测量学5
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最新版《测量学》课后习题答案
第一章：绪论1.名词解释：测量学、测定、测设、大地水准面、地球椭球面、绝对高程、相对高程、6°带、高斯平面直角坐标、参心坐标系、地心坐标系、正高、大地高。
(1)测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。
（2）测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测量得的数据绘制地形图。
（3）测设是指把设计图纸上规划设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。
（4）大地水准面是由静止海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的不规则的闭合曲面。
（5）地球椭球面是把拟合地球总形体的旋转椭球面。
（6）绝对高程是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。
（7）相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面，地面点至此水准面的铅垂距离。
（8）6°带，即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。
（9）高斯平面直角坐标：经投影所得的影响平面中，中央子午线和赤道的投影是直线，且相互垂直，因此以中央子午线投影为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，即得高斯平面直角坐标系。
（10）参心坐标系是以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。
（11）地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。
（12）正高是指地面点到大地水准面的铅垂距离。
（13）大地高是指地面点沿法线至地球椭球面（或参考椭球面）的距离，称为该点的大地高。
2. 测量学主要包括哪两部分内容？二者的区别是什么？测量学主要包括测定和测设两部分内容；区别：测定是用测量仪器对被测点进行测量根据测量得的数据绘制地形图，而测设是指把设计图纸上设计好的坐标实地标定出来。
3. 简述Geomatics的来历及其含义。
来历：自20世纪90年代起，世界各国将大学里的测量学专业、测量学机构好测量学杂志都纷纷改名为Geomatics。
Geomatics是一个新造出来的英文名词，以前的英文词典中找不到此词，因此也没有与之对应的汉译名词。
第五章 距离测量
视距测量一、视线水平时
n D f
十字丝板上有两根视距丝，它 们在物镜光心处的张角φ基本 是不变的。两根视距丝在物方 象的间距与距离成正比 f n 所以 D = n ⋅ = = 100 n a tg (φ / 2 ) φ f ctg = = 100，所以 φ ≈ 3 4′ 2 a
32
一.视线水平时视距测量公式
13
精密量距
精度要求在1/10 000。 经纬仪定线(白铁皮桩、三角架） 量距使用经过检定的钢尺或因瓦尺，丈量 组5人，2人拉尺，2人读数，一人读温度和 记录数据。 丈量时后尺手用弹簧秤控制施加给钢尺的 拉力。30m钢尺，一般施加100N。 前后尺手应同时在钢尺上读数，估读到 0.5mm。
14
钢尺量距的成果整理
由于视线与水准尺不垂直
α
i
a´
a n´ n b´
S D
bl h
34
二、视线倾斜时
D′ = s ≠ c(a − b)
s = c(a ′ − b ′)
a´ ~a , b´ ~b ,n´~n
由于视线与水准尺不垂直
a´
a
α n
S
φ
i
