全站仪测量的原理和方法
全站仪导线测量原理及方法
全站仪导线测量原理及方法导言全站仪作为现代测绘技术中的重要工具，广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程和地理测量领域。
导线测量是全站仪的一种重要应用，通过全站仪进行导线测量可以高精度地确定两个或多个点之间的水平和垂直距离，为工程建设和地理测量提供准确的数据支持。
一、测量原理导线测量原理基于几何三角学和测量仪器的工作原理，主要包括以下几个方面：1. 视线和测量角：全站仪通过发射一条视线，即光束，测量两个目标点之间的角度。
测量角是全站仪获取水平方向和垂直方向距离的基础。
2. 方位角和俯仰角：测量两个目标点之间的方位角和俯仰角，可以确定目标点的水平和垂直位置。
全站仪通过测量仪器自身的俯仰角和水平角度来确定目标点的相对位置。
3. 距离测量：全站仪通过仪器内的距离计算装置，发射光束并接收反射回来的光束，从而计算出两个目标点之间的距离。
距离测量是导线测量中最重要的一环。
二、测量方法导线测量方法主要包括以下几个步骤： 1. 建立测量基线：首先在需要进行测量的区域内，选择两个相对固定的点作为基线的起点和终点。
基线的长度一般应尽可能长，以提高测量的精度和可靠性。
2. 设置全站仪：将全站仪放置在测量基线的一个端点上，并通过仪器自身的水平仪和调节装置，使其水平放置。
根据需要，调整仪器的俯仰角来保证目标点的可见性。
3. 发射光束：通过全站仪的发射装置，发射一条光束指向基线的终点。
光束将沿着视线传输。
4. 捕捉目标点：全站仪通过接收装置捕捉光束的反射信号，并测量目标点与仪器的方位角和俯仰角。
全站仪通过旋转测量仪器的方位角，并调整仪器的俯仰角，以确保准确测量目标点。
5.记录观测值：全站仪将测量结果以数字格式存储，包括方位角、俯仰角和距离等信息。
这些观测值将用于后续的数据处理和分析。
6. 重复测量：为了提高测量的准确性，一般情况下需要多次测量同一个目标点，并求取平均值，以减小测量误差。
三、测量精度和误差控制在导线测量中，测量精度和误差控制是非常重要的。
全站仪的基本原理
全站仪的基本原理全站仪（Total station）是一种结合了电子测距仪、自动水平仪和电子角度仪的测量仪器。
它的基本原理是通过测量角度和距离的变化，实时计算出目标点在空间中的坐标。
全站仪的测量原理主要包括以下几个方面：1.角度测量原理：全站仪通过内置的水平圆盘和垂直圆盘测量水平角和垂直角。
水平圆盘采用自动水平仪原理，当全站仪水平时，水平圆盘会指示零度。
垂直圆盘则通过倾角传感器测量倾斜角，当仪器垂直时，垂直圆盘会指示零度。
通过水平角和垂直角的测量，可以得到仪器指向目标点的方向。
2.距离测量原理：全站仪采用电子测距仪（EDM）测量目标点与仪器之间的水平距离、斜距和垂直高差。
EDM通过发射光束，利用光电脉冲板接收光信号，通过测量光信号的时间差计算出距离。
一般情况下，全站仪使用红外线来作为光源，因为红外线在大气中传播的衰减相对较小。
3.坐标计算原理：全站仪通过测量观测点与参考点之间的角度和距离，利用三角测量原理计算出观测点的坐标。
三角测量原理是利用已知的角度和距离，通过三角函数关系计算未知点的坐标。
全站仪通常会采用矢量方法或者几何平差方法对测量结果进行精确的计算。
全站仪的主要工作流程如下：1.设置仪器：将全站仪稳定放置在测量点上，并进行水平和垂直调节，使仪器平稳且垂直于地面。
2.定位目标点：通过望远镜找到目标点，并在仪器上标记。
目标点可以是地面上的标志物、墙壁上的角点等。
3.测量角度：利用全站仪测量目标点与仪器之间的水平和垂直角度。
通过水平和垂直圆盘上的刻度盘，以及内置的倾斜传感器，可以准确地测量角度。
4.测量距离：使用电子测距仪测量目标点与仪器之间的距离。
