全站仪在数字测图中的应用

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基于实例全站仪与RTK联合作业在数字化测图中应用

基于实例全站仪与RTK联合作业在数字化测图中应用

基于实例的全站仪与RTK联合作业在数字化测图中的应用摘要:本文论述了应用全站仪与rtk联合作业的方法,即在进行地形测量时,空旷地区的地形地物用rtk采集;村庄和城市内的建筑物、构筑物用rtk测量出图根点的三维坐标,然后用全站仪采集。

探讨其方法在实际应用中的价值,具有一定参考作用。

关键词:全站仪;rtk;数字化测图;联合作业概述随着我国经济的发展,各项工程建设的不断实施,对地形图的实时性需求变得非常迫切。

在数字化测图中,目前全站仪的应用已相当普遍,与传统平板测图相比数字化测图具有显著的经济技术优势。

可概括为:测图劳动强度低、效率高;成果能满足数字化、信息化时代的需求;点位精度高,精度与比例尺无关;成果便于保存与更新;数据利用率高。

由于传统测量的“先控制,后碎部”,受天气和通视等外界条件的影响,控制测量需要较长的时间,因而影响碎部测量的进行。

rtk技术经过最近 20年的发展,其应用日趋成熟,由于具有全天候、无需通视、定位精度高、测量时间短等优点,使得rtk应用于数字测图的图根加密控制和碎部测量成为可能,也减轻了测量人员的劳动强度,降低了安全隐患,提高了工作效率,从而更好更快地满足施工建设的要求。

全站仪简介及测量原理全站仪全称为“全站型电子速测仪”(electronic tachometer totolstation)通常又称为“电子全站仪”或“电子速测仪”。

它是把测距、测角和微处理机等部分结合起来形成一体能够自动控制测距、测角、自动计算水平距离、高差、坐标增量等的测绘仪器,同时可自动显示、记录、存储和数据输出,全站仪又因其实现了测距的发射轴、接收轴与望远镜视准轴三轴共轴的结构,更适合于对移动目标及空间点的测量,内部有极其丰富的测量软件,可方便快捷地进行操作另外全站仪通过传输接口与计算机、绘图仪连接起来,配以数据处理软件和、绘图软件,可以实现测图的自动化,并具有坐标放样和自由建站等特点[1] 。

rtk定位原理与要求3.1 定位原理rtk定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,系统主要有三部分组成:基准站、流动站(一个或多个)、数据链。

全站仪在数字化测图中的应用(DOC)

全站仪在数字化测图中的应用(DOC)

学校代码: 学号: 毕业(设计)论文全站仪在数字化测图中的应用姓名:专业:工程测量技术班级:指导教师:二○一四年月日全站仪在数字化测图中的应用姓名:指导教师:摘要地面数字测图是利用全站仪或其他测量仪器在野外进行数字化地形数据采集,在成图软件的支持下,通过计算机加工处理,获得数字地形图的方法,其实质是一种全解析机助测图方法。

