全站儀使用方法及坐標計算講解
來源:測繪聯盟 日期:2018-08-21 瀏覽

在使用本儀器之前, 要把各種注意事項爛熟于心,務必檢查并確認該儀器各項功能運行正常。

1、不要將儀器直接對準太陽

將儀器直接對準太陽會嚴重傷害眼睛。 若儀器的物鏡直接對準太陽, 也會損壞儀器。

2、將儀器架設到腳架上

在架設儀器時,若有可能,請使用木腳架。使用金屬腳架時可能引起的震動會影響測量精度。

3、安裝基座

若基座安裝不正確, 也會影響測量精度。 請經常檢查基座上的調節螺旋, 并確保基座聯結照準部的螺桿是鎖緊的。 基座上的中心固定螺旋旋緊。

4、使儀器免受震動

當搬運儀器時,應進行適當保護,使震動對儀器造成的影響最小。

5、提儀器要點

當提儀器時, 請務必抓緊儀器的把手。

6、高溫環境

不要將儀器放在高溫環境中的時間過長, 否則會影響儀器的性能。

7、溫度突變

儀器或棱鏡的溫度突變會引起測程的縮短, 如將儀器從熱的汽車中取出, 這時應將儀器放置一段時間使之適應環境溫度, 再開始測量。

8、電池檢查

在作業前請確認電池中所剩容量

9、取出電池

建議當處于儀器開機狀態時不要取下電池。 否則, 所有存儲的數據可能會丟。 故請儀器關機后取下和安裝電池。

測量準備

1、儀器安放

(1)安放三腳架

首先將三腳架三個架腿拉伸到合適位置上, 緊固鎖緊裝置;

(2)把儀器放在三腳架上

小心地把儀器放在三腳架上,通過擰緊三腳架上的中心螺旋使儀器與三腳架聯結緊固。

2、儀器整平

(1)用圓水準器粗整平儀器

相向轉動兩只腳螺旋使氣泡移至垂直于兩只腳螺旋連線的圓水準器線上。轉動另一只腳螺旋,使水泡居于圓水準器中心。

(2)用長水準器精確整平儀器

松開水平止動手輪,轉動儀器使長水準器與兩只腳螺旋連線平行;相向轉動腳螺旋,使水泡居于長水準器的中心;松開水平止動手輪,轉動儀器90°;轉動另一只腳螺旋 ,使水泡居于長水準器的中心;

重復以上步驟,直至儀器轉動任意位置時,水泡都能居于長水準器的中心。

3、用光學對點器置中儀器

根據儀器使用者視力進行目鏡視度調節看清分劃板中心標志,然后對目標進行調焦,松開中心螺絲并平穩移動儀器,使地面的標志點在分劃板上的成像居于目鏡分劃板中心,然后擰緊中心螺絲;

再次精確整平儀器,重復上述步驟,直至儀器精確整平時,對點器分劃板中心與地面標志點精確重合。(用激光對點器置中儀器時步驟相同,但應在開機狀態下進行。)(對點時宜采取先用腳螺旋對中,再用腳架粗整平的方法。)

4、望遠鏡屈光度、焦距的調節

(1)屈光度調節

將望遠鏡向著光亮均勻的背景(天空) ,但不要瞄向太陽,轉動目鏡使分劃板十字絲清晰。

(2)焦距調節

將望遠鏡對準目標,轉動調焦手輪,使目標的影像清晰; 眼睛在目鏡出瞳位置作上下和左右移動,檢查有無視差存在,若有,則繼續進行調節,直到沒有視差為止。


5、開機

①確認儀器已經對中整平。

②按紅色開機鍵開機。

③按提示轉動儀器測距頭一周。聽到“嘀”的一聲響表示儀器初始化成功, 可以正常使用。確認顯示窗中有足夠的電池電量,當顯示“電池電量不足”( 電池用完) 時,應及時更換電池并對電池進行充電。

確認棱鏡常數值(PSM)和大氣改正值(PPM) 。


角度測量

1、水平角(右角)和垂直角測量

確認在角度測量模式下。

①照準第一個目標(A)。

②設置目標A的水平角讀數為0°00′00″。按[F1](置零)鍵和[F3](是)鍵。

③照準第二個目標(B) 。儀器顯示目標 A 與 B 的水平夾角和B的垂直角。

照準目標的方法(供參考)