n´ b b´
n′ n = cos α 2 2 n ′ = n cos α
27
§5-2 视距测量
28
视距测量
视距测量——利用测量望远镜的视距丝，间接测定
距离和高差的方法。 优点：测量速度快，不受地 形限制。 不足：精度低，距离相对误 差一般约为1/300，高 差一般为分米级。 用途：主要用于地形图测绘 (地形点的距离与高差)。
29
一.视线水平时视距测量公式
1.视距公式：
lt
16
测量学第五章 距离测量与直线定线
5．3．1
1．脉冲法
红外测距仪的测量距原理
测定光在距离D上往返传播的时间，即测定发 射光脉冲与接收光脉冲的时间差⊿t，则测距 公式如下： 1 c。 D= 2 n ⊿t g 式中：c。—光在真空中的速度： ng—光在大气中传输的折射率。
2．相位法 通过测定相位差来测定距离的方法，称为相位法测距。 设调制光的角频率为，则调制光在测线上传播时的相位延 迟为 = ⊿t= 2π f ⊿t ⊿t= / (2π f) 1 c。 D= 2 n f 2π g D= 2π
改正计算：⊿D=K+RD
2．气象改正 仪器在野外测量时气象元数与仪器的标准气象元素 不一致，使测距值产生系统误差。对于高精度测量，实 际观测必须加气象改正： 如： ⊿D=28.20.029p 1+0.0037t
式中：p——观测时的气压，mPa t——观测时的温度，℃； ⊿D——每100m为单位的改正值。 3．倾斜改正
平坦地区钢尺量距的相对误差不应大于l/3000．在困难地区相 对误差也不应大于 1／1000。 3．精密量距 当量距精度要求在1/10000以上时，要用精密量距法。 量距是用经过检定的钢尺或因瓦尺。丈量组由五人组成，两 人拉尺．两人读数，一人指挥并读温度和记录。丈量时后尺 手要用弹簧秤控制施加给钢尺的拉力。这个力应是钢尺检定 时施加的标准力(30m钢尺，一般施加100N)；
测距仪的标称精度：
M=±(a+b×10-6 D)= a(mm)+b(ppm)
a----固定误差 5．3．4 全站仪及其使用 测距仪的发展经历了三个阶段： 单测距仪 与光学经纬仪或电子经纬仪以 积木方式组合的半站仪 b----比例误差
与电子经纬仪结合成一体的全 站仪。
测量学第5章测量误差的基本知识
果对函数f（Δ ）求二阶导数等于零，可得曲线拐点的横坐标为：Δ 拐 ＝ ±σ 。由于曲线f（Δ ）横轴和直线Δ ＝－σ ，Δ ＝＋σ 之间的曲边梯形面
之差称为真误差，用Δ 表示。设三角形内角和的观测值为li，真值为X，则
三角形的真误差可由下式求得
用式（5.1）算得358个三角形内角和的真误差，现将358个真误差按3″为一 区间，并按绝对值大小进行排列，按误差的正负号分别统计出在各区间的误
差个数k，并将k除以总个数n（本例n＝358）误差来看，其误差的出现在数
值大小和符号上没有规律性，但观察大量的偶然误差就会发现其存在着一定 的统计规律性，并且误差的个数越多这种规律性就越明显。下面以一个测量
实例来分析偶然误差的特性。
某测区在相同的观测条件下观测了358个三角形的内角，由于观测值存在误 差，故三角形内角之和不等于理论值180°（也称真值）。观测值与理论值
值（有界性）；
②绝对值较小的误差出现的概率大，绝对值大的误差出现的概率小（单峰性）； ③绝对值相等的正、负误差出现的概率大致相等（对称性）；
④当观测次数无限增加时，偶然误差算术平均值的极限为零（补偿性）。即
式中，“［］”为总和号，即
为了更直观地表达偶然误差的分布情况，还可以用图示形式描述误差分布， 图5.1就是按表5.1的数据绘制的。其中以横坐标表示误差正负与大小，纵坐
1)仪器及工具由于测量仪器制造和仪器校正不完善，都会使测量结果产生测
量误差。 2)观测者由于观测者的技术水平和感觉器官鉴别能力的限制，使得在安置仪
器、瞄准目标及读数等方面都会产生误差。