数字测图是通过数字测图系统来实现的,数字测图系统主要由数据输入、数据处理和数据输出三部分组成,其作业过程与使用的设备和软件、数据源及图形输出的目的有关。

数字测图使地形图测绘实现了数字化,自动化,改变了传统的手工作业模式。

地面数字测图与传统的图解法测图相比,具有自动化程度高、精度高、不受图幅限制、便于使用管理等特点。

目前,数字测图技术已基本取代了传统的地形图测图方法,地面数字测图已成为获取大比例尺数字地形图、各类地理信息系统以及为保持其现势性所进行的空间数据更新的主要方法。

关键词:数字测图;控制测量;数据采集;图形编辑;目录第一章绪论 (1)§1.1数字化测图. (1)§1.1.1数字化测图的基本的思想. (1)§1.1.2数字化测图概念. (1)§1.1.3数字化测图的特点. (1)§1.1.4数字化测图中的地形图. (2)§1.1.5数字化测图的方法. (3)§1.1.6.数字化测图中野外数据采集方法. (3)第二章全站仪简介 (5)§2.1 全站仪的优势. (5)§2.2全站仪的检验和校正 (6)§2.3全站仪的简单操作流程. (6)第三章全站仪在数字化测图中的实际应用 (8)§3.1 测区资料. (8)§3.1.1成果主要技术指标和规格. (9)§3.2设计方案. (10)§3.2.1资源配置. (10)§3.2.2工作流程. (10)§3.2.3 技术规定 (11)§3.3野外数据采集与内业数字化成图 (13)§3.3.1全站仪测图程序. (13)§3.3.2绘制测站草图及展点. (14)§3.3.3 数据传输及展点. (14)§3.3.4数字化成图作业步骤. (15)§3.3.5各类地物绘制要求. (15)第四章工程总结及注意事项 (17)§4.1 技术总结. (17)§4.2 注意事项. (18)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)第一章绪言数字化测图是近几年随着计算机、地面测量仪器、数字化测图软件的应用而迅速发展起来的全新内容,广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地管理、城市规划、环境保护和军事工程等部门.数字化测图作为一种全解析机助测图技术,与模拟测图相比具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前言.目前许多测绘部门已经形成了数字图的规模生产.作为反映测绘技术现代化水平的标志之一,数字测图技术将逐步取代人工模拟测图,成为地形测图的主流。

浅谈GPS和全站仪在数字测图中的应用

浅谈GPS和全站仪在数字测图中的应用

浅谈GPS和全站仪在数字测图中的应用摘要:本文对GPS和全站仪在数字测图中控制测量的操作步骤进行了说明,详细介绍了GPS-RTK和全站仪在碎部测量的使用方法和注意事项。

关键词:数字测图控制测量GPS-RTK 全站仪随着测绘技术的发展,测绘技术的不断更新,数字测图已经由传统的经纬仪平板测图转向更先进的GPS和全站仪测图,与传统的测图方法相比,该方法工作效率高、工作人员少、数据精度较高,而且在测量过程中不受通视条件限制,大大提高了工作质量和效率。

在数字测图的具体实施中,分控制和碎部测量两个阶段,下面就分别从这两个方面介绍GPS-RTK和全站仪在数字测图中的应用。

1.控制测量1.1静态GPS相对定位技术静态相对定位是把多台接收机安置在若干条基线的端点,通过同步观测GPS卫星可以确定多条基线向量,在一个或多个端点坐标已知的情况下,可以用基线向量推求出各待定点的坐标。

在多个观测站同步观测相同卫星的情况下,卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及电离层和对流层的折射误差等对观测量的影响具有一定的相关性,利用这些观测量的不同组合(求差)进行相对定位,可有效地消除或减弱相关误差的影响,从而提高相对定位的精度。

在用GPS座首级控制网时,首先要了解测区的地理位置和特点以及等级点的分布情况,查看控制点保存是否完好。

最好在测区靠中间的范围找到两个以上的高等级已知控制点,同时GPS接收机要有两台以上,越多越好。

在确立布网等级和方案后,可按以下步骤建立首级控制网。

(1)选点:以选线及控制人员为主,选择便于工作及以后应用的点位。

(2)埋石:按勘测规范要求,埋选标石,并现场做好点记。

(3)实测:根据所使用的仪器标称精度和规范的相关要求进行实测。

(4)进行平差及精度评定:根据实测结果进行平差计算,并进行精度评级。

1.2 GPS-RTK技术的工作原理GPS—RTK的工作原理是在两台接收机间加上一套无线电通信系统,将相对独立的接收机连成一个有机的整体;基准站把接收到的伪距、载波相位观测值和基准站的一些信息(如基准站的坐标和天线高等)都通过通信系统传送到流动站;流动站在接收卫星信号的同时,也接收基准站传送来的数据并进行处理:将基准站的载波信号与自身接收到的载波信号进行差分处理,即可实时求解出两站间的基线向量,同时输入相应的坐标,转换参数和投影参数,即可求得实用的未知点坐标。

gpsrtk与全站仪在数字化测图中的联合应用

gpsrtk与全站仪在数字化测图中的联合应用

GPS-RTK与全站仪在数字化测图中的联合应用GPS-RTK与全站仪在数字化测图中的联合应用摘要:GPS(全球定位系统)的建立以及RTK技术的发展,为测绘带来了崭新的技术革命。

原来传统的测量设备已被先进的动态RTK、全站仪所替代。

本文结合在涞水县新兴产业聚集区地形数字化测图中的实践,探讨应用GPS-RTK与全站仪联合作业的方法,分析两种仪器的应用优劣,并提出一些建议。

关键词:GPS-RTK技术全站仪数字化测图联合作业中图分类号:[P24] 文献标识码:A 文章编号:1、GPS-RTK测量与全站仪测量方法简介1.1 GPS-RTK测量的技术方法GPS-RTK实时动态测量系统(Real Time Kinematie-RTK),是GPS 测量技术与数据传输技术相结合而构成的组合系统,是GPS测量技术发展的一个新的突破。

