， 除能 自动测距 、 测角外 ， 还能完成一个测站