全站仪会发出光束，经过目标点反射回仪器，通过测量光的传播时间计算出距离。
5.数据处理：将测量得到的角度和距离数据传输到计算机或移动设备上进行数据处理。
通过三角测量原理，可以计算出目标点的坐标。
6.结果展示：将测量结果显示在仪器屏幕上，包括目标点的坐标、角度和距离等。
全站仪测量的原理和方法课件
人为误差
包括操作、读取误差等，可 通过培训和熟练掌握操作和 锻炼提高解决。
全站仪在工程测量中的应用
工程测量
全站仪可以进行土木工程、建 筑测量、隧道工程等多种工程 测量工作。
地理测量
通过与GPS配合，可进行地图 制作、地形测量等工作。
矿业测量
可进行矿井勘探、矿藏计算等 测量工作。
结论和总结
本课件介绍了全站仪测量的原理和方法，使用注意事项，常见的测量误差及其解决方法，以及其在工程 测量中的应用。希望本课件可以为您的实际工作提供一些有用的帮助。
全站仪测量的原理和方法 课件
欢迎来到本课件，本课件旨在为您介绍全站仪测量的原理、方法、注意事项、 误差及其解决方法，以及全站仪在工程测量中的应用。
什么是全站仪测量
用途
全站仪是一种高精度的测量仪器，广泛应用于建 筑、工程、地质、灾后重建等领域的测量工作。
工作原理
全站仪利用三角测量原理，通过光电技术测量距 离和角度信息，并利用计算机进行数据处理和分 析。
3 环境要求
定期进行清洁和维护工 作，如保持镜头的清洁 和完好，保持仪器稳定。
在测量时要注意环境， 如避免在大雨天使用， 避免在大风天气使用等。
常见的全站仪测量误差及其解决方法
仪器误差
包括零偏误差、尺度误差和 判读误差等，可通过定期校 准和保养解决。
天气误差
受到大气折射、温度、湿度 等因素影响，可通过校正和 选择合适的测量时间解决。
全站仪测量的原理
三角测量原理
通过测量三角形的任意两个角和它们之间的边长，计算出第三个角和边长。
光电技术
利用光电传感器测量角度和距离信息，通过反射板进行测量。
数据处理和分析
将传感器测量的信息传输给计算机，经过计算机处方法
全站仪的工作原理及使用方法
全站仪的工作原理及使用方法全站仪是一种用于测量地面上各种建筑物、道路、桥梁等工程中的高程、水平和方位的仪器。
它是现代测量工程中不可或缺的重要设备之一。
本文将从全站仪的工作原理和使用方法两个方面进行介绍。
一、全站仪的工作原理全站仪的工作原理主要基于光学原理和电子技术。
它主要由望远镜、测角装置、测距仪、数据处理系统和显示器等部分组成。
1. 望远镜：全站仪的望远镜是其最重要的部分之一。
它通过望远镜来观测测量点，并通过目镜和测角装置来测量水平角和垂直角。
2. 测角装置：全站仪的测角装置采用的是电子测角技术。
它通过内置的水平仪和垂直仪来自动测量和校正仪器的水平和垂直状态，保证测量的准确性。
3. 测距仪：全站仪的测距仪采用的是电子测距技术。
它通过发射红外线或激光束，测量仪器到目标点的距离。
测距仪还可以通过反射器进行测量，以提高测距的精度。
4. 数据处理系统：全站仪的数据处理系统用于处理和存储测量数据。
它可以将测量数据转化为数字信号，并通过无线通信或数据线传输到计算机或其他设备上进行进一步处理和分析。
5. 显示器：全站仪的显示器用于显示测量结果和仪器的工作状态。
通过显示器，用户可以直观地了解测量数据和仪器的运行情况。
二、全站仪的使用方法全站仪的使用方法相对复杂，需要经过专门的培训和实践才能熟练掌握。
以下是使用全站仪进行测量的一般步骤：1. 设置仪器：在使用全站仪之前，需要先设置仪器的基准点和仪器的初始位置。
基准点通常是已知坐标的固定点，而仪器的初始位置需要通过水平仪和垂直仪进行调整。
2. 观测测量点：将全站仪对准待测点，通过望远镜观测目标点，并使用测角装置测量水平角和垂直角。
在测量过程中，需要保证仪器的稳定和准确。
3. 测量距离：通过测距仪测量仪器到目标点的距离。
