全站仪在考古中的使用及绘图思路
如何利用全站仪进行测绘
如何利用全站仪进行测绘通过全站仪进行测绘的技术在现代测绘领域中具有重要的地位和作用。
全站仪是一种高精度、高效率的测量仪器，被广泛应用于建筑工程、土地测绘、地质勘探等领域。
本文将从全站仪的原理、测量方法以及应用案例等方面展开讨论，旨在探讨如何利用全站仪进行测绘。
一、全站仪原理及构成全站仪主要由望远镜、测距仪、倾角传感器等组成。
望远镜通过观察目标点和测量计量杆上的刻度线来测量水平方向的角度；测距仪则利用光电传感器测量目标点与仪器之间的距离；倾角传感器则用于测量仪器在垂直方向上的倾斜角度。
全站仪通过综合这些数据来计算目标点在空间三维坐标系上的位置。
二、全站仪的测量方法1. 空间三角测量法空间三角测量法是利用全站仪进行测绘的基本方法之一。
在具体操作时，首先选择一个已知位置作为控制点，然后利用望远镜观测目标点的水平方向角度和垂直方向角度，并使用测距仪测量目标点与仪器之间的距离。
通过这些数据的综合计算，可以得到目标点的坐标。
该方法精度较高，适用于大面积测量。
2. 反射板法反射板法是全站仪测量的一种常见方法。
在实际测量中，目标点贴有特殊材质的反射板，利用全站仪测量仪器到反射板之间的距离，并观测反射板在水平和垂直方向上的角度。
通过测量数据的处理，可以计算出反射板所代表的目标点的坐标。
这种方法精度较高，适用于较小的区域测量。
三、全站仪的应用案例1. 建筑工程测量全站仪在建筑工程测量中起到了关键的作用。
比如，在土地平整工程中，可以利用全站仪对地面高差进行精确测量，以确保土地平整度的合格。
在建筑领域中，全站仪可以用于测量建筑物的水平和垂直方向角度，以及不同构件之间的距离，为建筑工程的设计和施工提供准确的数据和参考。
2. 地质勘探测量全站仪在地质勘探中也得到了广泛的应用。
例如，在矿山勘探中，全站仪可以用于测量矿石堆积的体积，以及矿山地貌的特征，为矿产资源的开发和利用提供重要的数据支持。
此外，在地震勘探中，全站仪也可以用于测量地震震源的位置和深度，从而对地震活动进行研究和预测。
全站仪在考古田野测绘中的应用(
全站仪在考古田野测绘中的应用（全站仪是全站型电子速测仪的简称，主要由光电测距仪、电子经纬仪和微处理器等部分构成，它通过测量斜距、竖直角、水平角，可以自动记录、计算并显示出水平距、斜距、高差、高程、坐标等相关数据。
因为安置一次便可完成一个测站上的所有测量工作，故被称为全站仪。
全站仪目前已是如建筑、水利、环保等多个行业的通用测量工具，但在国内考古行业中的应用才刚刚开始，只有少数高校和文博单位在田野工作中使用了全站仪，全站仪在考古田野测绘中的广阔前景尚待考古工作者去开发和应用。
一、考古田野用全站仪数字化测绘工作站的配置一个实用的考古田野用全站仪数字化测绘工作站可参考如下配置：全站仪主机：应把握的性能指标主要是：①精度,最重要的性能参数，应采用2秒级测角，5毫米测距偏差；②测程，3000米左右即可；③最好有免棱镜功能，即通过激光测距实现200米左右的无棱镜测量，对于需要频繁进行碎部测量的考古测量非常实用；④IP54级以上的防尘防水性能，以经受较恶劣的野外工作环境的考验。
附件：①三脚架两副以上，用于架设全站仪或棱镜，架设全站仪的三脚架最好采用较铝合金脚架稳定性更好的木质脚架；②棱镜、对中杆，棱镜分单棱镜和三棱镜两种。
三棱镜测程在3000米左右，但安装麻烦，用得较少。
单棱镜可安设在对中杆上工作，能够进行2000米左右的测量，可选两套以上，以实现多点同时测量，提高工效；③反射片多张，可方便地贴在不便架设棱镜的遗迹上。
电脑和成图软件：电脑最好选用带串口的商用笔记本电脑或台式机（全站仪数据传输口几乎都是串口）；成图软件用于处理测量数据，绘制矢量地图，目前有多款优秀的国产成图软件如南方开思等可供选用。
另为方便起见，还需安装AutoCAD、Photoshop等通用软件。
绘图仪等输出设备：考虑到田野条件的限制，一台A3的喷墨机是比较便利的。
以上全部配置的市场行情不会超过六万元，大多文博单位完全可以考虑购置。
