第五章--全站仪测量(NTS-330)
土木工程测量作业答案
注：表中粉色为需要填写的答案《土木工程测量》第1章作业1-2 什么是测量工作的基准面和基准线？解：测量工作的基准面是水准面；基准线是铅垂线。
1-3 什么是绝对高程？什么是相对高程？解：绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离；相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离。
1-5 已知某地大地坐标为（106°12′，38°32′）。
计算：①该地在高斯投影3°带的带号及其中央子午线经度；②该地在高斯投影6°带的带号及其中央子午线经度。
解：①3°带带号：n=int((L-1.5°)/3°)+1= int((106°12′-1.5°)/3°)+1=35，35号3°带中央子午线经度：L’0=3°*n=3°*35=105°；②6°带带号：N=int(L/6°)+1= int(106°12′/6°)+1=18；18号6°带中央子午线经度：L0=6°*N-3°=6°*18-3°=105°。
1-6 已知控制点BM30的大地坐标为（106°49′27″，39°04′58″），其高斯投影3°带内计算的平面坐标自然值是（4328363.369m，－101752.428m）。
计算BM30的坐标通用值。
解：通用坐标值是在Y坐标自然值上+500km，并且在其前冠以投影带带号。
因此，先计算BM30所在高斯投影3°带的带号：3°带带号：n=int((L-1.5°)/3°)+1= int((106°50′-1.5°)/3°)+1=36，Y坐标自然值+500km=-101752.428m+500000m=398247.572m。
南方South_NTS310_NTS330系列全站仪说明书 (2)
一、特点1．功能丰富南方NTS-310B/R系列全站仪具备丰富的测量程序，同时具有数据存储功能、参数设置功能，功能强大，适用于各种专业测量和工程测量。
2．数字键盘操作快速南方NTS-310B/R系列全站仪功能丰富，操作却相当简单，操作按键采用了软键和数字键盘结合的方式，按键方便、快速，易学易用。
3．创新的SD卡功能支持最大2G SD存储卡，可以将SD卡设为当前内存，使存储容量无限扩展，并极大的方便了采集数据的传输。
4．自动化数据采集野外自动化的数据采集程序，可以自动记录测量数据和坐标数据，可直接与计算机传输数据，实现真正的数字化测量。
5．望远镜镜头更轻巧新一代全站仪NTS-310B/R在原有的基础上，对外观及内部结构进行了更加科学合理的设计，望远镜镜头更加小巧，测量更为方便，快速。
6．特殊测量程序在具备常用的基本测量模式（角度测量、距离测量、坐标测量）之外，还具有悬高测量、偏心测量、对边测量、距离放样、坐标放样、道路测量等特殊的测量程序，功能相当的丰富，可满足各种专业测量的要求。
7.中文界面和菜单NTS-310B/R全站仪采用了汉化的中文界面，对于中国用户更直观，更便于操作，显示屏更大，设计更加人性化，字体更清晰，美观。
使仪器操作更加得心应手。
二、预备事项2.1预防事项1．日光下测量应避免将物镜直接瞄准太阳。
若在太阳下作业应安装滤光镜。
2．避免在高温和低温下存放仪器，亦应避免温度骤变（使用时气温变化除外）。
3．仪器不使用时，应将其装入箱内，置于干燥处，注意防震、防尘和防潮。
4．若仪器工作处的温度与存放处的温度差异太大，应先将仪器留在箱内，直至它适应环境温度后再使用仪器。
5．仪器长期不使用时，应将仪器上的电池卸下分开存放。
电池应每月充电一次。
6．仪器运输应将仪器装于箱内进行，运输时应小心避免挤压、碰撞和剧烈震动，长途运输最好在箱子周围使用软垫。
7．仪器安装至三脚架或拆卸时，要一只手先握住仪器，以防仪器跌落。
测量学-第五章 坐标测量
1/3
F1：数据采集
F2：放样
F3：存储管理 P↓
选择一个文件
数据采集
1/2
FN：
F1：输入测站点
F2：输入后视点
输入 调用 - - - 回车 F3：测量
P↓
数据采集
2/2
F1：选择文件
F2：输入编码
F3：设置
P↓
F1 F2 F3 F4
F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4 F1 F2 F3 F4高斯投ຫໍສະໝຸດ 的关系式高斯平面直角坐标系
500km
第X带
国家统一高斯通用直角坐标
