全站仪使用说明

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1、一、全站仪的功能介绍1、角度测量(angle observation)(1)功能：可进行水平角、竖直角的测量。(2)方法：与经纬仪相同，若要测出水平角Z AOB，贝I：1) 当精度要求不高时：瞄准 A 点置零( 0 SET )瞄准 B 点，记下水平度盘 HR 的大小。2) 当精度要求高时： 可用测回法( method of observation set )。 操作步骤同用经纬仪操作一样，只是配置度盘时，按“置盘”( H SET )。2、距离测量( distance measurement )PSM 、PPM 的设置 测距、测坐标、放样前。1)棱镜常数( PSM )的设置。一般： PRISM=

2、0 (原配棱镜)， -30mm (国产棱镜)2) 大气改正数( PPM )(乘常数)的设置。 输入测量时的气温( TEMP )、气压( PRESS )，或经计算后，输入 PPM 的值。( 1)功能：可测量平距 HD 、高差 VD 和斜距 SD (全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜 距)( 2)方法：照准棱镜点，按“测量”( MEAS )。3、坐标测量( coordinate measurement )( 1 )功能：可测量目标点的三维坐标( X ， Y ， H )。( 2)测量原理若输入：方位角 ，测站坐标( ， )；测得：水平角 和平距 。贝有：方位角：坐标：若输入：测站 S 高程 ，测得：仪器

3、高 i ，棱镜高 v ，平距 ，竖直角 ，贝有：高程：( 3)方法：输入测站 S ( X ， Y ， H )，仪器高 i ，棱镜高 v 瞄准后视点 B ，将水平度盘读 数设置为 瞄准目标棱镜点 T ，按“测量”，即可显示点 T 的三维坐标。4、点位放样 (Layout)( 1)功能：根据设计的待放样点 P 的坐标，在实地标出 P 点的平面位置及填挖高度。( 2)放样原理1) 在大致位置立棱镜，测出当前位置的坐标。2) 将当前坐标与待放样点的坐标相比较，得距离差值dD和角度差dHR或纵向差值AX 和横向差值AY。3) 根据显示的dD、dHR或AX、AY，逐渐找到放样点的位置。5、程序测量( pr

4、ograms )(1)数据采集 (data collecting)(2)坐标放样 (layout)(3)对边测量(MLM)、悬高测量(REM)、面积测量(AREA)、后方交会(RESECTION)等。( 4)数据存储管理。包括数据的传输、数据文件的操作(改名、删除、查阅)。 7.2 TOPCON GTS-312 全站仪使用简介一、仪器面板外观和功能说明 面板上按键功能如下：进入坐标测量模式键。丄进入距离测量模式键。ANG 进入角度测量模式键。MENU 进入主菜单测量模式键。ESC 用于中断正在进行的操作，退回到上一级菜单。POWER电源开关键丄i 光标左右移动键 光标上下移动、翻屏键Fl、F2

5、、F3、F4软功能键，其功能分别对应显示屏上相应位置显示的命令。 显示屏上显示符号的含义：V 竖盘读数；HR 水平读盘读数(右向计数)；HL 水平读盘读数(左向计数); HD 水平距离； VD 仪器望远镜至棱镜间高差； SD 斜距； * 正在测距； N 北坐标，x ； E 东坐标，y ； Z 天顶方向坐标，高程H。二、全站仪几种测量模式介绍1、角度测量模式功能：按 ANG 进入，可进行水平角、竖直角测量，倾斜改正开关设置。第1页F1 OSET :设置水平读数为：0。0000。F2 HOLD ：锁定水平读数。F3 HSET ：设置任意大小的水平读数。F4 P1J：进入第2页。第 2 页 F1 T

6、ILT ：设置倾斜改正开关。F2 REP ： 复测法。F3 V% ： 竖直角用百分数显示。F4 P2J：进入第3页。第 3 页 F1 H-BZ ：仪器每转动水平角 90时，是否要蜂鸣声。F2 R/L ：右向水平读数 HR/ 左向水平读数 HL 切换，一般用 HR 。F3 CMPS ：天顶距 V/ 竖直角 CMPS 的切换，一般取 V 。F4 P3J：进入第1页。2、距离测量模式功能：按丄进入，可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及PSM、PPM、距 离单位等设置。第 1 页 F1 MEAS ：进行测量。F2 MODE :设置测量模式，Fine/coarse/tragcking （精测/粗

7、测/跟踪）。F3 S/A： 设置棱镜常数改正值（ PSM ）、大气改正值（ PPM ）。F4 P1 J：进入第2页。第 2 页 F1 OFSET :偏心测量方式。F2 SO ：距离放样测量方式。F3 m/f/i ：距离单位米 / 英尺 / 英寸的切换。F4 P2J：进入第1页。3、坐标测量模式功能：按 进入，可进行坐标（ N ， E ， H ）、水平角、竖直角、斜距测量及 PSM 、 PPM 、 距离单位等设置。第 1 页 F1 MEAS ：进行测量。F2 MODE ：设置测量模式， Fine/Coarse/Tracking 。F3 S/A :设置棱镜改正值（PSM ）,大气改正值（PPM ）