3)外界条件观测过程所处的外界条件，如温度、湿度、风力、阳光照射等因 素会给观测结果造成影响，而且这些因素随时发生变化，必然会给观测值带
之差称为真误差，用Δ 表示。设三角形内角和的观测值为li，真值为X，则
三角形的真误差可由下式求得
用式（5.1）算得358个三角形内角和的真误差，现将358个真误差按3″为一 区间，并按绝对值大小进行排列，按误差的正负号分别统计出在各区间的误
差个数k，并将k除以总个数n（本例n＝358）误差来看，其误差的出现在数
值大小和符号上没有规律性，但观察大量的偶然误差就会发现其存在着一定 的统计规律性，并且误差的个数越多这种规律性就越明显。下面以一个测量
实例来分析偶然误差的特性。
某测区在相同的观测条件下观测了358个三角形的内角，由于观测值存在误 差，故三角形内角之和不等于理论值180°（也称真值）。观测值与理论值
值（有界性）；
②绝对值较小的误差出现的概率大，绝对值大的误差出现的概率小（单峰性）； ③绝对值相等的正、负误差出现的概率大致相等（对称性）；
④当观测次数无限增加时，偶然误差算术平均值的极限为零（补偿性）。即
式中，“［］”为总和号，即
为了更直观地表达偶然误差的分布情况，还可以用图示形式描述误差分布， 图5.1就是按表5.1的数据绘制的。其中以横坐标表示误差正负与大小，纵坐
1)仪器及工具由于测量仪器制造和仪器校正不完善，都会使测量结果产生测
量误差。 2)观测者由于观测者的技术水平和感觉器官鉴别能力的限制，使得在安置仪
器、瞄准目标及读数等方面都会产生误差。
3)外界条件观测过程所处的外界条件，如温度、湿度、风力、阳光照射等因 素会给观测结果造成影响，而且这些因素随时发生变化，必然会给观测值带
《测量学》第5章距离测量
第五章 距离测量与直线定向
距离测量是传统测量的三种基本测量工作之一， 导线测量、碎部点测量等一般需要进行距离测量。 传统距离的测量方法有钢尺量距、光电测距仪测距 和光学视距法测距等。
《测量学》第5章距离测量
5.1 钢尺量距
5.1.1 量距的工具
1. 钢尺
• 钢尺分划类型 • 零分划位置
《测量学》第5章距离测量
钢尺长度尺长会随着拉力的变化而改变，如果 测量时拉力不等于标准拉力，也会产生长度误差：
lP
P •l EA
例，某钢尺长30m，标准拉力是10kg，弹性模量 为2×106kg/cm2，其横截面积为0.03cm2，测量时 拉力为20kg，则拉力产生的长度误差为
lp E p•lA 2 16 2 k 0 k /g c 0 g 1 2 m k 0 0 .0 g c3 2 m 3m 0 0 .0m 05
《测量学》第5章距离测量
1 定线误差
ldll222l2l2
《测量学》第5章距离测量
例：使用30米钢尺量距时，如果测量某尺段时， 尺端两端的定向误差均为0.2米，定向误差引起的距 离误差为:
22 20.22
ll
2.6m 7 m 30
当尺长为50米，为使定线误差产生的量距误差小 于1/10000时，应使ε≤0.3536m
2. 其它工具
《测量学》第5章距离测量
5.1.2 直线的定线
要点：
甲在A点后1米左右处指挥，甲从在A点沿标杆的同一侧 看到A、2、B三支标杆成一条线为止。
两点间定线，一般应由远到近，即先定1点，再定2点。 乙所持标杆应竖直，利用食指和姆指夹住标杆的上部，稍 微提起，利用重心使标杆自《测然量学》竖第5章直距离。测量
如果钢尺长为50m，其它条件同上，则拉力产生 《测量学》第5章距离测量
距离测量是传统测量的三种基本测量工作之一， 导线测量、碎部点测量等一般需要进行距离测量。 传统距离的测量方法有钢尺量距、光电测距仪测距 和光学视距法测距等。
《测量学》第5章距离测量
5.1 钢尺量距
5.1.1 量距的工具
1. 钢尺
• 钢尺分划类型 • 零分划位置
《测量学》第5章距离测量
钢尺长度尺长会随着拉力的变化而改变，如果 测量时拉力不等于标准拉力，也会产生长度误差：
lP
P •l EA