①將望遠鏡對準明亮的地方,旋轉目鏡調焦環使十字絲清晰。

②利用粗瞄準器內的十字標志瞄準目標。照準時眼睛與瞄準器之間應留有適當距離。

③利用望遠鏡調焦螺旋使目標成像清晰。

※當眼睛在目鏡端上下或左右移動發現有視差時,說明調焦或目鏡屈光度未調好,這會影響測量精度,應仔細進行物鏡調焦和目鏡調焦消除視差。

2、水平角(右角/ 左角)的切換

確認在角度測量模式下。

①按兩次[F4]鍵跳過P1、P2進入功能。

②按[F2](左右)鍵,水平角測量右角模式轉換成左角模式。

③類似右角觀測方法進行左角觀測

●每按一次[F2](左右)鍵,右角/左角便依次切換

右角(HR) :水平角順時針方向增加。

左角(HL) :水平角逆時針方向增加。

左角與右角的關系是互補關系,即左角+右角=360度。

出廠默認設置為右角(HR) 方式。在沒有完全理解左角與右角對測量工作的作用及影響之前,一般不建議用戶使用左角(HL)方式。

距離測量

1、距離測量(斜距模式)

確認在角度測量模式下。

①按[DISP](切換)鍵,進入斜距測量模式界面。

②照準棱鏡中心。

③按[F1](測距)鍵。顯示測量結果。

④按[ESC] 鍵,測距值被清空。

1)當電子測距正在進行時,“*”號會出現在顯示屏上。

2)測量結果顯示時伴隨著蜂鳴聲。

3)測量結果根據測量模式設置的不同而改變,當模式設置為單次的時候,測量結果顯示為當次測量結果;當模式設置為連續的時候,儀器最后顯示為所有測量次數結果的平均值;當模式設置為跟蹤的時候,儀器顯示的測量結果只精確到小數點后兩位(cm)。

4)按[DISP](切換) 鍵,測距結果改為平距、高差顯示。

5)若目標被樹枝等物體擋住,可能導致信號弱,儀器顯示“E02”。因此,請保證測距時儀器與棱鏡間無遮擋。


2、距離測量(平距、 高差模式)

確認在角度測量模式下。

①按兩次[DISP]( 切換)鍵,進入平距、高差測量模式界面。

②照準棱鏡中心。

③按[F1](測距)鍵。顯示測量結果

④按[ESC] 鍵,測距值被清空。


坐標測量

通過輸入同一坐標系中測站點和定向點的坐標,可以測量出未知點( 棱鏡點) 在該坐標系中的坐標。

1、設置測站點坐標

1)使用鍵盤直接輸入坐標(儀器顯示角度測量顯示

①按[DISP](切換)鍵3次,進入坐標測量模式界面。

②按[F4](P1) 鍵翻至該模式第2頁(P2)功能。

③按[F3]( 測站)鍵。

④按[F1](輸入)鍵,輸入測量數據存儲文件名,按[F4](確認)鍵。 

⑤按[F4](NEZ)鍵,輸入站點坐標點號,按[F1](輸入)鍵,輸入站點坐標,按  [F4](確認)鍵。 

⑥按[F1](輸入)鍵,儀器顯示點號輸入界面,按[F1]( 輸入)鍵,輸入測站點存儲點號。按[F4](確認)鍵。

⑦按[下移]鍵,根據需要輸入PCODE(屬性),和Ins.Hi(儀器高)。

⑧按[F3](記錄)鍵,儀器回到坐標測量模式

2)調用內存中坐標文件設置測站(儀器顯示角度測量顯示)

①按[DISP](切換)鍵3次,進入坐標測量模式界面。

②按[F4](P1) 鍵翻至該模式第2頁(P2)功能。

③按[F3]( 測站)鍵。 

④按[F1](輸入)鍵,輸入坐標數據存儲文件名,按[F4] (確認)鍵。 

⑤按[F1](輸入)鍵,進入坐標文件選擇顯示。

⑥按[F1](輸入)鍵,輸入坐標文件,按[F4](確認)鍵。

⑦按[F1](輸入)鍵,輸入坐標點號,按[F4](確認)鍵。按[下移]鍵,根據需要輸入PCODE(屬性),和Ins.Hi(儀器高)。 

⑧按[F3](記錄)鍵,儀器回到坐標測量模式。

2、設置后視

在進行坐標測量時,通過輸入儀器高和棱鏡高,即可直接測定未知點的相對坐標。全站儀還可以通過測站設置和后視設置來測量未知點的三維絕對坐標,因此當需要做絕對坐標的簡單測量時候,可以通過在坐標測量模式中設置后視點來測量目標點的三維絕對坐標。

注: 在所有設置測站和后視的操作中,這些數據共用。

可以通過3種方式來設置后視 :

1)直接輸入坐標數據(NE)

2)調用內存里的坐標數據點

3)直接輸入方位角(AZ)

