全站仪测量技术

1、 内容提要 全站仪的特点 全站仪的基本构造 全站仪的基本操作 一、全站仪的特点 1、全站仪是由电子经纬仪、光电测距仪和微处理 器组成的一种新型测量仪器。 2、全站仪能够在一个测站上完成采集水平角水平角、垂垂 直角直角和倾斜距离倾斜距离三种基本数据的功能，并通过仪 器内部的中央处理器，由这三种基本数据计算出 平距、高差、高程及坐标等数据。 3、全站仪可以完成几乎所有的常规测量工作，现 已应用于控制测量、地形测量、工程测量等测量 工作中。 全站仪的特点： （1）可在一个测站上同时实现多项功能，并能存储一定数量的观 测数据。 测角度 水平角（HR或HL）与垂直角（V）； 测距离 斜距（SD） 、平距

2、（HD） 、高差（VD）； 测坐标 X 、Y 、Z； 放 样 线放样与坐标放样。 （2）可以通过传输接口把野外采集的数据与计算机、绘图仪连接 起来，再配以数据处理软件和绘图软件，可实现测图的自动化 。 （3）全站仪内部有双轴补偿器，可自动测量仪器竖轴和水平轴的 倾斜误差，并对角度观测值施加改正。 目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各 种型号的全站仪。如日本的宾得、索佳、拓普康、尼康 ；美国的天宝、瑞士的徕卡、德国的蔡司、我国南方的 NTS系列、苏一光的OTS系列和RTS系列等，在我国 众多的工程单位都有广泛的应用。现以我国南方的NTS 342系列全站仪进行简要介绍。 日本的拓普康G

3、TS-330N系列 徕卡全站仪-苏州一光 南方的NTS342系列 NTS342全站仪的外部结构 观测数据 键软 操作键 电源开关 仪器常数 2 、键盘功能 SET的键盘有28个按键，即电源开关键1个、照明键 1个、软键4个、操作键10个、字母数字键12个。 打开电源：按 关闭电源：同时按住 照明键：按 打开或关闭显示窗口、 望远镜分划板照明。 （1） 电源开关键 照明键、电源开关键 ON ON （2）软键 SET显示窗的底行显示出软键的功能，通 过键盘左下角对应的 至 来选取； 若欲查看另一页的功能按 。 F1F4 FNC 软键软键 FUNC：改变测量模式 或 换页键。 BS：删除光标左边的一

4、个字符。 ESC：取消输入数据 或 返回前页。 SFT：字母大小写转换。 ：回车键。 ：上下、左右移动光标。 （3） 其他键 键盘的功能： 符号 含义 符号 含义 V 垂直角 *电子测距正在进行 V 百分度 m以米为单位 HR 水平角（右角） ft以英尺为单位 HL 水平角（左角） F精测模式 HD 平距 T跟踪模式（10mm） VD 高差 R重复测量 SD 斜距 S单次测量 N 北向坐标 NN次测量 E 东向坐标 ppm大气改正值 Z 天顶方向坐标 psm棱镜常数值 显示的符号含义： 斜距 F1倾斜距离测量。 平距 F2水平距离测量。 坐标 F3坐标测量。 置零F4水平角置零。 锁定F5水平

5、角锁定。 记录 F1将测量数据传输到数据采集器。 置盘 F2预置一个水平角。 R/L F3水平角右角/左角变换。 坡度 F4垂直角/百分度的变换。 补偿 F5设置倾斜改正。若打开补偿功能， 则显示倾斜改正值。 、角度测量模式： 、斜距测量模式： 测量F1启动斜距测量。选择连续测量/N 次（单次）测量模式。 模式F2设置单次精测/N次精测/重复精 测/跟踪测量模式。 角度F3角度测量模式。 平距F4平距测量模式，显示N次或单次 测量后的水平距离。 坐标F5坐标测量模式，显示N次或单次 测量后的坐标。 记录 F1 将测量数据传输到数据采集器。 放样F2放样测量模式。 均值F3设置N次测量的次数。

6、m/ft F4距离单位米或英尺的变换。 、平距测量模式： 测量F1启动平距测量。 模式F2选择连续测量/N次（单次）测量模式。 角度F3角度测量模式。设置单次精测/N次精测 /重复精测/跟踪测量模式。 斜距F4斜距测量模式，显示N次或单次测量后 的倾斜距离。 坐标F5坐标测量模式，显示N次或单次测量后 的坐标。 记录F1将测量数据传输到数据采集器。 放样F2放样测量模式。 均值F3设置N次测量的次数。 m/ftF4米或英尺的变换。 坐 标 测 量 模 式： 测量F1启动坐标测量选择连续测量/N次（单 次）测量模式。 模式F2设置单次精测/N次精测/重复精测/跟 踪测量模式。 角度F3角度测量模