例，某钢尺长30m，标准拉力是10kg，弹性模量 为2×106kg/cm2，其横截面积为0.03cm2，测量时 拉力为20kg，则拉力产生的长度误差为
lp E p•lA 2 16 2 k 0 k /g c 0 g 1 2 m k 0 0 .0 g c3 2 m 3m 0 0 .0m 05
《测量学》第5章距离测量
1 定线误差
ldll222l2l2
《测量学》第5章距离测量
例：使用30米钢尺量距时，如果测量某尺段时， 尺端两端的定向误差均为0.2米，定向误差引起的距 离误差为:
22 20.22
ll
2.6m 7 m 30
当尺长为50米，为使定线误差产生的量距误差小 于1/10000时，应使ε≤0.3536m
2. 其它工具
《测量学》第5章距离测量
5.1.2 直线的定线
要点：
甲在A点后1米左右处指挥，甲从在A点沿标杆的同一侧 看到A、2、B三支标杆成一条线为止。
两点间定线，一般应由远到近，即先定1点，再定2点。 乙所持标杆应竖直，利用食指和姆指夹住标杆的上部，稍 微提起，利用重心使标杆自《测然量学》竖第5章直距离。测量
如果钢尺长为50m，其它条件同上，则拉力产生 《测量学》第5章距离测量
测量学5
现在的位置：课程介绍 >> 理论部分 >> 电子讲稿第五章误差基本知识5.1误差的来源和分类一、定义：观测值与真值之差，记为：X为真值，即能代表某个客观事物真正大小的数值。
为观测值，即对某个客观事物观测得到的数值。
为观测误差，即真误差。
二、误差的来源1、测量仪器一是仪器本身的精度是有限的，不论精度多高的仪器，观测结果总是达不到真值的。
二是仪器在装配、使用化、松动或装配不到位使得仪器存在着自身的误差。
如水准仪的水准管轴不平行视准轴，使得水准管气泡居中后，视线并不水平。
水准尺刻划不均匀使得读数不准确。
又如经纬仪竖盘指标差都是仪器本身的误差。
2、观测者是由于观测者自身的因素所带来的误差，如观测者的视力、观测者的经验甚至观测者的责任心都会影响到测举例：如水准尺倾斜、气泡未严格居中、估读不准确、未精确瞄准目标都是观测误差。
3、外界条件测量工作都是在一定的外界环境下进行的。
例如温度、风力、大气折光、地球曲率、仪器下沉都会对观测结上述三项合称为观测条件a.等精度观测：在相同的观测条件下进行的一组观测。
b.不等精度观测：在不同的观测条件下进行的一组观测。
测量误差的分类根据测量误差表现形式不同，误差可分为系统误差、偶然误差和粗差。
1、系统误差定义：误差的符号和大小保持不变或者按一定规律变化，则称其为系统误差。
如：钢尺的尺长误差。
一把钢尺的名义长度为30m，实际长度为30.005m，那么用这把钢尺量距时每量一个整尺段距离就量短的量距误差，而且量取的距离越长，尺长误差就会越大，因此系统误差具有累计性。
如：水准仪的i角误差，由于水准管轴与视准轴不平行，两者之间形成了夹角i，使得中丝在水准尺上的读数不准确。
如果水差就会越大。
由于i角误差是有规律的，因此它也是系统误差。
正是由于系统误差具有一定的规律性，因此只要找到这种规律性，就可以通过一定的方法来消除或减弱系统具体措施有：（1）采用观测方法消除：如水准仪置于距前后水准尺等距的地方可以消除i角误差和地球曲率的影响。
测量学_5测量误差分析与精度评定
求三个组测量的加权平均值及其中误差。
解：
p1 2 p2 4 p3 6
p p
402420
m0
pvv 11
n 1
m m0
1
p
3
10:42
13
pi
c si
10:42
6
二、加权平均值和中误差 1.加权平均值原理
根据最小二乘准则，应使[pvv]=min。
( ) ( ) d[ pvv]
dx
2
p1
(x
L1)
2
p2
x L2
2 pn xLn
2[ p]x 2[ pL]
d 2[ pvv] 2[ p] 0 dx2
令 2[ p]x 2[ pL] 0,
（3）计算加权平均值中误差
单位权中误差 m0
Pvv 6.4(mm)
n 1