在测量距离时，需要选择合适的测距方式和测距精度，以确保测量结果的准确性。
4. 数据处理和分析：将测量数据通过数据处理系统传输到计算机或其他设备上进行处理和分析。
全站仪测量的原理和方法
全站仪的应用领域
1 土木工程
全站仪在土木工程中用于 测量地形、建筑物位置和 坡度等。
2 建筑工程
全站仪在建筑工程中用于 控制建筑物的位置、布点 和高度等。
3 道路施工
全站仪可以为道路施工提 供精确的水平和垂直控制。
全站仪的发展趋势
更高精度
未来的全站仪将会实现更高的测量精度，满足日 益复杂的工程需求。
全站仪测量的原理和方法
全站仪是一种精密的测量仪器，广泛应用于土木工程和建筑测量领域。它由 多个组成部分组成，可用于测量各种距离、角度和高度。
全站仪的定义
高精度测量
全站仪是一种集距离、方位 角和垂直角于一体的测量仪 器，能够提供高精度的测量 结果。
三维测量
全站仪能够实现三维测量， 包括水平坐标、垂直坐标和 高程坐标的测量。
自动化功能
全站仪具备自动化功能，可 以通过触摸屏控制，实现测 量数据的采集与处理。
全站仪测量的基本原理
激光技术
全站仪利用激光技术测量距离， 并通过测量时间和光的速度计算 出距离。
角度测量
全站仪使用水平环和垂直环进行 角度测量，可以测量出方位角和 垂直角。
电子水准系统
全站仪具备电子水准系统，可实 现高精度的水平测量。
全站仪的测量方法
1
定点法
使用全站仪在已知基准点上进行测量，来确定测量点的坐标。
2
定线法
利用全站仪在已知测量线上进行测量，来确定测量点与测量线之间的关系。
3三Biblioteka 测量通过测量多个三角形的边长和角度，来确定未知点的坐标。
全站仪的误差及校正方法
• 仪器误差：包括系统误差和随机误差。 • 系统误差校正：通过校正系数来消除系统误差。 • 随机误差校正：通过多次测量和统计方法来降低随机误差。
全站仪的操作原理与注意事项
全站仪的操作原理与注意事项一、引言全站仪是现代测量仪器中一种非常重要的设备，它可广泛应用于土木工程、建筑工程、道路工程等领域。
全站仪不仅具有高精度、高效率的特点，而且操作简便。
本文将介绍全站仪的操作原理和一些使用时需要注意的事项。
二、全站仪的操作原理1. 光学测距原理全站仪主要通过光学测距原理来测量目标点的距离。
全站仪通过发射一束红外线，该红外线被目标点反射后再次接收，通过测量发射与接收之间的时间差，并结合光速的速度，计算出目标点到仪器的距离。
2. 角度测量原理全站仪可通过角度测量来确定目标点的方位角（水平角）和俯仰角（垂直角）。
它利用内置的角度传感器测量出仰角和水平角的变化，然后将其转换为数值，以实现测量目标点相对于仪器的位置。
3. 数据处理原理全站仪还可以通过数据处理原理将测量得到的数据进行处理和分析。
它可以自动进行测量数据的记录、计算和保存，且能够实现数据与计算机的互联，方便对测量结果进行后期处理和分析，提高工作效率。
三、全站仪的注意事项1. 刚性三角测量网络的布设在使用全站仪进行测量时，应注意在工程现场建立起刚性三角测量网络。
这样可以提高测量的准确性和可靠性。
布设刚性三角测量网络可以通过选择合适的基准点和控制点，并合理设置控制测站，确保测量过程中的连通性和准确性。
2. 现场环境的影响全站仪的测量精度受到现场环境的影响较大。
因此，在进行测量之前，应仔细检查现场环境，避免因环境影响导致测量结果偏差。
特别是在强风、强日照和高温等特殊环境下，应采取相应的防护和保护措施，确保测量质量。
3. 遵循操作规程在使用全站仪时，操作人员应严格按照操作规程进行操作。
首先，应正确校正和调整仪器，保证仪器的稳定性和准确性。
其次，在测量点时，应保持仪器的水平，避免误差产生。
此外，还应正确放置测站，保证测站的稳定性。
4. 数据处理与分析在测量结束后，应及时进行数据处理和分析。