7、式。 斜距F4斜距测量模式，显示N次或单次测量 后的倾斜距离。 平距F5平距测量模式，显示N次或单次测量 后的水平距离。 记录F1将测量数据传输到数据采集器。 高程F2输入仪器高/棱镜高。 均值F3设置N次测量的次数。 m/ftF4米或英尺的变换。 设置 F5预置仪器测站点坐标。 1.5 1.5 星键（键）模式星键（键）模式 由星键()可作如下仪器操作： 第第1 1页屏幕页屏幕 查看日期和时间。 显示器对比度调节。F1和F2 显示器背景灯照明的开/关。F3 显示内存的剩余容量。F4 第第2 2页屏幕页屏幕 电子圆水准器图形显示。F2 接收光线强度（信号强弱）显示。F3 设置温度、气压、大气改正

8、值（PPM）和棱镜常数 值（PSM）。F4 一一.观测前的准观测前的准 备工作备工作 1 1、注意事项：、注意事项： 不得将望远镜直接照准太阳， 否则会损坏仪器； 小心轻放，避免撞击与剧烈 震动； 注意工作环境，避免沙尘侵 袭仪器； 在烈日、雨天、潮湿环境下 作业，必须打伞； 取下电池时务必先关闭电源， 否则会损坏内部线路； 仪器入箱，必须先取下电池， 否则可能会使仪器发生故障， 或耗尽电池电能； 二、全站仪的使用 1、装入电池 向下按开关钮、打开 电池护盖 将电池充足电插入 合上电池护盖、按下开关钮 2、仪器的对中、整平 （同一般经纬仪） 安置仪器：高度适中，使测点在视场内； 强制对中：调节

9、脚螺旋，使光学对点器中心 与测点重合； 粗略整平：调节三脚架，使圆水准气泡居中； 精确整平：调节脚螺旋，使长水准气泡居中； 精确对中：移动基座，精确对中（只能前后、 左右移动，不能旋转）； 重复 、两步，直到完全对中、整平。 3、电源开关 按 打开电源，仪器进行自检。 若自检正常、显示如图所示，设置水平度 盘和竖直度盘 指标。 ON 0 SET ZA 0 SET HAR 0 SET 4、水平度盘、竖直度盘零位设置 松开水平制动，旋转照准部 360至仪器发出一声鸣响， 则水平度盘指标设置完毕。 松开垂直制动，纵转望远镜 一周至仪器发出一声鸣响， 则垂直度盘指标设置完毕。 数据显示 水平度盘和垂直

10、度盘指标 设置完毕后，显示窗出现 如左图显示。 若出现如左图错误信息， 表示仪器尚未整平，超出了 倾角补偿范围，应重新整平 至显出水平角和垂直角。 5、调焦、照准目标 用望远镜观察一明亮背景， 调节目镜使十字丝清晰。 调焦使目标清晰，十字丝 中心精确对准目标中心。 觇牌中心觇牌中心棱镜中心棱镜中心 十字丝清晰十字丝清晰 返回 一、角度测量 （原理、方法与经纬仪相同） 已知方向值的设置： 1、照准目标点； 2、选择P2按HANG； 3、选择 setHANG 按HAR； 4、输入方向值。 HAR：310.2345 4321 注：通过翻页键、 软键选择1-0。 角度测量 步骤：步骤：1、按角度测量、

11、按角度测量 键，使全站仪处于角键，使全站仪处于角 度测量模式，照准第度测量模式，照准第 一目标一目标A。设置。设置A方向方向 的水平度盘读数为的水平度盘读数为 00000。 2、照准第二目标、照准第二目标B， 此时显示的水平度盘此时显示的水平度盘 读数即为两方向间的读数即为两方向间的 水平角。水平角。 3、如果测竖直角，可、如果测竖直角，可 在读取水平度盘的同在读取水平度盘的同 时读取竖盘的显示读时读取竖盘的显示读 数。数。 仪器参数设置：（由首页进入设置选项） Dist mode：Sdist Tilt crn ：Yes（H，V） Coll crn：Yes （No） C/R crn：Yes （

12、No） Coord serch JOB ：JOB1 V undex ：AUTO H undex ：AUTO V obs ：Zenit Ang reso ：5” Coord ：N-E-Z 1、距离：按 选择S 、H 、 V。 2、双轴补偿改正。 3、视准差改正（2C改正） 。 4、曲率与大气折射改正。 5、调用坐标文件JOB1-JOB10。 1、垂直度盘指标设置。 2、水平度盘指标设置。 3、垂直角格式（天顶距、 水平0、水平090 ） 。 4、角度最小显示：1 -5 。 5、坐标格式N-E-Z。 Power off ：30min Reticle lev ：3 EDMstandby ：On Co