1
M hAB
m0
P 2.9(mm)
10:42
12
例4：在相同的观测条件下，对同一水平角分别进行 了三组观测。一组2个测回，二组4个测回，三组 6个测回。各组观测结果分别是：
1 402412 2 402418 3 402424
1 P2
P m02 m02
1 P
单位权中误差 m0
Pmm
n
m0
P
n
m0
Pvv
n 1
加权平均值中误差M x m0
1
P
pvv p(n 1)
10:42
8
例1：水准网中，各线路测站数如图所示。试 确定各线路所测高差的权。
解：取C=100，
n2=25
即100个测站的高差 为单位权观测值。
n1=40
《测量学》第5章 测量误差基本知识
4 180-00-01.5
5 180-00-02.6
S
m
244 .3 7.0秒 5
m2 3m2 m 3m
-10.3
+2.8 +11.0 -1.5 -2.6 -1.6
106.1
7.8 121 2.6 6.8 244.3
A BC
m m / 3 4.0秒
误差传播定律应用举例
1、测回法观测水平角时盘左、盘右的限差不超 过40秒； 2、用DJ6经纬仪对三角形各内角观测一测回的 限差； 3、两次仪器高法的高差限差。
24
130
中误差 m 1
2 2 .7 n
m2
2 3 .6
n
三、相对误差
某些观测值的误差与其本身 大小有关
用观测值的中误差与观测值之比 的形式描述观测的质量，称为相 对误差（全称“相对中误差”）
T m l
1 l
m
例，用钢卷尺丈量200m和40m两段距 离，量距的中误差都是±2cm，但不 能认为两者的精度是相同的
x l1 l2 ln
已知：m1 =m2 =….=mn=m
n
求：mx
dx
1 n
dl1
1 n
dl2
1 n
dln
mx
(
1 n
)2
m12
(1)2 n
m22
(1)2 n
mn2
1m n
算例：用三角形闭合差求测角中误差
次序 观测值 l
Δ ΔΔ
1 180-00-10.3
2 179-59-57.2
3 179-59-49.0
误差传播定律
应用举例
观测值：斜距S和竖直角v 待定值：水平距离D
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⑦输入下一个镜点数据并照 准该点
⑧按 （同前）键,按照上 一个镜点的测量方式进行测 量，测量数据被存储，按同 样方式继续测量，按 键即可结束数据采集模式
照准
第五章 坐标测量
全站仪简介 1 1
全站仪坐标测量
全站仪坐标的测量方法 GPS简介
2
GPS坐标测量
GPS定位技术基本原理 GPS坐标定位作业模式
仪高 输入 仪高 1.600 m 输入… … 回车 V： 122°09′30″ HR： 90°09′30″ 置零 锁定 置盘 P1↓
设置方向角
5.1.2 全站仪坐标测量方法
(3) 测量未知点坐标原理 输入仪器高和棱镜高后测量坐标时，可直接测定未知点 的坐标。未知点的坐标可由式(5-1) 计算出来并显示。 测站点A坐标： ( N 0 , E 0 , Z 0) 相对于仪器中心点棱镜的 (n, e, z ) 中心坐标： ( N 0, E 0, Z 0 仪器高) 仪器中心坐标： 设两点高差： Z (VD) 未知点B坐标：( N 1 , E1 , Z 1)
测站设置
5.1.2 全站仪坐标测量方法
后视点点号(O) 及后视高等信息输入后，望远镜瞄准后 视点，选择一种测量模式并按相应的软键。如，按斜距键 进行斜距测量。根据定向角计算结果选择所设置的水 平度盘的读数(定向方向角) ，寄存测量结果，然后显示屏 返回到数据采集菜单1/2。准备进入测量，操作过程见表 输入后视点点号及后视高操作过程
5.2.1 GPS简介
3. 用户部分 用户部分主要由GPS 卫星信号接收机组成。GPS卫星信 号接收机的种类很多，测量工作中使用的一般是测地型。 与传统光电测量相比，GPS定位测量的优点有： ① 各测站间无需通视； ② 定位精度高； ③ 观测时间短； ④ 提供动、静态三维坐标； ⑤ 操作简便； ⑥ 全天候作业。
