全站仪GPS接收机使用方法及其测绘学原理概述

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1、全站仪 GPS接受机 使用措施及其测绘学原理概述北京天力发科贸有限责任公司 董来东前言：本文写给不太理解测绘仪器及其使用措施、不太理解测绘仪器术语及其测绘学原理的人。概述：文章通过列举GPS接受机、全站仪、水准仪等仪器，使读者理解其构造、性能、功能、用途、输出、显示、维护等。通过名词解释使读者理解各个仪器测绘参数的具体含义和用途。通过列环节的措施，使读者理解各个仪器的使用措施、环节。1全站仪、GPS接受机概述1.1 各级GPS接受机、全站仪、水准仪精度及其用途在测绘学中，各个级别的测量用途都相应着相应的测量精度级别，如下列举GPS测量级别、三角导线测量级别，水准测量级别，以供施工单位参照。1）

2、各级GPS接受机用途AA级重要用于全球性的地球动力学研究、地壳形变测量和精密定轨；A级重要用于区域性的地球动力学研究和地壳形变测量；B级重要用于局部形变监测和多种精密工程测量；C级重要用于大、中都市及工程测量的基本控制网。D、E级重要用于中、小都市、城乡及测图、地籍、土地信息、房产、物探、勘测、建筑施工等的控制测量。AA、A级。可作为建立地心参照框架的基本。AA、A、B级可作为建立国家空间大地测量控制网的基本2）各级GPS网相邻点基线长度精度用下列公式表达，并按表1规定执行。表1：精度分级级别固定误差比例误差系数AAABCDE3581010100.010.1151020=a+(b.d.10-6

3、)式中：原则差，； a-固定误差，；b-比例误差系数，d-相邻点间距离，。3）三角导线测量级别用途及其精度国家三角测量分为一等、二等、三等、四等，一等、二等三角测量属于国家基本控制测量，三等、四等三角测量属于加密控制测量。测角中误差级别一等二等三等四等精度0.7/1.0/1.8/2.5/测距中误差级别一等二等三等四等边长相对中误差1/20万1/12万1/7万1/4万4）水准测量级别用途及其精度级别一等二等三等四等精度0.45mm1.0mm3mm5mm一二等可用于变形观测，三四等可用于工程控制测量。1.2 水准仪、全站仪、GPS接受机举例及其性能简介（第1.3节简介全站仪使用措施，及其测绘学原理

4、，第1.4节简介GPS接受机使用措施及其测绘学原理）本人5年的测绘工作经验拙见，个人觉得拓普康系列的测绘仪器性能、质量、性价比较其他测绘仪器优越，现将拓普康测绘仪器作为范例探讨测绘仪器性能。（本人为拓普康华北地区总代理销售人员，给力发售多种品牌、精度的测量车、三维扫描仪、GPS接受机、全站仪、经纬仪、水准仪等测绘仪器，给力服务、质量保障。如有测绘仪器需求及服务请直接拨打电话：天津 董经理 此处省略一万字） 1）水准仪（精密电子水准仪） 型号：拓普康DL101C 高程精度：0.4mm 适合一等水准测量。电子水准仪较光学水准仪的长处：1：读数客观，避免人为观测误差。2：仪器自动读数，观测时间短，节

5、省施工时间。3：可输出测量成果，以便存储等等。2）全球高、中、低端全站仪机型分析及其性能用途。低档全站仪：型号：拓普康GTS102N、GPT102R（进口配件，国内生产，进口品质），测距精度2mm/km，测角精度2/，合用于三四等工程测量。拓普康GPT102R全站仪性能及其长处：1：激光指向，免除粗瞄环节，采点省时给力。2：免棱镜350米，测量精度3mm/km，工程测量无需放棱镜，采点放样省时给力，您明白的。3：道路测量程序，直线，缓和曲线，圆曲线随意设计放样。4：仪器质量优越，国产仪器摔一下也许报废，同样状况，它你可以摔两下（拓普康仪器就是抗摔！）。中档全站仪：型号：拓普康GTS332N、G