二、全站仪在考古田野测绘中的主要用途及作业方法简介全站仪测绘的主要工作流程是：首先，野外踏勘、选择测站、架设仪器、跑杆，完成外业工作；其次，测绘数据下载，编辑成图，完成内业工作。
使用全站仪进行测绘的步骤和注意事项
使用全站仪进行测绘的步骤和注意事项全站仪是测绘工程中常用的高精度测量设备，可以在不同环境和地形条件下进行测绘工作。
本文将介绍全站仪的使用步骤和一些注意事项。
一、全站仪的使用步骤1. 设定仪器基准在使用全站仪之前，首先要根据实际需求选择合适的基准设置。
一般情况下，可以选择平面坐标系或大地坐标系作为基准。
设定基准可以提高后续测量的准确度和一致性。
2. 确定控制点在进行测绘工作之前，需要确定一些已知坐标的控制点作为参考点。
这些控制点可以通过GPS测量或其他精确测量手段确定。
在测绘过程中，全站仪会利用这些控制点来进行校正和补偿，提高测量结果的精度。
3. 搭设测站测站的搭设要考虑视线的通畅和稳定性。
通常情况下，可以选择开阔的地段或者使用三脚架等固定设备来确保测站的稳定性。
在搭设测站时，还需要注意消除振动和防止干扰，以提高测量的准确性。
4. 进行观测在全站仪观测时，需要按照仪器的操作指南进行调整和操作。
首先，需要进行目标板的对准，使其与设定的控制点对齐。
然后，通过观测仪器上的显示屏或通过联机计算机进行数据记录和处理，获取所需测量结果。
5. 数据处理与分析在观测完毕后，需要对收集到的数据进行处理与分析。
这包括数据校正、数据拟合和误差分析等步骤。
通过有效的数据处理和分析，可以提高测量结果的精度和可靠性，以满足测绘工程的需求。
6. 绘制测绘图测绘完成后，可以利用测量数据生成测绘图。
绘图时需要按照测绘标准和规范进行，确保绘制的图纸准确无误。
同时，还需要注意图纸规模、符号标注和文字描述等细节，使测绘图具备良好的可读性和可理解性。
二、全站仪使用的注意事项1. 环境条件在使用全站仪进行测绘时，需要注意环境条件对测量结果的影响。
例如，气温、湿度、大气压力等环境因素都会对测量结果产生一定的影响。
在可能受到环境干扰的情况下，可以选择在合适的时间和天气条件下进行测量，或者采取相应的校正措施。
2. 仪器校准为了保证测量结果的准确性和一致性，需要定期对全站仪进行校准。
全站仪在古建筑测绘中的应用研究
测绘仪器及工具
测绘过程中所使用的仪器包括全站仪, 笔记本 电脑, 数码照相机, 钢尺 ,小卷尺 ,垂球, 对讲 机 ,梯子, 计算器和绘图工具等� 计算机绘图软件 采用 CASS 7. 0�
IS S N 16 72-2 841 CN 4 4-15 87 /Z
广东水利电力职业技术学院学报 20 0 9 年 第 7 卷 第 2 期
Jou rn al of G u an g d on gTec hn ic al Col leg e of W at e rR esou rc e san d Ele c t ricE n g in e erin g ， 20 0 9，Vol. 7， N o. 2
收稿日期：2 0 0 8-12 -18 作者简介：林观土，男，硕士研究生，讲师，研究方向为测绘数据采集与管理�
广东水利电力职业技术学院学报
2 0 0 9， 7 （2 ）
表 1 由不同距离和不同交会角估算交会点的点位中误差 （ m m）
（ 2 ）
悬高测量的精度
整理式 （ 2 ），得
图2 悬高测量原理示意图
由对中杆处读得，误差可忽略不计，对上式两边取 全微分得： 所以 Vh 的中误差可根据误差传播定律来估算：
2 精度分析
前方测角交会的精度
在不考虑图根点误差前提下，式 （ 1 ） 可看作 函数式 (, ) ，对函数式求全微分，可得：
（ 8 ） 由上式可知，悬高测量的精度主要与距离和竖 直角的观测精度有关，距离越远，精度越低；竖直 角越大，观测精度也 越低 � 全站仪 的测距中误差
全站仪在测量与绘图中的操作技巧
全站仪在测量与绘图中的操作技巧随着科技的不断进步，测绘行业也逐渐迎来了许多新的工具和技术。
全站仪作为其中的一个重要工具，被广泛应用于测量与绘图工作中。