（1）为了避免横坐标出现负值，故规定将坐标纵轴向西平移500km。 即将自然值的横坐标Y加上500000米； （2）为了根据横坐标能确定该点位于哪一个六度带内，再在新的横 坐标Y之前标以带号。
X
X'
o
O'
500km
Y 图2-13
高斯平面直角坐标系的建立 是采用横轴椭圆柱等角投影 方法。
中央子午线 N
o
高斯(Gauss,1777-1855)， 德国数学家，天文学 家，物理学家。
高斯投影
1.中央子午线和地球赤道投影成为直线 且为投影对称轴； 2.等角投影，经纬线投影后保持相互垂 直关系； 3.中央子午线上没有长度变形。
分带投影：将地球按一定的经差值分割成若干带,按一 定的投影方法进行投影。 一般采用按经差6°和3°进行投影分带。
地面点的坐标是它沿铅垂线在大地 水准面上投影点的经度和纬度
（ , ）
正高是地面点沿铅垂线到大地水准 面的距离
N
P
首
子 午
O
线
赤道
大地水准面 S
高等测量学(姜晨光) 第5章 经纬仪及电子全站仪的作用与使用
5.2.1 经纬仪安置的基本要求 所谓经纬仪的安置就是把经纬仪安置在设置有地面标志的测站上，所谓测站就 是所测角度的顶点（水平角）或起点（竖直角）。经纬仪安置的目的是确保经 纬仪的水平度盘圆心位于测站地面标志点的铅垂线上且水平度盘面与该铅垂线 垂直。使经纬仪水平度盘圆心位于测站地面标志点铅垂线上的工作称为“对 中”，使经纬仪水平度盘面与测站地面标志点铅垂线垂直的工作称为“整平”。 因此，经纬仪的安置工作包括两项内容，一是“对中”、二是“整平”。经纬 仪的安置应在测量角度以前进行。 经纬仪的安置方法随经纬仪结构的不同而不同，一些老式的低精度（6″及以下） 经纬仪利用垂球进行“对中” （称垂球对中经纬仪），大多数经纬仪利用光学 对中器（也称光学铅垂）进行“对中” （称光学对中经纬仪），现在的经纬仪 全部采用光学对中器“对中”（有些经纬仪则采用更加先进的激光对点器进行 “对中”）。
5.1.2 经纬仪竖直角测量原理 见图5-1-3。测量上的竖直角是指空间一个方向线的倾角，其定义是从空间 一点出发的一个方向线与同一铅垂面内过该点的水平线间的夹角（即竖直角 α），竖直角一般是指从水平线起算的角度（水平线竖直角为0°），方向线从 水平线开始向上仰者（向上倾斜）称仰角、竖直角取正值（范围0°~90°）； 方向线从水平线开始向下俯者（向下倾斜）称俯角、竖直角取负值（范围－ 90°5-2-1 经纬仪整平方法示意
（d）
5.2.3 光学对中经纬仪的安置方法 光学对中经纬仪的安置步骤如下。利用激光对点器进行“对中”的经纬仪的安置 方法同光学对中经纬仪，区别在于光学对中经纬仪的对中线不可见、激光对点经纬 仪的对中线可见。 （1）放架（安放三脚架）。同垂球对中。 （2）联仪（将经纬仪固定在三脚架上）。同垂球对中。 （3）操作光学对中器。1）光学对中器视度调节；2）光学对中器调焦；3）通 过调焦、调屈＋调焦、调屈＋调焦……的方式消除视差。 （4）脚螺旋对中。一边任意转动图5-2-1所示3只脚螺旋（1、2、3），一边通 过光学对中器观察地面对中点的移动情况，使地面对中点位于光学对中器十字丝交 点处（或对中圆的圆心位置）。 （5）伸缩三脚架2支架腿整平。见图5-2-2。
第五章 坐标测量
12
arctan
y2 x2
y1 x1
arctan
525.72 3814.29 2404.50 4342.99
239
28'56''
§5.3 全站仪及其使用
一、概述
全站仪（Total Station），是全站型电子速测仪的简称。 它由电子测角、光电测距、微处理机及其软件组成，在测 站上能完成测量水平角、竖直角、斜距等，并能自动计算 平距、高差、方位角和坐标等全部基本测量工作，还可以 将测量数据传输给计算机实现测图的自动化。
x (N H ) cos B cos L
y
(N
H ) cos B sin L
；
z [N (1 e2 )＋H ]sin B
式中，N—P点的卯酉圈曲率半径；
—第e 一偏心率。
a N
1 e2 sin2 B
e2
a2 b2 a2
；
（X,Y,Z） （B,L,H）
B
arctan[tan
(1
ae2
F3
F4
图5-2 角度测量模式菜单
页数
第1页 （P1）
第2页 （P2）
第3页 （P3）
软键 F1 F2
F3 F4 F1 F2
F3 F4 F1
F2 F3 F4
表5－2 角度测量模式各键和显示符号的功能表
显示符号