首先，应对测量的数据进行检查，确保数据的准确性和完整性。
全站仪测量原理
全站仪测量原理
全站仪是一种常用的高精度测量仪器，它主要由望远镜、自动跟踪仪、角度测量系统、距离测量系统和数据处理系统等组成。
全站仪的测量原理如下：
1. 角度测量原理：全站仪通过望远镜上的水平和垂直角度码盘来测量水平和垂直方向上的角度。
当测量目标在望远镜准星上时，记录下水平和垂直角度码盘的读数，即可测量出目标点相对于全站仪位置的水平和垂直角度。
2. 距离测量原理：全站仪通过红外线或激光束来实现距离测量。
其中，红外线测距原理是利用红外线的反射原理，通过测量发射和接收红外线光束之间的时间差来计算出目标点到全站仪的距离；而激光测距原理则是利用激光束发射和接收的时间差以及光速来计算距离。
3. 自动跟踪原理：全站仪通过自动跟踪仪来实现测量目标的自动追踪。
自动跟踪仪可以根据望远镜上的测量角度信息和从全站仪发出的红外线或激光束信号来定位和追踪目标，确保望远镜准星一直对准目标。
4. 数据处理原理：全站仪通过内置的数据处理系统来处理和存储测量数据。
数据处理系统可以将测量的角度和距离数据进行计算和分析，并输出测量结果。
同时，全站仪还可以通过无线通信将数据传输到计算机上进行进一步处理和分析。
总的来说，全站仪通过测量角度和距离来确定目标点在空间中
的位置，并通过自动跟踪仪实现目标的自动追踪，最终通过数据处理系统提取并处理测量结果。
这样可以实现高精度的地形测量、建筑测量、道路测量等各种工程测量任务。
使用全站仪进行空间位置测量的原理与操作流程
使用全站仪进行空间位置测量的原理与操作流程全站仪是一种高精度、多功能的测量仪器，广泛应用于建筑、土木工程、地质勘探等领域，可以实现对空间位置的测量和定位。
本文将介绍全站仪的原理和操作流程。
一、全站仪的原理全站仪是将测量角度和测量距离结合在一起的仪器。
它采用了全自动追踪和测量技术，通过发射和接收红外线来实现角度测量，利用电磁波测距技术来实现距离测量。
角度测量是全站仪中最基本的功能之一。
它利用全站仪上的水平仪和垂直仪来测量物体的方向和角度。
全站仪上的CCD相机可以自动锁定目标并进行测量。
同时，全站仪还内置了高精度的光电测角仪，可以实现高精度的角度测量。
距离测量是全站仪的另一个重要功能。
它利用了电磁波测距技术，通过发射和接收电磁波来测量物体的距离。
全站仪上配有激光发射器和接收器，通过计算激光的发射和接收时间以及光的速度，可以准确测量出物体的距离。
二、全站仪的操作流程1. 准备工作使用全站仪进行空间位置测量之前，首先需要进行一些准备工作。
首先要确认使用的全站仪是否处于良好的工作状态，检查并校准各个测量模块。
同时，还需要携带好所需的测量配件和辅助工具，如三脚架、反光板等。
2. 安装全站仪将全站仪设置在稳固的三脚架上，确保其放置稳定且水平。
根据实际测量的需要，可以调整仪器的仰角和方位角。
3. 设置参数在使用全站仪之前，还需要设置一些参数。
根据实际情况，可以设置仪器的单位制、高差基准面等参数。
此外，还可以设置观测原点和坐标系等参数，以便后续的测量工作。
4. 进行观测正式开始观测之前，需要先进行一次自校准，以提高测量的准确性。
然后，使用全站仪进行目标点的观测。
先对目标点进行粗略的测量定位，然后使用全站仪进行精确的观测，并记录测量结果。
5. 数据处理和分析完成测量后，需要对观测数据进行处理和分析。
可以通过专业测量软件对观测数据进行导入和处理，得到最终的测量结果。
此外，还可以进行误差分析和质量控制，确保测量结果的准确性和可靠性。
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§5-3全站仪的检定
二、全站仪测角误差检定
1.补偿器零点差的调整 2.照准部旋转时基座位移产生的误差检定 3．全站仪其他检查项目 (1）测量数据记录功能检查 (2）数据通信功能检查 (3）误差改正软件及其他应用软件检查