它集成了观测、定位、测量和数据处理等多种功能，大大提高了测绘工作的效率和准确性。
然而，要充分发挥全站仪的作用，熟悉其操作技巧是非常重要的。
本文将介绍全站仪在测量与绘图中的一些常用操作技巧。
首先，我们来了解一下全站仪的基本构造。
全站仪通常由三个部分组成：测量部分、显示部分和数据处理部分。
测量部分包括全站仪的测向仪、测距仪和气压计等测量器件；显示部分一般是触摸屏，用于显示测量数据和测图结果；数据处理部分用于将测量数据进行处理和存储。
了解全站仪的基本构造对于正确使用和操作全站仪非常重要。
在实际操作中，首先需要进行基准测量。
基准测量是全站仪使用的第一步，也是保证后续测量准确性的关键。
基准测量一般使用全站仪自带的水平仪和测距仪进行，首先需要保证仪器放置平稳水平，然后使用水平仪调整水平，最后使用测距仪进行测距，确定基准点的坐标。
进行基准测量时，应注意排除外界因素对测量结果的干扰，如避免测量时产生震动或者受到强光的照射等。
在正式测量前，应设置合适的仪器参数。
全站仪的测量参数包括仪器高度、测距精度和角度精度等。
对于不同的测量任务，参数设置也不同。
一般情况下，测量时应尽量选择较高的角度精度和测距精度，以提高测量的准确性。
此外，还应根据环境条件选择合适的仪器高度，避免高度差对测量结果的影响。
在测量过程中，需要注意观测时间的控制。
全站仪的观测时间与数据的准确性和稳定性有很大关系。
观测时间过短可能导致数据的不准确，观测时间过长可能导致数据波动过大。
因此，在实际操作中，要根据具体测量情况进行观测时间的合理控制。
测量完成后，需要对测量数据进行处理和分析。
全站仪自带的软件通常具有数据处理和绘图功能，可以直接使用。
在进行数据处理时，应根据实际需要选择合适的处理方法，如坐标转换、误差校正和数据筛选等。
全站仪在考古中的使用及绘图思路
全站仪在考古中的应用以几次考古工地的经验谈谈全站仪在考古中的使用思路和方法全站仪在考古中的应用分为三个部分：工地遗迹测量、导点、绘图，最简单的部分是绘图，因为要使用的功能不多。
（以下为操作的大致思路）一：绘图（CAD2008中文破解版比较成熟稳定，推荐使用）1、分层：根据发掘区内遗迹情况随时可分层。
墓葬、灰坑、房址等不同遗迹要建在不同的图层，不同时期的遗迹、单个遗迹的平面和剖面最好也分层。
2、绘图。
一般连点时使用样条曲线。
3、给遗迹编号。
绘图和测量时的跑杆密切相关。
因为绘图时，遗迹是由一个个点组成的。
所以这些点测的合适，图才能画的好。
绘图时，跑杆人最好在场。
二：测量。
测量前要确定全站仪测量的方法，以下方法为“设立一个带已知坐标或方位角的测站”，即选定一个基点，这个基点要位于发掘区之外，并且方便工地的测量，基点一旦选定，尽量要固定不动，最好用水泥桩做标识。
基点坐标默认为（0，0，0），以后全站仪所测的数据都是相对于基点（0，0，0）而得到的。
以下为全站仪设置思路。
1、全站仪设置：对准基点---调至水平---微调对准基点---微调水平---罗盘仪正北置零---建站输入测站点坐标---输入仪器高---输入棱镜高。
设置完成。
2、开始测量：点击测量，会出现要测量点的三维坐标。
这一步涉及到跑杆人如何选点。
点的选择，要事先斟酌。
3、记录：点击记录即可。
最好准备一个纸制本，当场记录在本以备用。
三：导点全站仪数据导入CAD展点步骤注意：本步骤适用于CAD2004+南方CASS7.1结合所形成的绘图软件，全站仪型号为尼康DTM-452c。
用数据线连接尼康全站仪和电脑1、全站仪操作（尼康DTM-452c）①、通讯设置：依次点击“菜单”—“设定”—“通信”，设置为：尼康、波特1200、长度8、奇偶校检无、停止比特1。
设置完成。
②、通讯输出：依次点击“菜单”--“通信”--“下载”—连续点击“回车”2次，确定要下载的任务名称，选择“转到”（这一步要等到电脑先设置完成后再按“转到”）2、计算机操作（以32bit版本win7为例，64位的不支持cad2004）①、安装完成CAD2004和南方CASS7.1后，打开cad2004.②、选择“数据”—“读取全站仪数据”，出现注意，上图中通讯口的设置，需参考我的电脑“设备管理器”中“端口”设置，若端口为COM4, 则上图中设置为COM4。
