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1、建筑工程测量 第六章第六章 全站仪基本操作及全站仪基本操作及GPS测量简介测量简介 通过本章的学习，掌握全站仪的基本操作方通过本章的学习，掌握全站仪的基本操作方法，能正确地使用全站仪进行基本测设工作；了解法，能正确地使用全站仪进行基本测设工作；了解GPS的基本工作原理、的基本工作原理、GPS测量系统的基本配置、测量系统的基本配置、GPS的施测实施方法。的施测实施方法。6.1 全站仪及其基本操作全站仪及其基本操作6.1.1 概述概述 全站仪又称全站型电子速测仪，是一种可以同时进行角度测量和距离测量，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。全站仪是由电子测距仪、电子经纬仪和电子记录装置三部分组成
2、。从结构上分，全站仪可分为组合式和整体式两种。整体式全站仪是在一个仪器内装配测距、测角和电子记录三部分。测距和测角共用一个光学望远镜，方向和距离测量只需一次照准，使用十分方便。全站仪的电子记录装置是由存储器、微处理器、输入和输出部分组成。由微处理器对获取的斜距、水平角、竖直角等信息进行处理，可以获得各种改正后的数据。在只读存储器中固化了一些常用的测量程序，如坐标测量、导线测量、放样测量等，只要进入相应的测量程序模式，输入已知数据，便可依据程序进行测量过程，获取观测数据。通过输入、输出设备，可以与计算机交互通讯，将测量数据直接传输给计算机，在软件的支持下，进行计算、编辑和绘图。全站仪的应用可归纳
3、为四个方面：一是在地形测量中，可将控制测量和碎步测量同时进行；二是可用于施工放样测量，将设计好的管线、道路、工程建设中的建筑物、构筑物等的位置按图纸设计数据测设到地面上；三是可用全站仪进行导线测量、前方交会、后方交会等，不但操作简便且速度快、精度高；四是通过数据输入/输出接口设备，将全站仪与计算机、绘图仪连接在一起，形成一套完整的测绘系统，从而大大提高测绘工作的质量和效率。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站仪的基本结构及功能 全站仪的种类很多，各种型号仪器的基本结构大致相同。现以日本拓普康公司生全站仪的种类很多，各种型号仪器的基本结构大致相同。现以日本拓普康公司生产的产的GTS-330系列
4、全站仪为例进行介绍。系列全站仪为例进行介绍。GTS-330系列的外观与普通电子经纬仪相似，系列的外观与普通电子经纬仪相似，是由电子经纬仪和电子测距仪两部分组成。是由电子经纬仪和电子测距仪两部分组成。1、仪器部件的名称、仪器部件的名称 图6-1标示出了仪器各个部件的名称。2、显示显示 1）显示屏 显示屏采用点阵式液晶显示(LCD)，可显示4行，每行20个字符，通常前三行显示的是测量数据，最后一行显示的是随测量模式变化的按键功能。如下图所示。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站仪的基本结构及功能 2）对比度与照明 显示窗的对比度与照明可以调节，具体可在菜单模式或者星键模式下依据其中文操作指示来调
5、节。3）显示符号）显示符号 在显示屏中显示的符号如表所示。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站仪的基本结构及功能 显 示内 容显 示内 容V%垂直角(坡度显示)*EDM(电子测距)正在进行HR水平角(右角)m以m为单位 HL水平角(左角)f以英尺（ft）/英尺(in)为单位HD水平距离VD高差SD倾斜N北向坐标E东向坐标Z高程3、操作键、操作键 显示屏上的各操作键的具体名称及功能说明如表所示。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站仪的基本结构及功能 键名 称功 能星键星键模式用于如下项目的设置或显示：(1)显示屏对比度；(2)十字丝照明；(3)背景光；(4)倾斜改正；(5)定线点提示器(仅适