§5-3全站仪的检定
三、仪器使用的注意事项和养护
1．使用注意事项
（1）新购置的仪器，如果首次使用，应结合仪器认真阅读 仪器使用说明书。 （2）测距仪的测距头不能直接照准太阳，以免损坏测距的 发光二极管。 （3）在阳光下或阴雨天气进行作业时，应打伞遮阳、遮雨。 （4）在整个操作过程中，观测者不得离开仪器。 （5）仪器应保持干燥，遇雨后应将仪器擦干，放在通风处， 完全凉干后才能装箱。 （6）全站仪在迁站时，即使很近，也应取下仪器装箱。 （7）运输过程中必须注意防震，长途运输最好装在原包装 箱内
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
1．角度测量 ①用水平制动钮和微动螺旋精确照准后视点； ②在测量度模式将后视点方向设置成零； ③精确照准前视点； ④所显的值，即为两点间的夹角。
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
2．距离测量 （1）测量前的检查
①电池电量已充足； ②度盘指标已设置好； ③仪器参数已按观测条件设置好； ④气象改正数、棱镜常数改正数和测距模式已设置完毕； ⑤已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量。
调整棱镜位置，直至偏离值为零，此时棱镜
所处位置即为要测设的点位。有的电子全站 仪还可通过图形显示出棱镜上下左右前
后的移动方向。
§5-2全站仪的使用
HD
三.高级测量
3．对边测量 如图，分别瞄准两个目标 点处的棱镜并观测后，
仪器即可显示出两个 棱镜之间的平距(HD)、 斜距(S)、高差(V)和 坡度（%）。
第五章
教学内容回顾
1.概述 2.全站仪的使用 3.全站仪的检定
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
3．坐标测量 （2）坐标测量前准备 ①仪器已正确地安置在测点上； ②电池已充足电； ③度盘指标已设置好； ④仪器参数已按观测条件设置好； ⑤气象改正数、棱镜类型、棱镜常数改正数和测距 模式已准确设置； ⑥已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量； ⑦测站数据已输入。
§5-3全站仪的检定
三、仪器使用的注意事项和养护
2．仪器的养护 （1）仪器应经常保持清洁，用完后使用毛刷、软布 将仪器上落的灰尘除去。如果仪器出现故障，应 与厂家或厂家委派的维修部联系修理，决不可随 意拆卸仪器，造成不应有的损害。仪器应放在清 洁、干燥、安全的房间内，并由专人保管。 （2）棱镜应保持干净，不用时要放在安全的地方， 如有箱子应装在箱内，以避免碰坏。 （3）电池充电应按说明书的要求进行。
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
3．坐标测量 （3）坐标测量的步骤 将全站仪安置在已知点B ，棱镜设置在待定点1，输
入B点已知坐标及仪器高和棱镜高后，先后视已知点 A 并输入A点坐标，然后瞄准1点处棱镜并进行观 测，仪器即可显示待定1的三维坐标。§Fra bibliotek-2全站仪的使用
三.高级测量
1．后方交会测量 全站仪安置在某一待定
§5-1概述
三、SET仪器的结构特点
全站仪的外形和电子经纬仪相类似，不同的是多了 一个可供进行各项操作的键盘。
§5-1概述
四、自动全站仪与超站仪
自动全站仪是一种能自动识辨、照准和跟踪目标 的一种全站仪，又称为测量机器人。如徕卡公司 生产的TCA2003全自动全站仪，该仪器测角精度为 0.5秒，测距精度为1mm+1×10-6D(D为所测距离)。 超站仪是全站仪（TPS）与GPS完美结合，它是集 成GPS接收机的高性能全站仪。无需控制点、长导 线和后方交会操作，只需安装超站仪，并使用GPS 确定该点的准确位置，然后就可以使用全站仪进 行测量、放样。