RTK是根据GPS的相对移位概念。

其基本思路是通过在基准站上安置一台GPS接收机,对所有可见GPS卫星进行连续地观测,并将其观测数据,通过无线电传输设备,实时发送给用户观测站。

在用户站上,GPS接收机在接收GPS卫星的同时,通过无线电接收设备,接收基准站传输的观测数据,然后根据相对定位原理,实时地计算并显示用户站的3维坐标及其精度。

1.2 GPS-RTK测量的技术特点1.2.1可实时获得经可靠性检验的厘米级精度的测量成果。

1.2.2可全天候进行,可省去大量的控制测量时间,无需与测站通视,工作效率很高,定位精度均匀,作业自动化、集成化程度高,在地形简单,天空开阔的地区,其优势更加明显1.2.3精度均匀,其测量各点间的精度基本上是独立的,减少了测量误差传播和积累,彻底摆脱了由于粗差造成的返工。

1.2.4操作简便,作业效率高,每个碎部点只需要停留1~2s。

1.2.5在建筑密集区或遇到高大障碍物时,就很难接收到卫星和无线电信号,即使能够得到数据,精度也受很大影响。

1.3 全站仪测量的原理全站仪是把测距、测角和微处理机等部分结合起来形成一体,能够自动控制测距、测角,自动计算水平距离、高差、坐标增量等的测绘仪器,同时可自动显示、记录、存储和数据输出。

全站仪在测绘中的作用及使用方法

全站仪在测绘中的作用及使用方法

全站仪在测绘中的作用及使用方法引言测绘是一项旨在获取和记录地球表面、水下和空中的几何数据和相关属性的科学技术。

它在土地管理、城市规划、建筑工程等领域发挥着重要的作用。

现代的全站仪技术已经成为测绘领域中不可或缺的工具,本文将探讨全站仪的作用及使用方法。

一、全站仪的作用全站仪是一种集光学、电子、计算机和通信技术于一体的高精度测量仪器。

它的作用主要体现在以下几个方面:1. 测量和记录地形信息全站仪可以通过测量地面高程、水平距离和角度来获取地形的详细信息。

它可以在不同地点进行快速测量,然后通过数据处理软件生成高程图、地形剖面图等。

这些地形信息对于土地规划、环境保护和工程建设都至关重要。

2. 标记地理位置全站仪可以通过测量地理坐标来标记特定地点的位置。

这些数据可以作为地理信息系统的输入,并用于空间数据分析、地理编码和地图制作。

它们还可以用于导航、无人机飞行路径规划等应用。

3. 建筑测量全站仪在建筑工程中起着至关重要的作用。

它可以实时测量和记录建筑物的各个尺寸和角度,确保施工精度。

此外,它还可以生成建筑物的3D模型,用于虚拟现实技术、建筑设计和可视化展示。

4. 水利工程全站仪在水利工程中也非常重要。

它可以用于测量河流的水位、水流速度和泥沙流量,对水资源管理和洪水防治提供支持。

同时,它还可以进行水池和水库的测量,用于水利工程的规划和设计。

5. 其他应用领域全站仪还被广泛用于地质勘探、矿产资源调查、隧道监测等领域。

它的高精度测量能力和数据处理技术为这些应用提供了强大的支持。

二、全站仪的使用方法全站仪的使用方法并不复杂,但需要一定的操作技巧和基础知识。

以下是一些常用的使用方法:1. 设置测量站点首先,需要选择一个合适的位置设置测量站点。

站点应该尽可能平坦和稳固,以确保仪器的稳定性。

在设置测量站点时,还需要注意避开高大的建筑物和遮挡物,以保证测量的准确性。

2. 观测和记录数据使用全站仪进行观测时,需要将测杆或反光棱镜放置在待测点。

全站仪在数字化地形图测绘中的应用

全站仪在数字化地形图测绘中的应用

全站仪在数字化地形图测绘中的应用摘要:当前,基于我国科技发展的大背景下,全站仪数字化技术得到当前国家的高度关注,全站仪的数字化地形图测绘相较传统的模拟绘图法而言,具有工作效率高、资源浪费少等优势,便于我国对总体区域地形的管理。