6、用于有定线点指示器类型)；(6)设置音响模式坐标测量键坐标测量模式距离测量键距离测量模式ANG角度测量键角度测量模式POWER电源键电源开关MENU菜单键在菜单模式和正常测量模式之间切换，在菜单模式下可设置应用测量与照明调节、仪器系统误差改正ESC退出键返回测量模式或上一层模式从正常测量模式直接进入数据采集模式或放样模式也可用做为正常测量模式下的记录键ENT确认输入键在输入值末尾按此键F1-F4软键(功能键)对应于显示的软键功能信息4、功能键功能键(软键软键)1）软键 软键共有四个，即F1、F2、F3、F4键，每个软键的功能见相应测量模式的相应显示信息，在各种测量模式下分别有其不同的功能。2）
7、标准测量模式 标准测量模式有三种，即角度测量模式、距离测量模式和坐标测量模式。各测量模式又有若干页，可以用F4键翻页。具体操作及模式说明见下图。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站仪的基本结构及功能 角度测量模式 距离测量模式 坐标测量模式 5、星键模式、星键模式 按下()键即可看到下列仪器设置选项，具体说明见表。(1)调节显示屏的黑白对比度(09级)按或键。(2)调节十字丝照明亮度(19级)按或键。(3)显示屏照明开/关F1键。(4)设置倾斜改正F2键。(5)定线点指示灯开/关F3键(仅适用于有定线点指示器的仪器)。(6)设置音响模式(S/A)F4键。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站
8、仪的基本结构及功能 键显示符号功 能F1照明显示屏背景光开关F2倾斜设置倾斜改正，若设置为开，则显示倾斜改正值F3定线定线点指示器开关(仅适用于有定线点指示器类型)F4S/A显示EDM回光信号强度(信号)、大气改正值(PPM)和棱镜常数值(棱镜)或黑白调节显示屏对比度(09级)或亮度调节十字丝照明亮度(19级)十字丝照明开关和显示屏背景光开关是联通的6、RS-232C串行信号接口串行信号接口 GTS-330系列上的串行信号接口用来与计算机或者拓普康公司数据采集器进行连接，使得计算机或者采集器能够从仪器接收到数据或发送预置数据(如水平角等)到GTS-330。7、反射棱镜、反射棱镜 可根据需要选用
9、拓普康公司生产的各种棱镜框、棱镜、标杆连接器、三角基座连接器以及三角基座等系统组件，并可根据测量的需要进行组合，形成满足各种距离测量所需的棱镜组合，棱镜数应根据全站仪的测程和所测距离来选择。棱镜有单棱镜、三棱镜、测杆棱镜等不同种类，如图所示。拓普康的棱镜常数为0，设置棱镜改正为0。若使用其他厂家生产的棱镜，则在使用之前应先设置一个相应的常数。6.1.2 全站仪的基本结构及功能全站仪的基本结构及功能 无论何种类型的全站仪，在初次使用仪器或是在不同的工作环境下开始测量前，无论何种类型的全站仪，在初次使用仪器或是在不同的工作环境下开始测量前，都应进行一些必要的准备工作，如仪器参数和使用单位的设置、棱
10、镜常数改正值和气都应进行一些必要的准备工作，如仪器参数和使用单位的设置、棱镜常数改正值和气象改正值的设置、水平度盘及竖直度盘指标设置等。仪器的设置工作完成后，方可开象改正值的设置、水平度盘及竖直度盘指标设置等。仪器的设置工作完成后，方可开始在各测量模式下，进行各相关测量任务的测量工作。始在各测量模式下，进行各相关测量任务的测量工作。下面以下面以GTS-330系列为例介绍其基本设置方法，其他类型的全站仪可依据仪器使系列为例介绍其基本设置方法，其他类型的全站仪可依据仪器使用说明书参照设置。用说明书参照设置。1、仪器的初始设置、仪器的初始设置 初始项目的设置工作有：单位设置、模式设置、其他设置三种，
11、该设置项在初次使用仪器时进行；当仪器的使用环境与仪器出厂时的默认设置一致时，也可采用仪器的默认设置，而不用改变。如若需要重新设置，必须在仪器开机时，按住【F2】键的同时按【POWER】键，开机进入参数组2后，再根据菜单项分别予以设置。1）单位设置 在参数组2界面下，按【F1】键即进入单位设置界面，共包括温度和气压单位、角度单位、距离单位和英尺单位四项。（1）温度和气压单位设置 内容为选择大气改正用的温度单位和气压单位。在此菜单界面中，温度单位有、F两个选项；气压单位有hPa、mmHg、inHg三个选项。在菜单中根据实际采用的单位分别选择并按【F4】回车予以确认，设置好后即自动返回单位设置菜单界
