大连理工大学：《测量学》课程教学实验（课件讲义）第五章 坐标测量

第五章坐标测量 全站仪简介 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

第五章 坐标测量 全站仪简介 全站仪坐标的测量方法 2 GPS坐标测量 GPS简介 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 11 全站仪坐标测量

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。 l.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。 显示屏 测角部分 微型机 输入输出 键盘 测距部分 电源 通讯接口 全站仪结构框图

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。 测角部分 微型机 测距部分 电源 输入输出 通讯接口 键盘 显示屏 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。 特点 三同轴望 远镜 键盘操作 数据存储 电子传 与通讯 感器

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。 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。 (内光路)】 光敏二极管山 发光二极管 (外光路) 倒像棱镜 目镜视准轴 测距光轴 士 调焦透镜 十字丝分划板 物镜 分光棱镜 全站仪轴系及光路

5.1.1 全站仪简介 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 (1) 三同轴望远镜

5.1.1全站仪简介 (2)键盘操作 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。 省省 V:261°1958 HR:276°302T 数字键盘 置零定置盘 尚 一星键 F1-F4 尚 FI F2 冈 F4) “电源开关键 四☑ 9 d ● 隆彩 退出键 学茶量 器

5.1.1 全站仪简介 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。 (2) 键盘操作

5.1.1全站仪简介 几种常见的全站仪键盘 4巴24 www.guangdongdz.com 0000030

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 (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。 USB接口

5.1.1 全站仪简介 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。 USB接口 (3) 数据存储与通讯

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 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。 (4) 电子传感器

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 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。 2. 测量原理

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 (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。 编码度盘 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