因此,本文就全站仪数字化地形测绘的具体操作流程及注意事项、全站仪数字化地形测绘在实践工作中的优越性两部分进行探究,以供现实参考。

关键词:全站仪;数字化技术;地形图测绘前言:现阶段,我国全站仪数字化技术不断趋于成熟,并在平面测绘的开发与应用方面被广泛应用,为满足我国城市化的发展政府决定将大力开展全站仪数字化地形图测绘工作。

但随着我国其他的勘测作业模式的相继出现,全站仪数字化地形测绘的优势被逐渐削弱,其中,其他勘测模式较容易受到地形地貌等客观因素的影响干扰到测绘的精准度,而全站仪数字化地形测绘在此方面具有较强的优势,这是其他勘测模式所不具备的,在此举措中如何进行测绘是当前政府布置工作的重要内容。

介于此,本文从以下几方面内容进行分析。

一、全站仪数字化地形测绘的具体操作流程及注意事项500(一)具体操作流程首先,全站仪经过充分的检查确保无误差后开始启动,然后进入文件管理的主界面,建立文件域名,并选中新建的文件,以该文件为中心结点进行操作[1]。

其次,根据全站仪架设定的控制点作为后视点,将此后视点作为检验点进行细致的检验审核,确保在出现偏差较小的范围内进行系统化的信息碎点采集,此外对于距离坐标误差较大的区域,应及时找到出现的成因,将检验点与后视点的位置重新安排,虽然前期基本流程相对来说较为繁琐,但只要遵循具体操作流程,严格执行地形测绘的监管手段,充分的了解各个环节的规章制度,重点把握测绘的定性,最终为了实现工作所需要求进行准确的测量。

(二)注意事项在测量工作中应注意一些相关事项,达成事半功倍的结果[2]。

第一点为观测人员在测量完一些信息碎点之后,应重新进行瞄准或者重新调试方位,用标尺竖直的观察立尺点周围的实际情况,充分理清各信息碎点之间的关联,在测绘过程中避免急于求成,事前画好模拟图再进行测量,避免工作出现失误。

GPS—RTK和全站仪组合方法在数字测图中的应用

GPS—RTK和全站仪组合方法在数字测图中的应用【摘要】GPS-RTK和全站仪均为目前进行数字测图的主要方法,两种方法各有其优劣。

本文针对特定地形条件,介绍了GPS-RTK和全站仪组合的数字测图方法.实际应用表明,该组合方法克服了单独使用GPS-RTK或全站仪的固有缺点,较单一测图方法具有一定的优越性。

【关键词】数字测图;GPS-RTK;全站仪1 引言利用先进的测量仪器(如GPS接收机、全站仪等)和自动化成图软件,进行以数字信息表示地图信息已经成为现代测绘技术新潮流。

随着工程质量要求的不断提高,单一使用GPS -RTK 或全站仪已经无法满足实际测量工作的需要,这样就要求我们在同一工程中灵活采用两种方法相结合的方法。

2 组合GPS-RTK和全站仪的数字测图方法GPS-RTK(Golbal Positioning System-Real Time Kinematic)GPS实时动态差分技术,是近年来发展的一项新的GPS测量技术。

其关键在于使用了GPS的载波相位观测量,并利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性,通过差分的方式除去移动站观测数据中的大部分误差,从而实现高精度(分米甚至厘米级)的定位。

GPS- RTK 的测量误差包括GPS定位误差和坐标转换误差等两个方面:GPS 的定位误差,主要包括HRMS(水平误差)和VRMS(高程误差);坐标转换带来的误差,它主要由投影误差和已知点传递的误差组成,但已知点传递的误差影响较大。

一般情况下,人们关注的主要是GPS 的定位误差。

RTK 法实时提供的流动站点在指定坐标系中的三维定位结果,其平面定位精度可达到1cm+ 1ppm,高程定位精度达到20mm+ 2ppm。

GPS-RTK技术在应用中遇到的最大问题就是参考站校正数据的有效作用距离。

GPS误差的空间相关性随参考站和移动站距离的增加而逐渐失去线性,因此在较长距离下(单频>10km,双频>30km),经过差分处理后的用户数据仍然含有很大的观测误差,从而导致定位精度的降低和无法解算载波相位的整周模糊。