功能
置零 锁定
将当前视线方向的水平度盘读数设置为0 将当前视线方向的水平度盘读数锁定
退出键
返回上一级状态或返回测量模式
电源开关键
电源开关
软键（功能键） 对应于显示的软键信息
数字键
输入数字和字母、小数点、负号
测量教案5章_NTS310R更多课程到(完整版)2
• (3) 数据存储与通讯 • 内存可存储至少3000个点的测量数据与坐标数据， • 有些配有CF卡或SD卡来增加存储容量。 • 一个RS232C串行通讯接口， • 使用专用数据线与计算机的COM口连接， • 使用数据通讯软件实现全站仪与PC机的双向数据传输。
• (4) 电子补偿器 • 竖轴倾斜量分解成视准轴方向CC和横轴方向HH——双轴。 • 电子补偿器——单轴补偿(CC)，双轴补偿(CC，HH)。 • 类型——摆式，液体。 • 液体补偿器的补偿范围一般为±3′。 • 双轴倾斜量被传输到仪器微处理器， • 自动改正水平方向与垂直方向观测值。
选择文件与测站点
输入测站点与后视定向
输入放样点坐标与棱镜高
旋转照准部使角度差dHR=0，测距
• 5.5 菜单模式
• 在角度、距离或坐标模式下， • 按 键进入“菜单(1/2)”界面，按 或 键循环翻
页
• (1)设置 • 按 (设置)键，进入“设置(1/2)”菜单。
“设置”菜单总图
1) 测站定向——选择已知坐标所在的文件
名与数据。
• ③ 编码数据：删除闪存中的编码库数据。
• (5) 校正 • 垂直角零基准——双盘位观测一个
• 与望远镜同高的清晰目标，求出竖盘指标差， • 仪器根据测得的竖盘指标差自动校准竖盘指标， • 使校准后的竖盘指标差为零； • 仪器常数——将仪器鉴定求出的测距头加常数 • 输入到仪器内存中供测距时自动改正； • 时间日期——将当前时间与日期输入仪器内存 • 液晶对比度——设置屏幕的缺省对比度， • 星键菜单设置的屏幕对比度，关机后不保存。
• 可在通讯软件中输入一系列编码， • 并将其上传到仪器的编码库中供调用。
• 4) 测量
• 1) 悬高测量
土木工程测量复习资料
第一章绪论名词解释测量学：研究地球外表局部地区内测绘工作的根本原理、技术、方法、和应用的学科。
地物：地面上天然或人工形成的物体。
地貌：地表上下起伏的形态。
测定：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按照一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建立规划设计使用。
测设：将地形图上的图上设计的建筑物和构筑物的位置在实地中标定出来，作为施工依据。
水准面：假想静止不动的水面穿越地球陆地，包围整个地球，形成一个封闭曲面，这个封闭曲面就叫做水准面。
高程：地面点到大地水准面的铅垂距离成为该点的绝对高程或海拔，简称高程碎部点：地物，地貌的特征点碎步测量：测量碎部点坐标的方法与过程。
高差：地面两点之间的绝对高差或者相对高程之差成为高差。
用h 加两点点名作下标表示填空参心坐标系： 1954 坐标系和1980XX坐标系地心坐标系： 2000 国家大地坐标系WGS-84 坐标系〔 GNSS〕地物和地貌总称地形，测量学的主要任务是测定和测设。
大地原点XX省泾阳县永乐镇石际寺村大地原点1980 XX坐标系，简称80 XX系1954 坐标系简称 54 系大地原点在俄罗斯圣彼得堡市普尔科沃天文台圆形大厅中心使用高斯投影的国家有德国中国，前苏联笛卡尔坐标系与高斯平面坐标系的区别高斯平面坐标系中，为了定向的方便，定义纵轴为Ｘ轴，横轴为Ｙ轴，第一象限一样，其余象限按顺时针方向编号。
为了防止Ｙ坐标出现负值，我国统一规定将每带的坐标原点西移５００ＫＭ，即是给每个点的Ｙ坐标加上５００ＫＭ，使之恒为正高程系是一维坐标系，它的基准是大地水准面〔具有唯一性〕测量工作的原那么：从整体到局部，先控制到碎步1956 年黄海高程系，56 高程系，大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m 。
简答题高斯投影的实质是椭圆球面上微小区域的图形投影到平面上后仍然与原图形相似，即不改变原图形的形状。
高斯投影式高斯在 1820-1830 年间，为解决德国汉诺地区大地测量投影问题的一种投影方法。
NTS型全站仪的使用说明书样本