6、PT3102N，测距精度2mm/km，测角精度2/，合用于三四等工程测量。拓普康GTS332N全站仪性能及其长处1：双轴补偿，绝对编码，补偿范畴3分，精度保障。2：世界级免棱镜长度1200米（GPT3102LN），精度3mm/km，单人测量省时以便精度高。3：涉及102R仪器基本功能。 高档全站仪： 型号：拓普康GTS751/GTS752，GTS751测距精度1mm/km，测角精度1/，合用于二等控制测量。 拓普康GTS752N全站仪性能及其长处 1：涉及GTS332所有性能的同步，这款仪器就像流行风同样出类拔萃，它配有大屏幕彩色触摸屏显示屏，成图软件，以及windows操作系统，像携带一台电

7、脑同样以便，可以插U盘随时提取测量成果，成果可以直接输出为CAD格式，真给力。2：配备了成图软件，通过图形实时显示目前位置，放样位置，以及测量状态，可谓是眼见为实。3：仪器备份功能强大，虽然死机硬从启机器也可以恢复数据，仪器抗摔能力强，内存大，功能齐全。型号:拓普康GTS901A，测距精度1mm/km，测角精度1/，合用于二等控制测量。拓普康GTS901A全站仪性能及其长处1：具有GTS751所有性能的同步，此款仪器配备伺服马达，可以自动搜索目的，自动找准目的，省去照准环节，若同步配备遥控器，可以在500米范畴内通过遥控找准任意通视目的，完全实现单人测量，使测绘进入单人测量时代。型号：拓普康M

8、S05A，测距精度0.5mm/km，测角精度0.5/，合用于一等控制测量。拓普康MS05A全站仪性能及其长处1：具有GTS901A所有性能的同步，MS05A更具有目前世界精度最高的测角与测距精度，合用于多种三维几何测量，变形测量，高精度轨道测量等等等，是甲级测绘单位资质必备精密仪器。型号：IS影像全站仪，测距精度2mm/km，测角精度2/，合用于三四等工程测量。拓普康IS影像全站仪性能及其长处1：此款仪器配备两个广角长焦数码相机，测量范畴通过匹配图像，使测量在图形中进行，通过触摸屏幕中的点，望远镜自动旋转到目的位置进行测量。2：IS可以用无棱镜功能测量m距离处的白色物体。更实用的是，它可以测量

9、500m到800m距离处较暗的表面，例如岩石或混凝土。3：使用配备软件，运用影像和所测坐标，可以进行三维建模，通过立体图像的形式显示测量成果。3）主流GPS接受机型号：拓普康GR-3、HiperGa/Gb、Hiper IIG，GMS-2，静态精度：水平3mm，高程5mm，可以做国家级变形观测，做控制点。RTK精度:水平10mm，高程15mm，可以做国家三四等工程测量。GMS-2属于GIS型手持机，精度可达亚米级，合用于林业局、水利局、土地局、畜牧局等等信息勘查勘测。拓普康GPS接受机性能及其长处1: 人们都说，拓普康GPS接受机的搜星能力，传播信号能力，解算能力就是强。2：人们都说，拓普康GP

10、S接受机的抗摔能力，抗水能力，抗尘能力就是棒。3：人们都说，拓普康GPS接受机的传播距离就是远。4：人们都说，拓普康GPS接受机，性价比就是高。5：人们都说，拓普康GPS接受机服务永远有保障。3）其他高档测绘仪器简介 型号：IP-S2测量车，亚米精度，合用于数字都市定位建模，多种三维几何图形定位建模，图形点云式测量定位等。 型号：GLS-1500三维激光扫描仪，测量精度4mm/150m，合用于物体三维扫描定位，几何图形三维定位建模等。1.3 全站仪使用措施及其测绘学原理可用上图解释全站仪测点及其放样的原理，如图，图纸上已知控制点（0，0），（1，1）两点，如何求得（2，2）点坐标？以及其他点坐