基于实例的全站仪与RTK联合作业在数字化测图中的应用

基于实例的全站仪与RTK联合作业在数字化测图中的应用摘要:本文论述了应用全站仪与RTK联合作业的方法,即在进行地形测量时,空旷地区的地形地物用RTK采集;村庄和城市内的建筑物、构筑物用RTK 测量出图根点的三维坐标,然后用全站仪采集。

探讨其方法在实际应用中的价值,具有一定参考作用。

关键词:全站仪;RTK;数字化测图;联合作业概述随着我国经济的发展,各项工程建设的不断实施,对地形图的实时性需求变得非常迫切。

在数字化测图中,目前全站仪的应用已相当普遍,与传统平板测图相比数字化测图具有显著的经济技术优势。

可概括为:测图劳动强度低、效率高;成果能满足数字化、信息化时代的需求;点位精度高,精度与比例尺无关;成果便于保存与更新;数据利用率高。

由于传统测量的“先控制,后碎部”,受天气和通视等外界条件的影响,控制测量需要较长的时间,因而影响碎部测量的进行。

RTK 技术经过最近20年的发展,其应用日趋成熟,由于具有全天候、无需通视、定位精度高、测量时间短等优点,使得RTK应用于数字测图的图根加密控制和碎部测量成为可能,也减轻了测量人员的劳动强度,降低了安全隐患,提高了工作效率,从而更好更快地满足施工建设的要求。

全站仪简介及测量原理全站仪全称为“全站型电子速测仪”(Electronic Tachometer Totolstation)通常又称为“电子全站仪”或“电子速测仪”。

它是把测距、测角和微处理机等部分结合起来形成一体能够自动控制测距、测角、自动计算水平距离、高差、坐标增量等的测绘仪器,同时可自动显示、记录、存储和数据输出,全站仪又因其实现了测距的发射轴、接收轴与望远镜视准轴三轴共轴的结构,更适合于对移动目标及空间点的测量,内部有极其丰富的测量软件,可方便快捷地进行操作另外全站仪通过传输接口与计算机、绘图仪连接起来,配以数据处理软件和、绘图软件,可以实现测图的自动化,并具有坐标放样和自由建站等特点[1] 。

RTK定位原理与要求3.1 定位原理RTK定位技术是基于载波相位观测值的实时动态定位技术,系统主要有三部分组成:基准站、流动站(一个或多个)、数据链。

浅谈全站仪在数字测图中的应用

浅谈全站仪在数字测图中的应用【摘要】当今社会,随着计算机技术,空间技术,和现代通信技术的发展,传统的测绘技术体系正在世界范围内发生一场深刻的革命。

而这些变革与测绘仪器的发展密切相关。

而在众多的测绘仪器中全站仪成为令人瞩目的焦点。

全站仪是一种光机电算一体化的高新技术测量仪,测距部分有发射,接收与瞄准组成共轴系统,测角部分由电子测角系统完成,是一种具有高精度,高效率,各种测量功能的外业数据采集设备,其大大减轻外业人员的劳动强度。

本文分析了全站仪的测量原理,介绍了其在测绘中的应用,并对在城市数字测图中的误差进行研究。

【关键词】全站仪;测量原理;城市数字测图;误差1.全站仪的测量原理电子测距技术。

电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一特性,测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。

但是,这种直接测距的方法实现起来非常困难,当我们要求较高的测量精度时,对测量时间的要求很高,这在实践过程中是非常困难的。

因此,我们在实际的测距过程中可以根据此原理采取改进的方法进行测距。

在实际过程中主要用脉冲法:测距使用的光源为激光器,它发射一束极窄的光脉冲射向目标,同时输出一电脉冲信号,打开电子门让标准频率发生器产生的时标脉冲通过并对其进行计数。

光脉冲被目标反射后回到发射器,同样产生一电脉冲,关闭电子门终止时标脉冲通过。

徕卡DI3000即是采用了脉冲法的测距原理,经过技术革新,脉冲法测距的精度得到了极大地提高。

实践表明,其测量精度并不低于相位法测距的精度。

基本测距原理如图(一)所示:电子测角技术。

电子测角,即角度测量的数字化,也就是自动数字显示角度测量结果,其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。

目前,这套转换系统有两类:一类是采用编码度盘的所谓“绝对法”测角,一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角。

光栅度盘测角原理。

光栅就是具有刻制成许多宽度和间隔都相等的直线条纹的光学器件,即它是由许多等间隔的透光的缝隙和不透光的刻划线所组成。

浅析GPS(RTK)联合全站仪在数字测图中的应用

地质勘测
浅 析 G S R K) 合全 站仪 在 数 字 测 图 中的应 用 P(T 联
何其 贵 , 高子 云
( 重庆市地质矿产勘查开发局JJ I 东南地质大队)