8、常数。F4 P1J:进入第2页。第 2 页 F1 R.HT ：输入棱镜高。F2 INS.HT ：输入仪器高。F3 OCC ：输入测站坐标。F4 P2J：进入第3页。第 3 页 F1 OFSET ：偏心测量方式。F2F3 m/f/i: 距离单位米 / 英尺 / 英寸切换。F4 P3J：进入第1页。4、主菜单模式功能：按 MENU 进入，可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理（数据文件编辑、 传输及查询）、参数设置等。三、全站仪功能简介测量前，要进行如下设置一一按丄或，进入距离测量或坐标测量模式,再按第1页的S/A（ F3 ）。1、棱镜常数PRISM的设置进口棱镜多为0 ,国产棱镜多为-30

9、mm。（具体见说明书）2、大气改正值 PPM 的设置一一按“ T-P ”，分别在“ TEMP. ”和“ PRES. ” 栏，输入测量时的 气温、气压。（或者按照说明书中的公式计算出PPM值后，按“ PPM”直接输入）。说明： PRISM 、 PPM 设置后，在没有新设置前，仪器将保存现有设置。（一）角度测量按 ANG 键，进入测角模式（开机后默认的模式），其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪 操作方法基本相同。照准目标后，记录下仪器显示的水平度盘读数 HR 和竖直度盘读数 V。（二）距离测量先按丄键，进入测距模式，瞄准棱镜后，按F1 （ MEAS ），记录下仪器测站点至棱镜 点间的平距 HD 、

10、镜头与镜头间的斜距 SD 和镜头与镜头间的高差 VD 。（三）坐标测量1、按 ANG 键，进入测角模式，瞄准后视点 A 。2、按 HSET ，输入测站 O 至后视点 A 的坐标方位角 。 如：输入 65.4839 ，即输入了 。3、按 键，进入坐标测量模式。按PJ,进入第2页。4、按 OCC ，分别在 N 、 E 、 Z 输入测站坐标（ X0 ,Y0 ,H0 ）。5、按PJ,进入第2页，在INS.HT栏，输入仪器高。6、按PJ，进入第2页，在R.HT栏，输入B点处的棱镜高。7、瞄准待测量点 B ，按 MEAS ，得 B 点的（ XB ,YB ,HB ）。（四）零星点的坐标放样（不使用文件）1、

11、按 MENU ，进入主菜单测量模式。2、按 LAYOUT ，进入放样程序，再按 SKP ，略过使用文件。3、按 OOC.PT（ F1 ），再按 NEZ ，输入测站 O 点的坐标（ X0 ,Y0 ,H0 ）；并在 INS.HT 一栏，输入仪器高。4、按 BACKSIGHT （ F2 ），再按 NE/AZ ，输入后视点 A 的坐标（ xA , yA ）；若不知 A 点坐标而已知坐标方位角 ，则可再按 AZ ，在 HR 项输入 的值。瞄准 A 点，按 YES 。5、按 LAYOUT （ F3 ），再按 NEZ ，输入待放样点 B 的坐标（ xB , yB,HB ）及测杆 单棱镜的镜高后，按 ANGL

12、E（ F1 ）。使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的 dHR=00000，即找到了 OB方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于OB方向上。6、按DIST，进行测量，根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动，若dHD为 正，则向 O 点方向移动；反之若 dHD 为负，则向远处移动，直至 dHD=0 时，立棱镜点 即为 B 点的平面位置。7、其所显示的 dZ 值即为立棱镜点处的填挖高度，正为挖，负为填。8、按 NEXT 反复 5 、 6 两步，放样下一个点 C 。1.1 直线上各中桩坐标计算当需要放样的P点位于直线上时，有两种情况：位于YZ （HZ）之间和ZY （ZH）之间，或 者位于公

13、路QD和ZH （ZY）之间，其计算方法相同，公式如下：式中为该段直线的起点（可以是YZ, HZ,或QD）坐标为要求的P点与该段直线起点的桩号差（距离）1.2单圆曲线上各中桩坐标计算当需要放样P点位于单圆曲线上时，其坐标计算如下： 式中为ZY点坐标，为圆曲线半径为 P 点与 ZY 点的桩号差（弧长）当路线左转时，取“-”，反之取“+”1.3 带缓和曲线的圆曲线上各中桩坐标计算当P点位于带缓和曲线的圆曲线时，又分为以下三种情况：1.3.1 ZH 到 HY 段式中为 ZH 点坐标为P点与ZH点桩号差，为缓和曲线长当路线左转时，取“-”，反之取“+”1.3.2 HY 至IYH 段式中 为 HY 点坐标