11、标？规定得（2，2）点坐标则需规定出坐标增量（X）和（Y），然后用已知点（1，1）坐标求出未知点（2，2）坐标，公式为（2,2）=（1+（X），1+（Y）。那么（X）和（Y）怎么求出呢？下面讲述一下测绘要素及其作用。1：距离如上图，如果已知角A，很容易看出，如果测出（1，1）到（2，2）的距离S便可以求得（X）和（Y），公式为：（X）=ScosA （Y）=SsinA2：后视方位角角A怎么求？这里先给人们解释一下什么后视方位角，以及后视方位角的作用。一方面讲一下方位角。方位角即是某始终线和北方向的夹角，如图，如果仪器在A点，我们照准B点，那么直线AB的方位角即为45度，反过来，仪器在B点，我们照

12、准A点，那么直线BA的方位角即为135度。那么很清晰了，后视直线（1,1）（0，0）的方位角再加上直线（1，1）（0，0）与直线(1,1)(2，2)的夹角，即算出了前视直线方位角A。3：角度测绘里所测的角度即是算直线（1，1）（2，2）的方位角A的一种必要参数，此过程通过仪器在（1，1）点依次照准目的（0，0）和目的（2，2）来求得。A=后视直线（1,1）（0，0）方位角+4：高差显然，懂得起始点（1，1）的高程，再求得（1，1）与（2.2）的高差，那么用（1，1）点的高程加上高差，即得出（2，2）点的高程。也就是Z坐标。下面简朴简介一下全站仪测高程的措施。如上图，已知点A高程，如何求B高程？

13、公式为：HB（B点高程）=HA（A点高程）+H（仪器高）+VD（垂距）-L（棱镜高）以上简朴概述了一下测绘原理，明白了上述原理，那么全站仪操作起来只需要输入两个点坐标（1，1），（0，0）或者输入（1，1）点坐标和（1，1），（0，0）的方位角即可测量任意点坐标，其他要素完全不必输入，仪器会自动测量并计算。环节简朴概述如下：1：将仪器架设在（1，1）点上，对中整平，量取仪器高H。2：用仪器严格照准后视点（0，0），打开仪器中的导线测量软件，输入仪器高H，后视点号（0，0）或后视方位角。3：照准未知点进行测量（测量时需输入棱镜高）。至此全站仪使用措施及其测绘学原理简介完毕。1.4 GPS接受机使

14、用措施及其测绘学原理1.4.1接受机测量原理RTK原理：RTK是一种动态测量技术，这种技术以便了顾客进行迅速精确的全球定位，其精度就国内外接受机而言能达到水平 10mm+1ppm 高程 15mm+1ppm。ppm：每公里增长的毫米误差。RTK即载波相位动态实时差分技术，流动站运用接受机自身接受的卫星信号以及接受基准站电台发送的差分信号及校正信息进行对所测量的数据误差进行分析、改正来测量地面点坐标或者放样。两台接受机即可以进行RTK作业，其中一台基准站，一台流动站。基准站定位成已知点或固定点后通过电台发送差分信号和坐标改正数据给流动站，流动站接受卫星信号以及差分信号进行测量。一台基准站可连接多台

15、流动站同步作业。静态测量原理：静态测量是运用多台接受机（一般3台）进行联合测量，每一台接受机在一固定位置上观测一段时间（看状况，一般1小时以上），这三台接受机同步开静态记录数据，同步关静态或者关机生成观测文献，所有卫星信息都被记录在这些文献中，接受机的后解决软件会根据相似时段的观测文献，自动建立基线，构成闭合环。基线：测站间的位置的连线。闭合环：基线的闭合线。通过基线解决和闭合环检查后，设定坐标系统和投影系统进行无约束平差，如果选择直角坐标系坐标，系统会根据中央子午线参数等进行投影转换，无约束平差得出来的成果是84坐标。之后再通过输入已知点坐标（最佳3个已知点）进行约束平差，这样，基线上的每个