13、ntrast ：5 Resume ：On Temt ：C Press ：hpa Angle ：degree Dist ：meter 1、30min无操作自动关机。 2、显示屏亮度：1-5。 3、EDM准备： ON或OFF。 4、对比度：1-10。 5、恢复功能： ON或OFF。 1、温度单位：C或F。 2、气压单位：毫巴hpa。 3、角度单位：360制degree。 4、距离单位：米meter。 二、距离测量 1、照准目标 选择P1 DIST 测量开始 显示距离、垂直角、水平角 停止。 2、选择显示斜距 S、 平距H、 高差V。 Meas PC -30 PPm 0 S 525.250m ZA

14、80.4530 HAR 120.3045 STOP P1 Dist Rapid “r” PC -30 PPm 0 STOPSTOP 距离测量 步骤：步骤：1、设置棱镜常数、设置棱镜常数 测距前须将棱镜常数输测距前须将棱镜常数输 入仪器中，仪器会自动入仪器中，仪器会自动 对所测距离进行改正。对所测距离进行改正。 2、设置大气改正值或气、设置大气改正值或气 温、气压温、气压值值 3、量仪器高、棱镜高并、量仪器高、棱镜高并 输入全站仪输入全站仪。 4、距离测量、距离测量 照准棱镜中心，按测照准棱镜中心，按测 距键，进入测距模式，距键，进入测距模式， 开始距离测量，测距完开始距离测量，测距完 成时显示

15、水平角成时显示水平角HR、水、水 平距离平距离HD、高差、高差VD或或 水平角水平角HR、竖直角、竖直角V、 斜距斜距SD。 Fine r （重复精测） Fine AVG （平均精测） Fine s （单次精测） Rapid r （重复粗测） Rapid s （单次粗测） Tracking （跟踪测量） Prism （棱镜） Sheet （反射片） PC （棱镜常数改正） 仪器参数设置：（由P2进入改正 EDM 选项） EDM Mode ：F I n e ”r” Refiector：P r I s m PC： -30 EDM Temp ：150C Press：1013hPa PPm： 0 0P

16、Pm EDIT 通过编辑温度、气压改变气象改正数 PPm 三、坐标测量 测站点（测站点（x0 y0 z0） 后视点 测点（x1 y1 z1） 已知点 viszz syy sxx cos sinsin cossin 01 01 01 S 斜距 天顶距 方位角 坐标测量步骤 (1)安置仪器：在测站点A安置全站仪，进行对中、整平 。 (2)定向设置：输入测站点的坐标xA、yA，高程HA，全 站仪的仪高i，后视点方位角，精确瞄准后视点按设角键 ，仪器确定AB方向的方位角AB。 （3）坐标测定：转动全站仪瞄准C点，输入反射棱镜高 v，按坐标测量键，仪器就能自动测出C点位置的坐标xC 、yC，高程HC，

17、作好记录。 1、输入测站已知数据 测量之前、先输入测站点坐标、仪器高、目标高。 在P2页菜单下按COORDCOORD，显示菜单如图所示。 选取 2.Stn data 后按 输入测站数据。 Coord 1.Observation 2.Stn data 3.Set h angle 1.坐标测量 2.设置测站坐标 3.设置后视方位 输入测站坐标（N0N0，E0E0，Z0Z0） 仪器高（Inst.hInst.h) ) 目标高（Tgt.hTgt.h) ) Coord./Stn N0: 0.000 E0: 0.000 Z0: 0.000 Inst.h.: 0.000 Tgt.h.: 0.000 按OK确认

18、。 Coord./Stn N0: -1234567.789 E0: 56.789 Z0: 0.123 Inst.h.: 1.234 Tgt.h.: 2.345 OK 2、设置后视方位角 输入测站点和后视点的坐标便可计算或设置至 后视点的方向的方位角。 照准后视点，通过按键操作，仪器自动完成。 3、坐标测量 Coord 1.Observation 2.Stn data 3.Set h angle 精确照准目标点棱镜中心； 选择1.ObservationObservation； 按 开始测量。 精确照准下一目标 点棱镜中心； 按OBSOBS 开始测量。 OBS 四、放样测量 （一）角度和距离放样（

19、极坐标法） 原理：由参考方 向转角度和放样 距离测设所需点 位。 测站测站 参考方向参考方向 放样距离 棱镜 放样点 距离差 角度 全站仪坐标放样的步骤全站仪坐标放样的步骤 在测站点在测站点A安置全站仪，对中、整平后，输入测站点安置全站仪，对中、整平后，输入测站点A 的坐标的坐标XA、YA，高程，高程HA（或调用预先输入的文件中测（或调用预先输入的文件中测 站坐标和高程），全站仪的仪高站坐标和高程），全站仪的仪高i，后视点的坐标，后视点的坐标XB、YB ，转动仪器精确瞄准后视点，转动仪器精确瞄准后视点B按设角键，按保存。按设角键，按保存。 进入坐标放样，输入反射棱镜高进入坐标放样，输入反射棱镜

