数字地形测量学课件第七章 全站仪测量

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第七章 全站仪测量
§7.1 概述 §7.2 全站仪功能 §7.3 自动全站仪 §7.4 全站仪轴系误差补偿 §7.5 全站仪记录与数据传输 §7.6 三角高程测量
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§7.3 自动全站仪
自动全站仪是一种能自动识别、照准和跟踪反射棱镜的一 种全站仪，又称为测量机器人。
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§7.2 全站仪功能
一、基本测量
3、坐标测量
（1）在已知点上设站 已知点安置仪器-入测站点三维坐标及仪器高-照准
另一已知点定向-照准目标点-输入棱镜高-按坐标测量 键-得到目标点三维坐标
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§7.2 全站仪功能
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§7.2 全站仪功能
2、对边测量
对边测量是在不移动仪器的情况下，测量两棱镜站点间斜距、平距、 高差、方位、坡度的功能。
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§7.2 全站仪功能
3、悬高测量
测定无法放置棱镜的地物（如电线、桥梁等）高度的功能。 把反射棱镜设在 欲测目标正下方，输入反射棱镜高，然后照准反射 棱镜进行距离测量，再转动望远镜照准目标， 便能显示地面至目标的高 度。目标的高度由下式计算：
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§7.2 全站仪功能
4、面积测量
通过顺序测定地块边界点坐标，按照任意多边形面积计算 方法，可确定地块面积。
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§7.2 全站仪功能
三、辅助功能
1.休眠和自动关机功能 2.显示内容个性化 3.电子水准器 4.照明系统 5.导向光引导 6.数据管理功能
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§7.1 概述
• 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电 子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。
• 全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪 与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经 纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波 发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合 为同轴的整体式全站仪。
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《数字地形测量学》
第七章 全站仪测量
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第七章 全站仪测量
§7.1 概述 §7.2 全站仪功能 §7.3 自动全站仪 §7.4 全站仪轴系误差补偿 §7.5 全站仪记录与数据传输 §7.6 三角高程测量
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§7.2 全站仪功能
一、基本测量
4、施工放样 工程施工放样均是结合上述几种基本测量方法实
施。
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§7.2 全站仪功能
二、应用程序
1、自由设站
全站仪自由设站功能是通过测量待定测站点到各个已知点 的方向、天顶距和距离，解算出待定测站点坐标和高程，然后 进行后续的坐标测量或放样。
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§7.1 概述
• 全站仪电子电路
全站仪电子电路包括两部分，即测角部分和测距部分，二者 之间用串行通讯连接成一个整体，从而完成电子经纬仪及测 距仪的全部功能。仪器的设计框图如图：
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§7.2 全站仪功能
基本测量
角度测量 坐标测量
应用程序
自由设站 悬高测量
辅助功能
休眠和自动关机功能 电子水准器 导向光引导
距离测量 施工放样
对边测量 面积测量
显示内容个性化 照明系统 数据管理功能
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§7.2 全站仪功能
一、基本测量
1、角度测量
全站仪具有电子经纬仪的测角系统，除一般的水平角和垂 直角测量外，还具有以下附加功能： ①水平角设置 ②垂直角显示变换 ③角度单位变换 ④自动改正视准轴误差、横轴误差和指标差 ⑤竖轴倾斜的自动补偿
Leica TM30
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Topcon MS 05
Trimble S8
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§7.3 自动全站仪
一、自动全站仪自动目标识别与照准原理
仪器向目标发射激光束，经反射棱镜返回，并被仪器中的 CCD相机接收，从而计算出反射光点中心位置，得到水平方向和 天顶距的改正数，最后启动马达，驱动全站仪转向棱镜，自动精 确照准目标。为提高观测速度，望远镜基本照准棱镜后，计算出 相对于精确照准棱镜的水平方向和天顶距的改正数，进行改正后， 给出正确读数。
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§7.3 自动全站仪 一、自动全站仪自动目标识别与照准原理
以徕卡自动全站仪的 ATR（Automatic Target Recognition） 技术为例：
带
的 望 远 镜 结 构 示 意 图
ATR
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§7.3 自动全站仪
一、自动全站仪自动目标识别与照准原理
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§7.1 概述 • 全站仪结构
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§7.1 概述
全站仪比电子经纬仪增加了许多特殊部 件，这些特殊部件构成了全站仪在结构方面 的特点。 1.同轴望远镜 2.键盘 3.通讯接口
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第七章 全站仪测量
§7.1 概述 §7.2 全站仪功能 §7.3 自动全站仪 §7.4 全站仪轴系误差补偿 §7.5 全站仪记录与数据传输 §7.6 三角高程测量
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§7.2 全站仪功能
（2）在待定点上设站 在待定点上安置仪器，输入仪器高，然后启动自由设站程
序，观测 3～4 个已知点的水平 方向、天顶距和距离（输入 已知点坐标和棱镜高），进行平面和高程自由设站，得到设站 点的 坐标和高程，同时也进行了定向。接着可进行目标点的 坐标测量。
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§7.2 全站仪功能
一、基本测量
2、距离测量
（1）全站仪具有光电测距仪的测距系统，可根据全站仪的类 型、反射棱镜数目和气象条件，改变其最大测程，以满足不同 的测量目的和作业要求。 （2）可进行测距模式的变换 （3）可设置测距精度：精密测量、简易测量、跟踪测量 （4）各种改正功能：棱镜常数、气象（温度和气压）、大气 折射率误差等 （5）斜距归算功能