全站儀是集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器,它集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體,使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化,可以準(zhǔn)確方便高效完成多種測(cè)量工作,且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生,在控制測(cè)量、地形測(cè)量、地籍與房產(chǎn)測(cè)量、施工放樣、工業(yè)測(cè)量及近海定位等廣泛應(yīng)用。
全站儀幾種分類方式:
一、按其外觀結(jié)構(gòu)分
1、積木型
早期的全站儀,大都是積木型結(jié)構(gòu),即電子速測(cè)儀、電子經(jīng)緯儀、電子記錄器各是一個(gè)整體,可以分離使用,也可以通過(guò)電纜或接口把它們組合起來(lái),形成完整的全站儀。
2、整體型
隨著電子測(cè)距儀進(jìn)一步的輕巧化,現(xiàn)代的全站儀大都把測(cè)距,測(cè)角和記錄單元在光學(xué)、機(jī)械等方面設(shè)計(jì)成一個(gè)不可分割的整體,其中測(cè)距儀的發(fā)射軸、接收軸和望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸為同軸結(jié)構(gòu),這對(duì)保證較大垂直角條件下的距離測(cè)量精度非常有利。
二、按測(cè)量功能分
1、經(jīng)典型全站儀
經(jīng)典型全站儀也稱為常規(guī)全站儀,它具備全站儀電子測(cè)角、電子測(cè)距和數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄等基本功能,有的還可以運(yùn)行廠家或用戶自主開(kāi)發(fā)的機(jī)載測(cè)量程序,其經(jīng)典代表為徠卡公司的TC系列全站儀。
2、機(jī)動(dòng)型全站儀
在經(jīng)典全站儀的基礎(chǔ)上安裝軸系步進(jìn)電機(jī),可自動(dòng)驅(qū)動(dòng)全站儀照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)。在計(jì)算機(jī)的在線控制下,機(jī)動(dòng)型系列全站儀可按計(jì)算機(jī)給定的方向值自動(dòng)照準(zhǔn)目標(biāo),并可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)正、倒鏡測(cè)量,徠卡TCM系列全站儀就是典型的機(jī)動(dòng)型全站儀。
3、無(wú)合作目標(biāo)性全站儀
無(wú)合作目標(biāo)型全站儀是指在無(wú)反射棱鏡的條件下,可對(duì)一般的目標(biāo)直接測(cè)距的全站儀,因此,對(duì)不便安置反射棱鏡的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量,無(wú)合作目標(biāo)型全站儀具有明顯優(yōu)勢(shì),如徠卡TCR系列全站儀,無(wú)合作目標(biāo)距離測(cè)程可達(dá)1000m,可廣泛用于地籍測(cè)量,房產(chǎn)測(cè)量和施工測(cè)量等。
4、智能型全站儀
在自動(dòng)化全站儀的基礎(chǔ)上,儀器安裝自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別與照準(zhǔn)的新功能,因此在自動(dòng)化的進(jìn)程中,全站儀進(jìn)一步克服了需要人工照準(zhǔn)目標(biāo)的重大缺陷,實(shí)現(xiàn)了全站儀的智能化,在相關(guān)軟件的控制下,智能型全站儀在無(wú)人干預(yù)的條件下可自動(dòng)完成多個(gè)目標(biāo)的識(shí)別、照準(zhǔn)與測(cè)量。因此,智能型全站儀又稱為“測(cè)量機(jī)器人”,典型的代表有徠卡的TCA型全站儀等。
三、按測(cè)距儀測(cè)距
1、短距離測(cè)距全站儀
測(cè)程小于3KM,一般精度為±(5mm+5ppm),主要用于普通測(cè)量和城市測(cè)量;
2、中測(cè)程全站儀
測(cè)程為3-15km,一般精度為±(5mm+2ppm),±(2mm+2ppm)通常用于一般等級(jí)的控制測(cè)量;
3、長(zhǎng)測(cè)程全站儀
測(cè)程大于15km,一般精度為±(5mm+1ppm),通常用于國(guó)家三角網(wǎng)及特級(jí)導(dǎo)線的測(cè)量。
全站儀即全站型電子測(cè)距儀,是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤,將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù),使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化,且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
一、全站儀工作原理
全站儀主要由測(cè)角系統(tǒng)、測(cè)距系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及通訊接口、鍵盤、電源等部分構(gòu)成,其中,測(cè)角系統(tǒng)用于完成測(cè)角功能;測(cè)距系統(tǒng)用于完成測(cè)距功能;數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)用于完成對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄功能;通訊接口用于將內(nèi)存與計(jì)算機(jī)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)雙向信息傳輸;鍵盤用于在測(cè)量過(guò)程中輸入數(shù)據(jù)或操作指令;電源用于給全站儀提供工作所需能量。除此之外,全站儀還可根據(jù)需要接入同軸望遠(yuǎn)鏡、雙軸自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)等輔助設(shè)施,以增加其可完成功能。