NTS-352型全站仪的使用一、全站仪的常见功能1.角度测量2.距离测量3.标准测量4.对边测量5.悬高测量6.点放样7.距离放样8.面积测量二、全站仪的安置操作参考: 仪器的整平与对中1、安置三脚架: 首先, 将三脚架打开, 伸到适当高度, 拧紧三个固定螺旋。
2、将仪器安置到三脚架上: 将仪器小心地安置到三脚架上, 松开中心连接螺旋, 在架头上轻移仪器, 直到锤球对准测站点标志中心, 然后轻轻拧紧连接螺旋。
3、利用圆水准器粗平仪器①旋转两个脚螺旋A、 B, 使圆水准器气泡移到与上述两个脚螺旋中心连线相垂直的一条直线上。
②旋转脚螺旋C, 使圆水准器气泡居中。
4、利用长水准器精平仪器①松开水平制动螺旋、转动仪器使管水准器平行于某一对脚螺旋A、 B的连线。
再旋转脚螺旋A、 B, 使管水准器气泡居中。
②将仪器绕竖轴旋转90º( 100g) , 再旋转另一个脚螺旋C, 使管水准器气泡居中。
③再次旋转90º, 重复①②, 直至四个位置上气泡居中为止。
5、利用光学对中器对中根据观测者的视力调节光学对中器望远镜的目镜。
松开中心连接螺旋、轻移仪器, 将光学对中器的中心标志对准测站点, 然后拧紧连接螺旋。
在轻移仪器时不要让仪器在架头上有转动, 以尽可能减少气泡的偏移。
6、最后精平仪器按第4步精确整平仪器, 直到仪器旋转到任何位置时, 管水准气泡始终居中为止, 然后拧紧连接螺旋。
三、角度测量1.水平角右角和垂直角的测量确认处于角度测量模式, 按下列操作步骤进行:2.水平角的设置1) 经过锁定角度值进行设置确认处于角度测量模式。
2) 经过键盘输入进行设置确认处于角度测量模式四、距离测量1.连续测量确认处于测角模式操作过程操作显示①照准棱镜中心照准V: 90°10′20″HR: 170°30′20″H-蜂鸣R/L 竖角P3↓②按键, 距离测量开始*1) ,2) ; HR: 170°30′20″HD*[ r ] <<mVD:m测量模式S/A P1↓HR: 170°30′20″HD*235.343mVD:36.551m测量模式S/A P1↓显示测量的距离*3) —*5)再次按键, 显示变为水平角( HR) 、垂直角( V) 和斜距( SD) V: 90°10′20″HR: 170°30′20″SD* 241.551m测量模式S/A P1↓*1) 当光电测距( EDM) 正在工作时, ”*”标志就会出现在显示窗。
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(4) 数字/字符键
数字键——输入数字或键上方英文字母或字符
方法同手机
(5) 升级机载软件
数据线连接仪器与PC机通讯口
关机状态，同时按住
键开机
PC机执行升级软件(.exe)，左键单击
按钮
完成升级后，左键单击
按钮
5.4 角度、距离、坐标模式与坐标放样 角度、距离、坐标模式与坐标放样的功能总图
偏心测量
–按住 键1s开机，显示机载软件版本信息 –旋转望远镜，视准轴通过水平方向 –蜂鸣声响过，进入角度测量模式界面(出厂设置) –在开机状态下，按住 键3秒关机 –(2) 退出键 –按 键——退出当前菜单并返回上一级菜单(3) Βιβλιοθήκη 键– 按 键——星键主菜单
– 显示数字——屏幕对比度，按
键调整
– 重复按 键为开/关显示窗与望远镜分划板照明
工程测量 第五章 全站仪测量
工程测量 第五章 全站仪测量
第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述 §2 全站仪的基本操作与设置 §3 全站仪的菜单操作
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
• 全站仪是由电子测角、光电测距、微型机及其 软件组合而成的智能型光电测量仪器
提示： 坐标模式，测站点坐标、后视点坐标与方位角 只能手工输入，不能从内存坐标文件调用 坐标测量结果只供显示，不能存入当前文件 需要批量测量碎部点坐标时 应执行菜单模式下的“数据采集”命令
I10，I11——已知点 A，B，C，D——设计房屋四个角点 I10，I11， A，B，C，D点坐标已上传到全站仪 内存坐标文件——070331.PST I10点安置全站仪，放样C点步骤：
a) 角度偏心 目标点P不便安置棱镜时 在P’点安置棱镜 要求平距OP=OP’ 执行角度偏心测量命令 测量P’点距离 然后照准P点方向 屏幕实时显示 测站O→P点平距、高差、斜距
——实时显示P点三维坐标 ——返回距离显示