要: 主要介绍 G S R K 的基本原理、 P (T ) 全站仪的基本原理及联合作业的过程 。通过实例证明: 在地形测量 时, 旷地 区的地形 、 空 地物
图 3 P ( T 配合全站仪作业流程图 G S R K)
誓穗站
图 1 P 【 T 的 基 本 原 理 G S R K)
5 P ( T 配合全站仪在数字测图中实例应用 G SR K)
51 测 区 的基本情 况 .
本测区位于西南某校 内, 面积 约为 0 k , . m:交通较为便利 , 6
测量、 对边测量 、 放样测量、 偏心测量 、 后方 交会测量 、 面积计算
等 。特 别 注 意 的 是 只 要 开 机 , 电子 测 角 系 统 即 开 始 工 作 并 实 时 显 示 观 测 数 据 ; 它 测 量 功 能只 是 测 距 及 数 据 处 理 。它 可 以 同 其
5 作 业技 术标 准 . 2
图 2 全 站仪测 图的基本流程
构 筑 物 时 , 利 用 G S(T 采 量 。这 样 就 比传 统 的 测 量 技 术 大 大 的节 约 了 时 间 , 高 了工 作 提 效率 ( 图 3 。 如 )
作原理及模式如图 1 所示 。

在^ t u伽 ^辅用麓序赢麓虚曩

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移动站 , 基准站根据 该点的准确坐标求 出其到卫星 的距离 改正
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浅谈全站仪在数字测图中的应用
【摘要】当今社会,随着计算机技术,空间技术,和现代通信技术的发展,传统的测绘技术体系正在世界范围内发生一场深刻的革命。

而这些变革与测绘仪器的发展密切相关。

而在众多的测绘仪器中全站仪成为令人瞩目的焦点。

全站仪是一种光机电算一体化的高新技术测量仪,测距部分有发射,接收与瞄准组成共轴系统,测角部分由电子测角系统完成,是一种具有高精度,高效率,各种测量功能的外业数据采集设备,其大大减轻外业人员的劳动强度。

本文分析了全站仪的测量原理,介绍了其在测绘中的应用,并对在城市数字测图中的误差进行研究。

【关键词】全站仪;测量原理;城市数字测图;误差
1.全站仪的测量原理
电子测距技术。

电子测距的基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度为已知这一特性,测定电磁波在被测距离上往返传播的时间来求得距离值。

但是,这种直接测距的方法实现起来非常困难,当我们要求较高的测量精度时,对测量时间的要求很高,这在实践过程中是非常困难的。

因此,我们在实际的测距过程中可以根据此原理采取改进的方法进行测距。

在实际过程中主要用脉冲法:
测距使用的光源为激光器,它发射一束极窄的光脉冲射向目标,同时输出一电脉冲信号,打开电子门让标准频率发生器产生的时标脉冲通过并对其进行计数。