怎么用全站仪测量数据绘图
怎么用全站仪测量数据绘图？绘制成图的具体步骤1.数据采集和输入按照草图法数字测图模式在野外采集了数据后，经过数据通讯将全站仪内存中的数据传输到计算机，生成数字成图软件格式的数据文件，就可以用CASS7.0成图软件在室内绘制地形图了。
2. 定显示区定显示区就是根据坐标文件中的最大最小坐标定出屏幕窗口的显示范围。
操作过程是先在绘图处理菜单中选择“定显示区”，之后便弹出图5.1所示的文件选择对话框，在此框中选择数据文件并按“打开”，即完成定显示区。
结果如图5.2所示图5.1坐标数据文件选取图5.2 定显示区结果3．展点：打开CASS，在标题栏中点击绘图处理，在其子目录中找到展外业测点点号，然后选择成图比例尺，然后选择坐标数据文件（图5.3所示），选取坐标数据文件并按“打开”键，便可在屏幕上展出野外测量的点号如图5.4所示。
图5.3 坐标数据文件选取图5.4 展点图4. 连线：即根据外业草图用CASS工具和符号把相连的点位连接起来，把测区地物地形如实的反映出来。
在连线过程中应当注意陡坎连接，陡坎连接后拟合时示坡线经常两边跑，为了解决这个问题我摸索出一个比较好的解决方法，即在连接陡坎时多点几个节点，特别是在坎拐弯和坎角，这样就能很好的控制示坡线的方向。
5．勾绘等高线：勾绘等高线有两种方法：（1）.CASS依据测点自动生成，在山区地貌不是十分复杂，地物不多的情况下比较实用，但是生成等高线后图形文件变的比较大，为后期处理带来许多不便，在微机配置不高的情况下一般不要用。
（2）手工绘制等高线:等高线在绘制时会自动拟合,线体有很多节点,在修改时非常麻烦。
我在绘图中探索出一个比较好的方法，使等高线修改变的非常简单。
方法如下：在绘制等高线时不要直接使用绘制等高线工具，而使用复合线工具来绘制等高线，因为复合线非常容易拉动修改。
在等高线绘制完后可以批量拟合复合线，然后把拟合后的复合线加注等高线属性即可。
这样画出的等高线套合的非常好，非常漂亮。
墓葬绘图-方向明
一基本的装备1. 各种不同规格的三角板。
可以用锯子锯成长尺，做基线下垂直高度的测量和器物腹部深度的测量。
2. 铁钉和榔头。
其中用作基钉的铁钉要粗壮一些，如5 寸。
3. 大号图版，买不到合适的，可以在网上选，要能放置35 ×50 公分的米格纸。
4. 垂球。
全站仪箱子中有。
5. 各种不同规格的票夹，用于夹图纸和软尺等。
6. 牙签或烧烤的竹签。
可以用牙签在墓内布10 ×10 公分的网格，当然，恰好有器物自然不能硬戳。
如小兜里M8 清理墓主头端近200 件管珠时，测绘的比例是原大，记录和编号起取非常快捷。
7. 白色棉线。
前进文化用品商店就有。
8. 钢卷尺和软尺，选择质量好一些的。
9.35 ×50 公分的米格纸，目前米格纸的质量都很差，但只能凑合使用，单项遗迹建议绘制1:10 比例，一则容易计算，二则可以大体体现细部特征。
10.1 × 1 米铝合金框，内衬铝条便于螺丝固定，规格为10 ×10 公分。
木质的容易变形，下半年我们做了两个画石头，很快捷，约100 元。
二以长方形竖穴土坑墓为例1. 打纵向的基钉，离开墓穴口一些，免得损坏墓坑壁。
纵向基钉要读三维，其中根据二维数据落到遗址总平面图上，高度数据作为纵向剖面测绘用。
纵向基钉可以随时作为测绘基点使用，因为一些墓葬存在分层、存在不同层次葬具痕迹的变化，纵向基钉一定要保护好。
2. 横向基钉，只要读取高度，以备剖面绘制就可以了。
3. 墓穴浅的，可以直接用网格框绘制。
墓穴深的，要把基线垂直引到墓底，然后再测绘。
4. 随葬陶器较为丰富的墓葬，要尽量分清每件陶器破碎后的范围，不能乌糟糟的一片。
陶器被葬具砸碎后会有一定的分布范围，也要在图纸上进行标识。
5. 墓穴剖面或剖视一定要绘制，不能因为清理过程中的兴奋和疲惫而懒掉了最后的一部。
6. 新《田野考古工作规程》学术稿件，“ 图纸的线条是否美观漂亮，与绘图者的个人能力有关，有时会有对测图进行修饰的必要。