14、为P点与ZH点桩号差，为缓和曲线长当路线左转时，取“-”，反之取“+”1.3.3 YH 至IHZ 段式中，为 HZ 点坐标， 为 HZ 点与 P 点的桩号差当路线左转时，取“+”，反之取“-”1.4 复曲线上各中桩坐标计算1.4.1当复曲线中间不设缓和曲线时，采用以下方法进行计算：对于第一缓和曲线、第一段圆曲线 以及第二缓和曲线，分别用公式（3）、公式（4）和公式（5）计算；对于第二段圆曲线，用 公式（2）计算，计算时将公式（2）中的换成 ， 分别为第一圆曲线和第一缓和曲线长度，左转取“-”，右转取“+”。1.4.2 当复曲线中间有缓和曲线时，即构成卵型曲线。如图 2，缓和曲线 AB 的长度为

15、 ，A、B 点的曲率半径分别为 和 ， 为缓和曲线上曲率为 零的点，AB段内任意点的坐标从点推算。对于这种曲线来讲，主要是计算中间缓和曲线上各点的坐标，而两侧的圆曲线和缓 和曲线的计算方法与前述内容相同，此处不再细述。则，式中， 为第一、第二缓和曲线长度。 为大圆，小圆半径。1.4.2.1 当 时如图2 （a）,设A点（YH1）的坐标为（）,由公式（4）计算得到，切线方位角用下式计 算：式中， 为半径为 的圆曲线的曲线长。点的坐标为：式中，的切线方位角1.4.2.2 当 时如图 2（ b）， 点的坐标式中，的切线方位角1.4.2.3 内任意点坐标计算出 点的坐标及切线方位角后，当时，用公式（3

16、）计算上任意点坐标；当时，用公式（5）计算，式中 为中间缓和曲线上计算点至点的曲线长， 相应换成 。 2. 公路横断面上各点坐标计算当要放样的点P位于中线以外时，则应位于某中桩的横断方向上，此时P点所对应中桩的 坐标可由前述方法计算，此处视为已知，记作P点到其所对应中装的距离D也应为已知，同时P点位于左幅或是右幅也应已知。这里仅 列出需放样的点位于直线、圆曲线及缓和曲线上的情况，当需放样点位于复曲线或卵型曲线 上时，计算方法与此类似，只是须把相应方位角进行转换，此处不再详述。2.1 P点对应的中桩位于直线上时：式中，为P点对应中桩的坐标P 点位于左幅时，取“-”，反之取“+”本节其余符号与前述

17、相同2.2 P点对应的中桩位于单圆曲线上时式中，第一个“”号，路线左转取“-”，右转取“+”第二个“士”号，P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”2.3 P点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上时，2.4分三种情况：2.3.1 ZH 到 HY 段式中为ZH点坐标为P点对应的中桩与ZH点桩号差，为缓和曲线长 第一个“士”号，路线左转取“-”，右转取“+”了 第二个“士”号， P 点位于左幅时，取“-”，反之 取“+”2.3.2 HY 至IYH 段式中为HY点坐标为P点对应的中桩与HY点桩号差，为缓和曲线长 前两个“士”号，路线左转取“-”，右转取“+”第三个“士”号，P点位于左幅时，取“-”，反之

18、取“+”2.3.3 YH 至IHZ 段式中 为 HZ 点坐标为HZ点桩号与P点对应的中桩桩号差，为缓和曲线长 第一个“士”号，路线左转取“+”，右转取“-”第二个“士”号，P点位于左幅时，取“-”，反之取“+”3 计算示例已知 JD9 (2006, 2007), JD10 (2250，3140)，JD11 (1865, 4250 ) JD10 里程 K16+062.25， 求：各主点坐标；K15+400 K15+900 K16+700中桩及左侧距中桩7.5m处点的坐标 解： A9，10=77。5047.56 D9，10=1158.976 mA10，11=109。0744.19 D10，11=1

19、174.872 m路线转角=31。1656.63各曲线要素值经计算为m m 32615.89 m m由于 JD10 里程为 K16+062.25，所以各主点里程为 ZH K15+211.897 HY K15+511.897 YHK16+576.849HZ K16+876.849 QZ K16+044.373各主点坐标计算如下：ZH 点 由公式(1)77。5047.56 代入，得X=2070.975 Y=2308.706HY 点 由公式( 3)77。5047.56 代入，得X=2128.247 Y=2603.140YH 点 由公式( 4)77。5047.56 代入，得X=2063.949 Y=3

20、658.101HZ 点 由公式(1)109。0744.19 代入，得X=1971.343 Y=3943.399YH 点 由公式( 5)109。0744.19 代入，得X=2063.949 Y=3658.101与公式(4)计算结果相同K15+400位于ZH到HY 段中桩坐标 X=2109.128 Y=2492.894左侧 7.5m X=2116.495 Y=2491.488K15+900位于HY到YH段中桩坐标 X=2157.104 Y=2989.778左侧 7.5m X=2164.604 Y=2989.801K16+700 位于 YH 到 HZ 段中桩坐标 X=2028.132 Y=3775.919左侧 7.5m X=2020.996 Y=3773.6104. 结束语综上所述，放样点的坐标计算问题是实际工程中的最基本问题，采用本文所述的计算方法 计算结果比较准确和迅速。