光脉冲被目标反射后回到发射器,同样
产生一电脉冲,关闭电子门终止时标脉冲通过。

徕卡di3000即是采用了脉冲法的测距原理,经过技术革新,脉冲法测距的精度得到了极大地提高。

实践表明,其测量精度并不低于相位法测距的精度。

基本测距原理如图(一)所示:
电子测角技术。

电子测角,即角度测量的数字化,也就是自动数字显示角度测量结果,其实质是用一套角码转换系统来代替传统的光学读数系统。

目前,这套转换系统有两类:一类是采用编码度盘的所谓“绝对法”测角,一类是采用光栅度盘的所谓“增量法”测角。

光栅度盘测角原理。

光栅就是具有刻制成许多宽度和间隔都相等的直线条纹的光学
器件,即它是由许多等间隔的透光的缝隙和不透光的刻划线所组成。

光通过光栅时会产生光的衍射效应。

用于透射衍射的光栅称为透射光栅,用于反射光衍射的光栅称为反射光栅。

光栅有两个基本参数,一是毫米长度范围内的条纹数,称为条纹密度;二是相临条纹之间的距离,称为间距。

根据测量对象不同,有长度测量用的光栅,刻在一直尺上,称为直线光栅。

另一种是用于角度测量的光栅,是在度盘径向按等角距离刻制的辐射状的径向光栅。

如有两片参数相同的光栅重叠在一起,并使他们的栅缝间有较小的夹角,那么,在光照明下就会出现与光栅栅缝相垂直的明暗相间的条纹——莫
尔条纹。

随着分析光栅对于度盘光栅的角移,便产生了莫尔干涉条纹在径
向的移动,这种移动使得在某固定点上接受到的莫尔条纹的光强呈现正弦形的变化。

若在该点上设置光电探测器进行光电转换。

则会输出正弦电信号。

正弦信号一周即为一个莫尔条纹宽m。

这相应于分析光栅和度盘光栅间相对移动一个栅距d.将正弦电信号经过放大,整形并由微分电路变成脉冲信号,则一脉冲就与一定的角度值相当。

计算脉冲个数便得到角度。

由此看出,光栅度盘的测角是在相对运动中读出角度的变化量,因此这种测角方法属于“增量法”的测角。

编码度盘测角原理。

编码度盘类似于普通光学度盘的玻璃码盘,在此平面上分着若干宽度相同的同心圆环,而每一圆环又被刻制成若干等长的透光和不透光区,这种圆环称为编码度盘的“码道”。

每条码道代表一个二进制的数位,有里到外,位数由高到低。

在码道数目一定的条件下,整个编码盘可以分成数目一定,面积相等的扇形区,称为编码盘码区。

处于同一码区内的各码道的透光区与不透光区的排列,构成编码盘的一个编码,这一码区所显示的角度范围,称为编码度盘的角度分辨率。

为了读取各码区的编码数,需要编码度盘的码道一测设置光源。

而在对应的码盘另一侧设置光电探测器。

每一检测器对应一个光源。

码盘上的发光二极管和码盘下的光敏二极管组成测角的读定标志。

把码盘的透光和不透光,由光电二极管转换成电信号。

以透光表示“1”,不透光表示“o”。

这样码盘上每一格就对应一个二进制数,经过译码即成十进制数,从而能显示一个度盘上读出的方位或角度数值。

因此,编码度盘的测角方
式为绝对法测角。

2.全站仪与rtk在城市测量中的应用
为能够满足城市测量的需求,以及在短时间内完成作业任务,使用rtk+全站仪可以满足这些需求,并且能够保持更好的精度。

城市中高等级控制点距离远、不通视,普通等级点城市中破坏大、测量过程中通视不方便(车、人容易阻挡视线)。

完全利用全站仪耗时间、耗人力,无法快速测量。

利用rtk+全站仪的方法可以很好的解决这些问题。

在测区范围内利用rtk布设控制点、在rtk不容易到达或局限性较大的地方可在附近布设控制点在利用全站仪进行测量,这样可以快速完成各种测量任务切精度也可保证。

在西北民族大学的测量任务中,由于测区地形复杂、控制点离测区较远、恢复点附近高层建筑物多。

使用了该方法进行楼点位恢复作业。

在通过rtk测量中在受干扰较大的点位上,采取在其附近布设控制点然后利用全站仪进行了点位恢复,在开阔区域附近直接利用rtk进行了点位的恢复。

然后又直接利用全站仪布导线在放点的方法进行了作业。

在完成测量任务后对少数点利用静态gps接受机进行了长大60分钟的复测,结果表明利用rtk+全站仪的方法所放点位精度优于全站仪布导线放点位的精度。

3.全站仪在测图点位中误差分析测角误差分析
检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有:
仪器本身的误差(系统误差)。

这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响,但在全站仪测图中对角度的观测都是半
测回,因此,这里还是要考虑其对测角精度的影响。

在今后的若干年内,仪器的开发和使用将主要表现在软件技术中。

在来全站仪的发展可能将有以下突破。

(1)仪器采集数据的能力将加强。

(2)仪器的自我诊断和改正能力将进一步完善,观测数据的精度将进一步提高。

(3)仪器的实时处理数据的能力将提高,内置应用程序将增多。

(4)系统集成将受到开发者和使用者的关注。

(5)仪器间的数据直接交换和共享将成为现实,内业工作将更多的在观测的同时予以完成。

【参考文献】
[1]徐忠阳.全站仪原理与应用.解放军出版社,2003.
[2]张远智.全站仪的发展现状及未来.测绘仪器研究文集,2002.
[3]黄首彪.基于全站仪的地形图测绘方法探讨.浙江水利水电专科学校学报,2008.。

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