12、面。6.1.3 全站仪的有关设置全站仪的有关设置 例：设置气压和温度单位为例：设置气压和温度单位为hPa和和F的设置方法的具体操作步骤如下：的设置方法的具体操作步骤如下：6.1.3 全站仪的有关设置全站仪的有关设置（2）角度单位设置）角度单位设置 在此菜单界面中，角度单位有deg、gon、mil(度、哥恩、密位)三个选项。一般选择deg角度单位（即、模式）。确定好后即自动返回单位设置菜单界面。（3）距离单位设置）距离单位设置 在此菜单界面中，距离单位有m、f t、f t+in(即米、英尺、英尺+英寸)三个选项。一般选择m这一距离单位。确定好后即自动返回单位设置菜单界面。英尺单位的设置有两个选项
13、，即美国英尺和国际英尺，一般可以不选，按默认即可。单位设置的具体操作步骤参见温度与气压的设置方法。2）模式设置）模式设置 模式设置主要是确定仪器在工作时的状态。在模式设置菜单界面下，主要有开机模式、精测/粗测/跟踪、平距/斜距、竖角测量、ESC键模式及坐标检查等若干模式，其设置内容可根据工作需要，按菜单提示予以设置并确认。开机模式一般选择测角模式，即正常开机时，直接进入测角模式状态；精测/粗测/跟踪模式主要是选择距离测量时所采用的方式，一般在进行控制测量时选精测模式，在数据采集时可选粗测模式，而在施工放样测量时选跟踪测量模式（放样精度要求高时除外）；平距/斜距模式一般选平距和高差测量模式等。3
14、）其他设置）其他设置 该项设置有许多项，一般选择仪器的默认值即可。6.1.3 全站仪的有关设置全站仪的有关设置 初始设置完成后，关机以保存设置参数，然后，按初始设置完成后，关机以保存设置参数，然后，按【POWER】键重新开机，以键重新开机，以进行其它项目的设置或是进行测量工作。进行其它项目的设置或是进行测量工作。2、仪器工作参数的设置、仪器工作参数的设置 仪器在正常工作时，需根据工作时的气候条件、所处的地理位置即工作时的海拔高度和工作成果要达到的精度要求，来进行相关工作参数的设置。设置时应如实对环境的温度及气压进行测量，以测得准确的设置数据。1）温度及大气改正的设置 仪器的标准大气状态为：温度
15、为15/59F，气压为1013.25hPa；标准状态下大气改正为0ppm，大气改正值在关机后仍可保留在仪器内存中，如果以后工作环境不变要继续工作，便不需重新设置了，直接利用仪器来进行相应的测量工作。（1）直接设置温度和气压的方法 预先测得测站周围的温度和气压，例：温度为+26，气压为1017hPa，其输入操作步骤如下（输入时先进入相应菜单界面（可以在()键操作界面下的S/A菜单下、距离测量或坐标测量模式下进行该项输入操作），然后进行操作；以下是进入距离测量或坐标测量模式后的输入过程。首先按显示屏面板上的基本按键距离测量（或坐标测量）进入距离测量（或坐标测量）菜单界面，然后顺次进行下面操作即可完
16、成其数据的设置。）：6.1.3 全站仪的有关设置全站仪的有关设置 操作步骤：操作步骤：6.1.3 全站仪的有关设置全站仪的有关设置 附：数字及字符的输入方法附：数字及字符的输入方法 在测量时，常需要输入温度和气压、仪器高、棱镜高、测站点和后视点等参数信息，为此必须掌握仪器的数字及字符的输入方法。首先进入待进行参数输入的界面，然后参照以下具体步骤进行字符或数字的输入。（2）直接设置大气改正值的方法）直接设置大气改正值的方法 测定温度和气压，然后从大气改正图上或根据改正公式求得大气改正值PPM，然后将查得的大气改正值PPM输入到仪器中。其操作步骤如下：6.1.3 全站仪的有关设置全站仪的有关设置 2）棱镜常数的设置）棱镜常数的设置 测量时，还必须设置仪器的棱镜常数，如果使用的是拓普康仪器配套的棱镜，其棱镜常数设置为0（即在S/A菜单中将PSM值设为0即可）。若使用的是其他厂家生产的棱镜，要按其棱镜的参数予以相应设置，如南方公司生产的棱镜，其常数为-30，则PSM值设为-30 即可。一旦设置好后，即使电源关闭，所设置的值也仍被保存在仪器中。所以，在使用仪器时，若所用棱镜改变，则必须重新按新的