16、点的本地坐标就被固定下来了。其精度可以达到水平：2.5mm+0.5ppm 高程：5mm+0.5ppm。1.4.2 GPS接受机RTK测量通用环节1：架设接受机基准站 如果你有坐标转换参数或者基准点精确的84坐标可以架设在已知点上，如果没有那么就尽量建设在地点较高，信号干扰弱的未知点上，这样基准站传播距离以及信号质量就能得到保证。2：外挂电台和天线如果使用内置电台只需连接一种天线即可，如果是外挂电台，一方面连接电台和基准站，然后连接电台和天线，最后设立电台频道。3：设立基准站接受机可以通过接受机按键设立电台频道和静态、动态模式，但设立基准站的过程重要由手簿来完毕。设立完基准站动态模式后，一方面打

17、开软件新建项目设立坐标系统，其中参数重要涉及源椭球（84椭球），本地椭球（54椭球），中央子午线带数，以及坐标常数等。转换参数，高程拟合，平面拟合都选“无”。用手簿通过蓝牙或数据线连接基准站接受机，你可以设立一种自定义的RTK测量参数，也可以使用仪器默认的测量设立。设立基准站，一方面输入基准站点号，然后点击平滑或者定位，仪器会观测一定期间或者一定次数后自动定位，未知点变成固定点或者已知点。选择数据链，内置电台或外挂电台或GSM或CORS等，差分格式RTK，电台格式CMR或者其他，高度截止角10度（最佳5度以上，低仰角卫星数据质量差），设立仪器高，点拟定，接受机设立成功后会发送信号给流动站。.4

18、：架设设立流动站将流动站接受机架设在对中杆上，用手簿通过蓝牙或数据线连接移动站接受机，设立移动站，设立完流动站动态模式后，一方面设立数据发送方式和电台频道，要和基准站电台频道号同样。差分格式RTK，高度截止角10度。流动站设立完毕，它会接受卫星及电台信号。5：求解参数接受机坐标系参数转换一般采用四参数转换加高程拟合法求解转换参数，由于接受机测量的坐标是84椭球坐标，要通过投影转换成平面直角坐标，再通过求解的参数，转换成本地平面直角坐标，其中设立重要涉及：椭球扁率，中央子午线带数，坐标加常数值等。基本原理是：一方面用流动站测量三个或者多种已知点84坐标，再用已知点与相应的84坐标相匹配，进行参数

19、解算，求的的参数即可用于测量，求完参数后流动站测量的点就是根据所求参数得出的本地坐标了。至此RTK测量环节结束。1.4.3 GPS接受机静态测量通用环节1： 接受机布网根据未知点和已知点位置，选择对的的架设仪器的位置和顺序，有有关静态测量网的布置这里不再赘述，可参照网上资料或者教材。提示：可根据两个已知点测第三个未知点，再根据这三个点中任意两个点测第四个未知点，之后可根据这四个点中任意两点测第五个未知点，依此类推。2： 接受机设立选择优秀的位置架设好接受机（一般是接受卫星信号较好的地方），三个接受机第一次架设时必须要有两个或者两个以上已知点，通过两个已知点测量第三个点。把接受机设立成静态模式，

20、接受机就会立即进行静态观测，三台接受机需同步观测，观测完毕后同步关闭静态模式或者同步关机，接受机会分别生成一种文献。3： 静态测量后解决测量结束后连接接受机和电脑，将文献导出到电脑中。后解决软件会根据相似的观测时段自动构成基线和闭合环进行解决。每一种接受机开始测量时你需要记录几种信息，涉及：接受机型号，观测日期、开始时间、结束时间，仪器高，坐标点号等。用后解决软件打开，打开后系统自动生成基线，通过基线解决（其中涉及开窗、删星、调仰角），闭合环检查成功后设立坐标系统和投影系统进行无约束平差，生成平差报告得出精确的84坐标，之后通过输入已知点坐标再进行一次约束平差，生成平差报告，得出的坐标就是想要的未知点本地坐标，其精度能达到水平：2.5mm+0.5ppm 高程：5mm+0.5ppm。静态测量至此结束。请勿转载，谢谢您！