1)直接輸入坐標數據設置后視

①儀器顯示坐標測量模式功能。

②按[F3]( 后視)鍵進入后視點設置顯示。

③按[F1](輸入)鍵,輸入后視點點號(在測量文件中的存儲點號),輸入PCODE(屬性)Ref.Hr( 棱鏡高)。

④按[F2]( 后視)鍵。

⑤按[F3](NE)鍵。

⑥按[F1]( 輸入)鍵,輸入后視點坐標,按[F4](確認)鍵。 

⑦照準后視點棱鏡中心,按[F3](是)鍵。則當前水平角被置為方位角。

2)調用內存中坐標設置后視

①儀器顯示坐標測量模式功能。

②按[F3](后視)鍵進入后視點設置顯示。

③按[F1](輸入)鍵,輸入后視點點號(在測量文件中的存儲點號),輸入PCODE(屬性)Ref.Hr(棱鏡高)。 

④按[F2](后視)鍵。

⑤按[F1](輸入)鍵,輸入點號( 在坐標文件中的點號),按[F4] (確認) 鍵。

⑥按[F4](確認)鍵。

⑦ 照準后視點棱鏡中心,按[F3](是)鍵。則當前水平角被置為方位角。

3)直接輸入后視方位角

①儀器顯示坐標測量模式功能。

②按[F3](后視)鍵進入后視點設置顯示。

③按[F1](輸入)鍵,輸入后視點點號(在測量文件中的存儲點號),輸入PCODE(屬性)Ref.Hr(棱鏡高)。

④按[F2](后視)鍵。

⑤按[F3](NE) 鍵。

⑥按[F3](AZ)鍵。

⑦照準后視點棱鏡中心,按[F3](是)鍵。則當前水平角被置為方位角。

3、實施定測

當后視點設置完畢后,一般需要對后視點進行定測,確認儀器定向無誤。

后視點都已經設置完畢

①儀器在后視設置完畢時的顯示。

②照準目標點棱鏡,按[F3](測量)鍵。

③按[F3](NEZ)鍵,儀器開始測量并自動記錄。 

       VH: 角度

       HD:角度+距離

       NEZ: 坐標

4、測量、記錄

①儀器顯示坐標測量模式功能。

②照準目標點棱鏡,按[F1](測距)鍵,儀器測量并計算出目標點坐標并顯示。

③按[F2](記錄)鍵。 

③按[F1](輸入)鍵,依次輸入PT#(點號),PCODE(屬性)和Ref.Hr (棱鏡高),按[F4](確認)鍵。

④儀器返回坐標測量模式顯示第一頁。

放樣

放樣程序可以幫助用戶在工作現場根據點號和坐標值將該點定位到實地。如果放樣點坐標數據未被存入儀器內存,則可以通過鍵盤輸入到內存,坐標數據也可以在內業時通過通訊電纜從計算機上傳到儀器內存,以便到工作現場能快速調用。

坐標數據被存入坐標數據文件,全站儀能夠將坐標數據存入內存,內存劃分為測量數據和供調用的坐標數據區以及一小塊編碼區。

坐標數據(在內存未用于數據采集模式的情況下)最多可存入8000-120000點。因為內存包括數據采集模式和放樣模式使用,因此當數據采集模式在使用時,能存儲的坐標數據量將會相應減少。

1) 關閉電源時應確認儀器處于主菜單顯示屏或角度測量模式,這樣可以確保存儲器輸入、輸出過程的完結,保存當前的設置數據。

2) 為安全起見,建議先充足電池,準備好已充足電的備用電池。

3) 在記錄新點數據時,應顧及內存可利用的存儲空間。

1、放樣步驟

1) 選擇坐標數據文件。可進行測站坐標數據及后視坐標數據的調用。

2) 設置測站點。

3) 設置后視點,確定方位角。

4) 輸入或調用待放樣點坐標,開始放樣。

2、選擇坐標數據文件

運行放樣程序首先要選擇一個存放有坐標的坐標數據文件,以便調用坐標和存放測量的新點坐標。

在此模式下僅現有的坐標數據文件可以被選定,而不能創建新文件。

3、設置測站點

1) 利用內存中的坐標設置

2) 直接輸入測站點坐標

4、設置后視點

1) 利用內存中的坐標設置

2) 直接輸入后視點坐標

3) 直接輸入設置角

5、實施放樣

實施放樣有兩種方法可供選擇

1) 通過點號調用內存中的坐標值

2) 直接輸入坐標值

6、設置新測站點

當現有控制點與放樣點之間不能通視時就需要設置新點。并存入坐標文件, 在新測站點可以調用。

6.1、側視法

將儀器安置在已知點上,用側視法(極坐標法)測定新點的坐標,這里坐標存入坐標文件,以后也可以調用。

在進行側視測量之前,需先作好儀器定向工作

6.2、后方交會

在選定的新站上安置儀器,用最多可達5個已知點的坐標和這些點的測量數據計算新坐標,后方交會的觀測如下:

距離測量后方交會:測定2個或更多的已知點。

測站點坐標按最小二乘法解算。

選擇新點時應確保新點不在幾個已經點構成的外接圓上,否則新點的坐標具有不確定和不可解算性。

①進入放樣菜單1 / 2 按 (下移),進入放樣菜單2/2

②按[F2]( 新點)鍵。

③按[F2]( 后方交會)鍵。

④按[F1](輸入)鍵,輸入新點號,按[F4](確認)鍵。

⑤按[F1](輸入)鍵,輸入儀器高,按[F4](確認)鍵。

⑥按[F1](輸入)鍵,輸入已知點A 的點號,按[F4](確認)鍵。

⑦按[F1](輸入)鍵,輸入棱鏡高,按[F4](確認)鍵。

⑧照準已知點A,按[F3](是)鍵。

⑨進入已知點B 輸入顯示。

⑩按照⑥-⑧步驟對已知點B進行測量,當用[F3](是)鍵測量3個已知點后, 殘差即被計算。

⑾按[F1]或[F2]鍵,選定坐標格網因子,以便計算殘差。[F2] 利用當前測站高程自動更新格網因子。

⑿按[F1](下步)鍵,可對其他已知點進行測量,最多可達到 5 個點。

⒀按⑥-⑧步驟對已知點C進行測量。

⒁顯示測量值。

⒂按[F4](計算)鍵,即顯示標準偏差。

⒃按[F2](下頁)鍵,顯示坐標值標準偏差。按F2( 下頁)或(上頁)可交替交換顯示上述標準偏差。

⒄按[F4](坐標)鍵,顯示新點坐標。

⒅按[F3](是)鍵,新點坐標被存入坐標數據文件并將所計算的新點坐標作為測站點坐標返顯示新點菜單。

數據采集

全站儀可將測量數據存儲在內存中。

內存劃分為測量數據文件和坐標數據文件。

測量數據:被采集的數據存儲在測量數據文件中。

測點數目:(在未使用內存于放樣模式的情況下) 最多可達8000-120000個點,因為內存包括數據采集模式和放樣模式使用,因此當放樣模式在使用時,可存儲測點的數目就會減少。

1)關閉電源時可確認儀器處于基本測量模式,這樣可以確保存儲器輸入、輸出過程的完結,保存設置數據。

2)為安全起見,建議預先充足電池,準備好已充足電的備用電池。

1、操作步驟

1) 選擇數據采集文件,使其所采集數據存儲在該文件中。

2) 選擇坐標數據文件。可進行測站坐標數據及后視坐標數據調用。(當無需調用已知點坐標數據時,可省略此步驟)

3) 設置測站點。包括儀器高和測站點號及坐標。

4) 設置后視點,通過測量后視點進行定向,確定方位角。

5) 設置待測點的棱鏡高,開始采集,存儲數據。

2、選擇數據采集文件

數據采集首先要選擇一個數據采集文件, 可以將測量數據存入所選定的數據文件中。

3、選擇坐標文件(供數據采集用)

若需調用坐標數據文件中的坐標作為測站點或后視點坐標用,則預先應選擇一個坐標文件。

4、設置測站點

1) 利用內存中的坐標設置

2) 直接輸入測站點坐標

5、設置后視點

1) 利用內存中的坐標設置

2) 直接輸入后視點坐標

3) 直接輸入設置角

6、碎部點數據的測量與存儲

①按[F3]( 碎部點)鍵進入待測點測量顯示。

②按[F1](輸入)鍵,依次輸入PT#(點號)、PCODE(編碼)、Ref.Hr(棱鏡高),按[F3](測量)鍵。 

③按[F2](HD)鍵,選擇采集數據的格式,儀器完成對待測點的測量并自動記錄數據。

④返回到下點測量界面,點號自動加1,可按[F4](自動)鍵測量,儀器采集的數據格式默認為上次選定的格式。 

坐標計算

坐標計算一般主要應用于測繪工程、建設工程之中,具體在建筑設計,工程測量,測繪制圖等領域。總的來說坐標計算分為坐標正算和坐標反算兩種,這兩種在實際中是較常見的。

坐標反算

根據直線的起點和終點的坐標,計算直線的水平距離和坐標方位角的過程叫坐標反算。

坐標正算

根據直線的起點坐標、直線的水平距離以及坐標方位角來計算終點的坐標的過程叫坐標正算。



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