20、高v和和C点位置的坐标点位置的坐标XC 、YC及及HC。 转动全站仪，使水平角度对准转动全站仪，使水平角度对准0 附近，水平制动，调附近，水平制动，调 水平微动使水平度盘对准水平微动使水平度盘对准00000。 指挥反射棱镜移动至指挥反射棱镜移动至00000方向线上，按测距键，指方向线上，按测距键，指 挥棱镜前后移动使测出的水平距离为挥棱镜前后移动使测出的水平距离为0000 m，这点的位，这点的位 置就是放样点置就是放样点C。 如需进行高程放样，则将棱镜置于放样点如需进行高程放样，则将棱镜置于放样点C上，在坐标上，在坐标 放样模式下，测量放样模式下，测量C点的坐标点的坐标H，根据其与已知，根据其

21、与已知HC的差的差 值，上、下移动棱镜，直至差值显示为零时，放样点值，上、下移动棱镜，直至差值显示为零时，放样点C的的 位置即确定，再在地面上做出标志。位置即确定，再在地面上做出标志。 步骤： 1、测站点安置仪器 2、后视参考点、置零 3、在P3选取SO 4、选取SOdata设置放样距离（SO dist）、 放样角度（SO hang） 5、按 后选取OK 6、转动仪器使dHA为零，在此方向设置棱镜 7、按DIST显示实测平距与放样之差 （SOH） 8、在照准方向上使SOH等零为止 SO SO dist： 36.800m SO hang：91.3000 SOH 1.800m dHA 0.0001

22、 H 35.000m ZA 75.2030 HAR 86.5432 OK （二）坐标放样 测站点测站点O（ X0 Y0 H0） 后视点后视点B（XB YB HB） 放样点放样点P（XP YP HP） OB OB OP OP OBOP XX YY XX YY arctanarctan 22 0 ）（）（ OPPOP YYXXd 1、测站点安置仪器、在P3选取SO 2、选取Stn data输入测站坐标 按OK 3、选取Stn H angle输入 后视方位角 或选取Back Sight输入后视点坐标 按OK 4、显示测站数据按OK瞄准后视点 按YES 5、选取COORD 输入放样点坐标 按OK 6、

23、转动仪器使dHA为零，在此方向设置棱镜 7、按DIST显示实测平距与放样之差 （SOH） 8、在照准方向上使SOH等零为止 步骤： 五、悬高测量 1212 21 coscossin ZZZ SSh hhHt h2 h1 Ht Z Z 1、在待测物体的正下方，量取棱镜高； 2、照准棱镜，在坐标测量中输入棱镜高h1； 3、在P1 选取DIST测距，按STOP； 4、照准待测物体，在 P2 选取MENU后， 选取REM，显示悬高，按STOP。 步骤： RME Ht 6.255m S 13.120m ZA 894530 30 HAR 1234550 STOP 六、面积测量 面积测量 通过测定闭合图形的

24、各转 点坐标，计算面积。 1、点数 330个。 2、点号顺序为： 顺时针或逆时针。 3、顺序点可直接观测 也可预先输入。 观测方法： （1）、在测区适当位置安置仪器。 （2）、在P2页选取菜单, 选取AREA。 （3）、照准P1点棱镜，按OBS， 再次按OBS开始测量， 显示测点坐标。 OBS N 123.450 E 137.186 Z 1.234 ZA 90.0125 HAR 109.3200 OK （4）、按OK将P1点记为01点。 （5）、重复3、4步骤，按顺时针 （或逆时针）依次完成剩余 各点的观测。 P1 P2P3 P5 O X OBS Y P4 （6）、观测3个点后，示窗 下出现C

25、ALC。 （7）、按CALC计算并显示 面积结果。 （8）、按OK结束。 01:Pt 01 02 03 04 05 OBS CALK Area caicuiation Pt. 5 Area 468.064m2 0.00468ha OK OBS 七、对边测量 对边测量-在不般动仪器的情况下，直接测量 多个目标点与某一起始点（P0）间 的斜距、平距和高差。 S1 S2 V1 V2 测站点测站点 起始点起始点P0 目标点目标点P1 目标点目标点P2 H2 H1 观测方法： （1）、在测区适当位置安置仪器。 （2）、照准起始点P0，测距、停止。 （3）、照准目标点P1，在P3页选MLM进行测量。 （4）、照准下一目标，按MLM。 MLM S 20.789m H 20.456m V 1.234m MLM MOVE S/%OBS （5）、按ESC结束。 OBS改变起始点重新测量。 MOVE将该点设置为后面 测量的起始点。 S/% 显示目标点与起始点 之间的坡度。之间的坡度。 返回 NTS342全站仪的外部结构 打开电源：按 关闭电源：同时按住 照明键：按