二、全站儀測(cè)距原理
1、電子測(cè)距技術(shù)
電子測(cè)距的基本原理是利用電磁波在空氣中傳播的速度為已知這一特性,測(cè)定電磁波在被測(cè)距離上往返傳播的時(shí)間來(lái)求得距離值,但是,這種直接測(cè)距的方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難,當(dāng)我們要求較高的測(cè)量精度時(shí),對(duì)測(cè)量時(shí)間的要求很高,這在實(shí)踐過(guò)程中是非常困難的,因此,在實(shí)際的測(cè)距過(guò)程中可以根據(jù)此原理采取改進(jìn)的方法進(jìn)行測(cè)距。在實(shí)際過(guò)程中主要用兩種方法,脈沖法和相位法;
2、電子測(cè)角技術(shù)
電子測(cè)角,即角度測(cè)量的數(shù)字化,也就是自動(dòng)數(shù)字顯示角度測(cè)量結(jié)果,其實(shí)質(zhì)是用一套角碼轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng),目前,這套轉(zhuǎn)換系統(tǒng)有兩類:一類是采用光柵度盤的所謂“增量法”測(cè)角;一類是采用編碼度盤的所謂“絕對(duì)法”測(cè)角。
全站儀,即全站型電子測(cè)距儀(Electronic Total Station),是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器,是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。與光學(xué)經(jīng)緯儀比較電子經(jīng)緯儀將光學(xué)度盤換為光電掃描度盤,將人工光學(xué)測(cè)微讀數(shù)代之以自動(dòng)記錄和顯示讀數(shù),使測(cè)角操作簡(jiǎn)單化,且可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作,所以稱之為全站儀。廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測(cè)量或變形監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
全站儀與光學(xué)經(jīng)緯儀區(qū)別在于度盤讀數(shù)及顯示系統(tǒng),光學(xué)經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤及其讀數(shù)裝置是分別采用(編碼盤)或兩個(gè)相同的光柵度盤和讀數(shù)傳感器進(jìn)行角度測(cè)量的。根據(jù)測(cè)角精度可分為0.5″,1″,2″,3″,5″,7″等幾個(gè)等級(jí)。
全站儀使用方法:
1、選取兩個(gè)已知點(diǎn),一個(gè)作為測(cè)站點(diǎn),另外一個(gè)為后視點(diǎn),并明確標(biāo)注;
2、取出全站儀,已知點(diǎn)將儀器架于測(cè)站點(diǎn),進(jìn)行對(duì)中整平后量取儀器高;
3、將棱鏡置于后視點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀,使全站儀十字絲中心對(duì)準(zhǔn)棱鏡中心;
4、開(kāi)啟全站儀,選擇“程序”進(jìn)入程序界面,選擇“坐標(biāo)放樣”,進(jìn)入坐標(biāo)放樣界面,選擇 “設(shè)置方向角”,進(jìn)入后設(shè)置測(cè)站點(diǎn)點(diǎn)名,輸入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)及高程,確定后進(jìn)入設(shè)置后視點(diǎn)界面,設(shè)置后視點(diǎn)點(diǎn)名,確認(rèn)全站儀對(duì)準(zhǔn)棱鏡中心后輸入后視點(diǎn)坐標(biāo)及高程,點(diǎn)確定后彈出設(shè)置方向值界面并選擇“是”,設(shè)置完畢;
5、然后進(jìn)入設(shè)置放樣點(diǎn)界面,首先輸入儀器高,點(diǎn)確定,接著輸入放樣點(diǎn)點(diǎn)名,確定后輸入放樣點(diǎn)坐標(biāo)及高程,完成確定后輸入棱鏡高,此時(shí)放樣點(diǎn)參數(shù)設(shè)置結(jié)束,開(kāi)始進(jìn)行放樣;
6、在放樣界面選擇“角度”進(jìn)行角度調(diào)整,轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀將dHR項(xiàng)參數(shù)調(diào)至零,并固定全站儀水平制動(dòng)螺旋,然后指揮持棱鏡者將棱鏡立于全站儀正對(duì)的地方,調(diào)節(jié)全站儀垂直制動(dòng)螺旋及垂直微動(dòng)螺旋使全站儀十字絲居于棱鏡中心,此時(shí)棱鏡位于全站儀與放樣點(diǎn)的連線上,接著進(jìn)入距離調(diào)整模式,若dHD值為負(fù),則棱鏡需向遠(yuǎn)離全站儀的方向走,反之,向靠近全站儀的方向走,直至dHD的值為零時(shí)棱鏡所處的位置即為放樣點(diǎn),將該點(diǎn)標(biāo)記,第一個(gè)放樣點(diǎn)放樣結(jié)束,然后進(jìn)入下一個(gè)放樣點(diǎn)的設(shè)置并進(jìn)行放樣,直至所有放樣點(diǎn)放樣結(jié)束;
7、退出程序后關(guān)機(jī),收好儀器裝箱,放樣工作結(jié)束。