b) 距离偏心 当待测点不便安置棱镜时 在P’点安置棱镜 执行距离偏心测量命令 输入P’点相对于P点偏距 (左右偏距，右偏为正； 前后偏距，后偏为正) 然后照准P’点棱镜测量\ 屏幕实时显示测站→P点 平距、高差、斜距
显示I10→C点方位角与平距， ( ) 旋转照准部，使dHR=0，确定C点方向 指挥司镜员将棱镜→望远镜视线方向 照准棱镜中心， ( )测距 屏幕显示dH值——实测平距与设计平距之差 dH<0，将棱镜向离开仪器方向移动dH dH>0 ，将棱镜向仪器方向移动dH，直至dH=0 dH=0，立棱镜点即为设计点位置
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
南方测绘NTS-330R 操作面板
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
棱镜、基座、反射片
工程测量 第五章 全站仪测量
棱 镜 对 中 杆
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
§2 全站仪的基本操作与设置
工程测量 第五章 全站仪测量
(1) 开/关机
——显示P点三维坐标 ——返回距离显示
② ——放样平距、高差、斜距 输入放样距离
放样平距—— ，输入待放样平距5.704 照准棱镜， ——测距
——切换距离显示 dHD值——实测平距与设计平距之差
——屏幕实时显示放样点三维坐标 ——返回距离显示
(3) 坐标模式 ——按设置测距离模式、合作目标测距
并显示镜站点三维坐标 ——与距离模式下的同名命令相同 ——与距离模式下的同名命令相同 ——输入棱镜高 ——输入仪器高 ——输入测站点三维坐标
–数据存标储自与动通归讯零补偿器 –电子补偿器
单轴补偿(CC)，双轴补偿(CC，HH)
工程测量 第五章 全站仪测量
南方测绘NTS-330R
§1 全站仪概述
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
南方测绘NTS-330R技术参数
– 数字/字母键盘，光栅度盘，双轴补偿——范围±3′ – 一测回方向观测中误差±2″ – 最大测程——3km(单镜)，测距误差——2mm+2ppm – 反射片测程——800m，免棱镜测程——200m – 测距误差5mm+3ppm – 内存——2M，SD卡——标配1GB(最大2GB) – 6V镍氢可充电电池供电(2800mAh)
选择文件与测站点
输入测站点与后视定向
输入放样点坐标与棱镜高
旋转照准部使角度差dHR=0，测距
移动棱镜→设计点过程中 ( )——测距 ( )——返回角度差界面 ( )——测量镜站点坐标 ( )——输入放样点界面，输入下个放样点
提示 ① 测站点、后视点、放样点位于不同坐标文件时 选择点前，应先在“坐标放样2/2”菜单下
• 基本功能 – 测量水平角、竖直角和斜距
• 借助于机内固化的软件，可以组成多种测量功 能
工程测量 第五章 全站仪测量
§1 全站仪概述
特点
– 三同轴望远镜 视准轴、测距红外光发射光轴、接收回光 光轴同轴
– 键盘操只作能测出竖轴倾斜量在视准 通过轴数操方进作向行面的改板分正按量，键，相并对输对于入竖竖指盘盘令读指操作
– 按 键退出星键主菜单
① 模式——设置测距目标类型：棱镜，反射片，无 也可按 键快速切换目标类型 ② 倾斜——开/关电子气泡，显示双轴倾斜量
③ S/A——PSM：棱镜常数 南方测绘圆棱镜PSM=－30mm PPM：气象比例改正数 输入大气温度、大气压力，仪器自动计算PPM ④ 对点：开/关下对点激光器(选装件)
1) 选择放样坐标文件
( )——从工作文件列表选070331.PTS文 件为当前文件
2) 输入测站点
(输入测站点) ( )，选I10点，输仪器高
3) 输入后视点
(输入后视点) ( I10→I11方位角
)，选I11点，屏幕显示
照准后视点I11的棱镜中心
([是])，完成后视定向
4) 输入放样点 (输入放样点) ( )，选C点，输棱镜高
——显示P点三维坐标 ——返回距离显示
c) 平面偏心 执行平面偏心测量命令 分别照准平面上 不在一条直线上 任意三点P1，P2 ，P3测量 然后照准P点 实时显示测站O→P点 平距、高差、斜距
——显示P点三维坐标 ——返回距离显示
d) 圆柱偏心 执行圆柱偏心测量命令
照准P1点测量 再照准P2点—— 最后照准P3点—— 显示测站O→P点水平方向 平距、高差、斜距