N1 N 0 n E1 E0 e Z Z 仪器高 z 棱镜高 0 1
(5-1) 全站仪点坐标测量
5.1.2 全站仪坐标测量方法
测量未知点坐标操作过程
操作过程 操作 显示 数据采集 1/2 F1： 测站点输入 F2： 输入后视 F3： 测量 P↓ 点号 -> 编码 ： 镜高 ： 0.000 m 输入 查找 测量 同前 点号 = P1 编码: 镜高: 0.000 m 回退 空格 数字 回车
全站仪通过键盘输入指令进行测量操作。 键盘上的键分为硬键和软键两种，每个硬键有一个固定 功能，或兼有第二、第三功能。软键(一般为F1、F2、F3、 F4 等 ) 的功能通过屏幕最下一行相应位置显示的字符提示 ，可在不同的菜单下进行不同功能操作。
5.1.1 全站仪简介
几种常见的全站仪键盘
5.1.1 全站仪简介
②输入N坐标
输入数据
5.1.2 全站仪坐标测量方法
输入新点坐标操作过程
操作过程 ③按同样方法输入E 和Z坐标，输入数据 后，显示屏返回坐标 测量显示。 ④按仪器高 键， 显示当前值光标也可 移到“输入”，输入新 仪器高 ⑤设置已知点O的方 向角 操作 N-> E： Z： 测量 测站高 显示 39.976 m 298.578 m 45.330 m 模式 S/A P1 ↓
2
GPS坐标测量
GPS定位技术基本原理 GPS坐标定位作业模式
3
不同基准下坐标的转换
5.1.2 全站仪坐标测量方法
1. 基本功能介绍 NTS-355为我国南方测绘仪器有限 公司生产的面向低端的普通型全站 仪，具有价格优惠、操作简捷、功能 全面等特点，适合各种普通测量工 作，图为其操作屏幕界面。
数字键全站仪NTS-355
④按（测量）键 ⑤照准目标点 ⑥按 （坐标）键开始测 量，数据被存储，显示屏变 换到下一个镜点 望远镜照准 N* 286.245 m E： 7 6.233 m Z： 14.568 m 测量 模式 S/A P1↓
5.1.2 全站仪坐标测量方法
测量未知点坐标操作过程
操作过程 操作 显示 点号 ->P2 编码: ROAD 镜高: 1.200 m 输入 查找 测量 同前 点号 ->P3 编码: ROAD 镜高: 1.200 m 输入 查找 测量 同前
3
不同基准下坐标的转换
5.2.1 GPS简介
1. 地面控制部分 地面控制部分由 1 个主控站（负责管理、协调整个地面 控制系统的工作）、 3 个地面注入站（在主控站的控制 下，向卫星注入导航电文）、5个监测站（数据自动收集 中心）和通讯辅助系统（数据传输）组成。地面控制部分 的关系如图所示。
注入站
USB接口
5.1.1 全站仪简介
(4) 电子传感器
电子传感器有摆式和液体两种，其作用是自动补偿仪器 水平或竖直度盘误差。 单轴补偿的电子传感器相当于竖盘指标自动归零补偿器。 双轴补偿的电子传感器不仅可修正竖直角，还可修正水 平角。
5.1.1 全站仪简介
2. 测量原理 全站仪的测距系统原理与4.3节介绍的测距仪原理基本 相似。 测角系统是通过角-码转换器，将角移量变为二进制
码，通过译码器译成度、分、秒，并用数字形式显示出来。 常见的角-码转换方法，包括编码度盘或光栅度盘，下 面分别介绍其测角原理。
5.1.1 全站仪简介
(1) 编码度盘 编码度盘的构造如图所示，它是将度盘按放射状均匀地 划分为若干区间，称为码区；再从里向外均匀划分为若干 码道，以用于度盘的编码。 度盘划分了16个码区和四个码道，称为 四码道度盘。每个码区的码道有黑色部分 和白色部分，黑色部分不透光，白色部分 透光。透光部分为导电区，不透光部分为 非导电区。设透光为0，不透光为1。各码 区从内向外对应码按二进制递增，如0码区 为0000，1码区为0001，而15码区则为1111
编码度盘
5.1.1 全站仪简介