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全站仪在考古中的应用
以几次考古工地的经验谈谈全站仪在考古中的使用思路和方法
全站仪在考古中的应用分为三个部分：工地遗迹测量、导点、绘图，最简单的部分是绘图，因为要使用的功能不多。
（以下为操作的大致思路）
一：绘图（CAD2008中文破解版比较成熟稳定，推荐使用）
1、分层：根据发掘区内遗迹情况随时可分层。
墓葬、灰坑、房址
等不同遗迹要建在不同的图层，不同时期的遗迹、单个遗迹的平面和剖面最好也分层。
2、绘图。
一般连点时使用样条曲线。
3、给遗迹编号。
绘图和测量时的跑杆密切相关。
因为绘图时，遗迹是由一个个点组成的。
所以这些点测的合适，图才能画的好。
绘图时，跑杆人最好在场。
二：测量。
测量前要确定全站仪测量的方法，以下方法为“设立一个带已知坐标或方位角的测站”，即选定一个基点，这个基点要位于发掘区之外，并且方便工地的测量，基点一旦选定，尽量要固定不动，最好用水泥桩做标识。
基点坐标默认为（0，0，0），以后全站仪所测的数据都是相对于基点（0，0，0）而得到的。
以下为全站仪设置思路。
1、全站仪设置：对准基点---调至水平---微调对准基点---微调水平
---罗盘仪正北置零---建站输入测站点坐标---输入仪器高---输入棱镜高。
设置完成。
2、开始测量：点击测量，会出现要测量点的三维坐标。
这一步涉
及到跑杆人如何选点。
点的选择，要事先斟酌。
3、记录：点击记录即可。
最好准备一个纸制本，当场记录在本以
备用。
三：导点
全站仪数据导入CAD展点步骤
注意：本步骤适用于CAD2004+南方CASS7.1结合所形成的绘图软件，全站仪型号为尼康DTM-452c。
用数据线连接尼康全站仪和电脑
1、全站仪操作（尼康DTM-452c）
①、通讯设置：依次点击“菜单”—“设定”—“通信”，设置为：尼康、波特1200、长度8、奇偶校检无、停止比特1。
设置完成。
②、通讯输出：依次点击“菜单”--“通信”--“下载”—连续点击“回车”2次，确定要下载的任务名称，选择“转到”（这一步要等到电脑先设置完成后再按“转到”）
2、计算机操作（以32bit版本win7为例，64位的不支持cad2004）
①、安装完成CAD2004和南方CASS7.1后，打开cad2004.
②、选择“数据”—“读取全站仪数据”，出现
注意，上图中通讯口的设置，需参考我的电脑“设备管理器”中“端口”设置，若端口为COM4, 则上图中设置为COM4。
③、点击上图中下方的“选择文件”，为文件命名“坐标数据”。
然后点击“转换”—“确定”。
此时再完成全站仪的“通讯输出”中的“转到”。
数据即可导出至CAD下面的命令栏中。
④、选中命令栏中的数据，全部剪切至txt文档中。
⑤、EXCEL程序中，点击[数据],点击[导入外部数据],[直接打开数据文件] 点击[[选择数据源]打开对话框的文件类型下拉列表中选择“所有文件”，选中你的坐标数据.TXT文件后单击[打开]，在向导对话框中的“分隔符号”选择[Tab] [空格] [逗号]后，单击[下一步]按钮直到[完成]按钮，就把你的坐标数据导入了EXCEL里了。
⑥、修改EXCEL各列数据的顺序如下：
第一列：点号
第二列：空列,使用插入整列
第三列：Y坐标值（北）
第四列：X坐标值（东）
第五列：高程值（高）
然后将第三列和第四列调换位置为东、北、高。
⑦、点击“文件”—“另存为”--选择“CSV（逗号分隔符），单击“保存”后，退出EXCEL。
⑧将保存的“坐标数据.CSV”的文件扩展名改为“坐标数据.dat”，这个文件就可以在CASS中展绘坐标点了。
⑨、在CAD2004中选择“绘图处理”--“展野外测点点号”，再选择“坐标数据.dat”。
展点成功！然后即可绘图（最好用CAD2008,CAD2004和2008可以同时安装，2004同来导点，2008用来画图）。
下图为本工地的某个土墩墓测量后，在CAD里绘图后的效果（侧视图）。