点上，通过对两个以上 的已知点处的棱镜进行 观测，并输入各已知点 三维坐标及仪器高和棱 镜高后，全站仪即可
显示待定点的三维坐标。
§5-2全站仪的使用
三.高级测量
2．放样测量 将要测设的角度和边长
（或坐标值）输入全站
D
仪，在放样过程中仪器
显示角度和边长的实测值 与放样值之差，根据显示的偏离值及符号
全站仪测量
欢迎阅读
§5-1概述
全站型电子速测仪简称全站仪，它由光电测 距仪、电子经纬仪和数据处理系统组成。 一、全站仪的结构原理
§5-1概述
二、全站仪的构造
1.全站仪的望远镜 目前的全站仪基本上采用望远镜光轴（视准轴）和 测距光轴完全同轴的光学系统，一次照准就能同时
测出距离和角度。
§5-1概述
S
%
§5-2全站仪的使用
三.高级测量
4．悬高测量 要测量某些不能设置反射棱镜的
目标（高压电线、桥梁桁架） 的高度时，可在目标正 上方或正下方处安置棱 镜，输入棱镜高h1，瞄 准棱镜并观测后，再瞄
h1
h2
H
准目标，仪器即可显示目标的高度H
§5-3全站仪的检定
一、全站仪测距误差检定
1.仪器外观及功能检查 2．测距轴与视准轴吻合性检定 3．测程的检定 4．调制光相位不均匀误差的检定 5. 幅相误差的检定 6. 测尺频率的检定
二、全站仪的构造
2.竖轴倾斜的自动补偿 竖轴误差对水平方向和竖直角的影响不能通过盘左、 盘右读数取中数消除。因此，在一些较高精度的电 子经纬仪和全站仪中安置了竖轴倾斜自动补偿器，
以自动改正竖轴倾斜对水平方向和竖直角的影响。
§5-1概述
二、全站仪的构造
3.数据记录与传输 观测数据的记录，随仪器的结构不同有三种方式： (1)一种是通过电缆，将仪器的数据传输接口和外接 的记录器连接起来，数据直接存储在外接的记录 器中； (2)另一种是仪器同部有一个大容量的内存，用于记 录数据； (3)还有的仪器是采用插入数据记录卡。
§5-2全站仪的使用
一、测量前的准备
1. 仪器的检定与校准 （1）仪器加常数 （2）补偿器零点差的设置 （3）轴系的误差设置 2．仪器的安置 （1）用光学对中器安置仪器 用光学对中器安置仪器的步骤与第三章经纬仪安置 过程相同。
§5-2全站仪的使用
一、测量前的准备
2．仪器的安置 （2）利用补偿器整平仪器(SET2110全站仪 ) ①按SET键进入功能切换状态后，按O键，显示窗内 以图形形式显示出圆水准器。 ②按DIGIT键，则仪器显示竖轴在x轴（视准轴方向） 和y轴（横轴方向）上的倾斜分量。 ③利用脚螺旋A、B使x轴方向的倾斜分量为零，用脚 螺旋C使y轴方向上的分量为零。此时仪器就精确 整平了。
§5-2全站仪的使用
二.基本测量
2．距离测量 （2）距离类型选择和距离测量 ①在测量模式下按测距模式转换键选取距离类型： 斜距；平距。
②按测距键，开始距离测量。 ③距离测量完成时仪器发出一短声响，并将测得距 离值显示，在多次测距求取平均值测量时，仪器 在完成所指定测距次数后显示出距离的平均值。
§5-2全站仪的使用
§5-2全站仪的使用
一、测量前的准备
2．仪器的安置 （2）利用补偿器整平仪器(SET2110全站仪 )
§5-2全站仪的使用
一、测量前的准备
3.仪器参数的设置 (1)气象改正:在测量中，可以直接将温度、气压输 入到仪器中，让仪器进行自动改正。 (2) 加常数 (3) 补偿器及轴系误差改正功能应处于“开”的状 态
二.基本测量
3．坐标测量 （1）三维坐标测量原理
BA tan
1
E A EB NA NB
N 1 N B S cos cos E1 E B S cos sin Z 1 Z B S sin i l