(2) 光栅度盘 光栅度盘是目前电子测角方法中精度较高的一种，如图 所示，在玻璃圆盘径向均匀地按一定密度刻有交替着透明 与不透明的辐射状条纹，条纹与间隙同宽，此盘即为光栅 度盘。若将两块密度相同的光栅度盘重叠，并使它们的刻 线相互倾斜一个很小的角度，就会出现明暗相间的条纹， 这种条纹称为莫尔条纹。 莫尔条纹的特征：两光栅的间距 越小，相邻明暗条纹间的间隔就越 大；两光栅在与其刻线垂直的方向 相对移动时，莫尔条纹作上下移动
第五章 坐标测量
全站仪简介 1 1
全站仪坐标测量
全站仪坐标的测量方法 GPS简介
2
GPS坐标测量
GPS定位技术基本原理 GPS坐标定位作业模式
3
不同基准下坐标的转换
5.1.1 全站仪简介
坐标测量是数字化测量的重要组成部分，特点是使用仪 器直接采集空间三维坐标，并存入测量仪器的内存。 1. 全站仪(Total station)的结构： 由电子测角、光电测距、微型机及其软 件组成的智能型光电测量仪器，其结构如 图所示。
编码度盘
5.1.1 全站仪简介
光电读数系统主要电子元件为发光二极管和光电二极管。 当发光二极管通过度盘透光区时，光电二极管收到这个信 号，输出为0。对于不透光区，光电二极管收不到信号， 输出为1。光电读数系统就是随着照准部的转动将各码区 的电信号输入微机处理后求得角度的。 对于编码度盘，如果度盘的码区和码道 划分密一些，测角分辨率就高一些。但是 码道数的提高受限于度盘直径等，故编码 度盘不易提高测角精度。
显示屏 测角部分 微型机 测距部分 电源 通讯接口 输入输出 键盘
全站仪结构框图
5.1.1 全站仪简介
优点：利用光电技术和微处理机，实现观测数据的自动 采集、存储和显示，减少了人为的读数误差和记录误差， 提高了测量的精度和效率。 基本功能：可直接测定测量工作的三基 本元素（角度、距离和高差），并借助机 内固化软件，实现多种测量功能，如进行 多种模式的放样、悬高测量、对边测量、 面积计算等。
(3) 数据存储与通讯 主流全站仪内一般都带有可以至少存储3000个观测数据 的存储卡，有些配有CF卡(Compact Flash) 增加存储容量。 仪器设有一个标准的RS-232C通讯接口或USB接口，使用 专用电缆与计算机的COM或USB口连接，再通过自带软 件或Windows的超级终端等接口软件实现与计算机的双向 数据传输。
特点
三同轴望 远镜
键盘操作
数据存储 与通讯
电子传 感器
5.1.1 全站仪简介
(1) 三同轴望远镜 在全站仪的望远镜中，照准目标的视准轴、光电测距的 光轴和测角光轴三个轴同轴。测量时使望远镜照准目标棱 镜的中心，就能同时测定水平角、竖直角和斜距。
全站仪轴系及光路
5.1.1 全站仪简介
(2) 键盘操作
① 由数据采集菜单1/2， 按（测量） 待测点测量 键，进入
②按
（输入）键，输 输入点号(P1) 确认
入点号后按
5.1.2 全站仪坐标测量方法
测量未知点坐标操作过程
操作过程 操作 显示
输入编码（ROAD） ③按同样方法输入 编码，棱镜高 输入棱镜高（1.20）
点号 : P1 编码 -> ROAD 镜高 : 1.200 m 输入 查找 测量 同前 角度 *斜距 坐标 偏心
进入数据采集菜单
5.1.2 全站仪坐标测量方法
(2) 测站设置 进行坐标测量前，要先设置 测站坐标、测站高、棱镜高及 后视方位角。按 键进入图 所示操作过程。 对于每个测站 ( 点号110) ，测 量前，在数据采集菜单1/2中， 均要完成 F1 、 F2 步骤，即分别 按菜单提示输入测站点和后视 点点号。
操作过程 输入点号，按 (ENT)键 操作 输入点号 显示 后视 O H(R)=120º 30' 20" >照准?[是][否]
5.1.2 全站仪坐标测量方法
如果是新建文件或文件中对应点号不存在，还要进入设 置，输入新点坐标，具体设置方法在数据采集菜单2/2。 操作过程见表。 输入新点坐标操作过程