第7章-全站仪功能介绍课件

第七章全站仪的使用第一讲全站仪功能介绍,柴陆修编,第一讲全站仪功能介绍,一、全站仪的发展,(图片),全站仪：光、机、电一体化，集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体。组成部分：电源测角系统测距系统数据处理部分通讯接口存储器显示屏及键盘等,二、全站仪的构造,1、组成部分（拓普康TPS-330）,手柄,粗瞄镜,光学对中器,操作健,整平脚螺旋,物镜,显示器,基座,水平制动、微动螺旋,电池,竖直制动、微动螺旋,计算机连接插口,调焦手轮,目镜,管水准器,圆水准器,组成部分,南方测绘NTS-355R全站仪,2.基本构造原理,（1）三同轴望远镜望远镜视准轴，测距红外光发射光轴，接收回光光轴,南方NTS-350全站仪望远镜光路,(2)键盘操作面板按键输入指令进行操作,(3)数据存储与通讯有内存可存储测量数据与坐标数据，有些配有CF卡或SD卡来增加存储容量。有一个RS232C串行通讯接口或USB接口，与计算机连接，使用数据通讯软件实现全站仪与PC机的双向数据传输。,CE-203数据线连接PC机的COM口,UTS-232数据线连接PC机的USB口,(4)电子补偿器竖轴倾斜量视准轴方向CC和横轴方向HH电子补偿器单轴补偿(CC)，双轴补偿(CC，HH)。类型摆式，液体。液体补偿器的补偿范围一般为3。双轴倾斜量被传输到仪器微处理器，自动改正水平方向与垂直方向观测值。,棱镜,（5）、附件,棱镜对中杆,木脚架,铝脚架,脚架,操作键盘,三、全站仪操作系统简介（南方NTS-355R）,显示:显示屏使用液晶点阵显示，每屏4行，每行20个字符。通常，上面三行显示测量数据，最下面一行显示对应于功能键的功能信息，这些功能信息随测量模式的不同而变化。,显示面板,南方测绘NTS-355R操作面板,1、操作键盘,操作键盘,显示的简写标志,2、南方NTS-355R全站仪的菜单操作总图,3、南方NTS-355R“设置模式2”菜单总图,1角度测量（1）功能：测水平角（horizontalangle）竖直角(verticalangle)（2）方法：与经纬仪相同。若要测出水平角AOB，则：,四、全站仪的基本功能,当精度要求不高时只需半测回：,瞄准A点置零（0SET）瞄准B点，记下水平度盘HR的大小。,当精度要求高时：可用测回法,步骤同用经纬仪操作，配置度盘时，可以用“置盘”（HSET）,2距离测量,PSM、PPM设置测距、坐标、放样前。1）棱镜常数（PSM）的设置。一般：PRISM=0（原配棱镜），-30mm（国产棱镜）2）大气改正数（PPM）（乘常数）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、高差和斜距（全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距）（2）方法：照准棱镜点，按测量键。,S=ct/2,3坐标测量,（1）功能：测出目标点的(X,Y,H)（2）原理1)平面坐标（X，Y）测量原理,2）高程测量原理,（3）方法,1)输入测站X，Y，H，仪器高i，棱镜高t。2)瞄准后视点，将水平度盘读数设置为测站至后视点的坐标方位角。3)瞄准目标棱镜点，按测量键。,4、点位放样,（1）功能：根据设计的待放样点P及已知点的坐标，在实地标出P点的平面位置及填挖高度。,（2）原理,1）先在待放样点的大致位置立棱镜对其进行观测，测出当前棱镜位置的坐标。,2）将当前坐标与放样点的坐标相比较，计算出其差值。距离差值dD和角度差dHR或纵向差值X和横向差值Y。,3）根据显示的dD、dHR或X、Y，逐渐找到放样点的位置。,dHR=000000”dHD=0m,1、菜单模式按键进入菜单模式，有三页菜单。1)数据采集按(数据采集)键,用于数字测图的碎部点坐标采集。,五、高级功能简介,步骤：输入测站点坐标与仪器高；输入后视点坐标与棱镜高；测量碎部点坐标。,2)放样按(放样)键进入程序放样模式假设I10,I11,A,B,C,D点的坐标已上传到仪器内存70331坐标文件。在I10点设站，以I11为后视方向，放样C点的操作步骤：,1、选择放样坐标文件,2、设置测站点I10,3、设置后视点I11,4、选择放样点C,旋转照准部使角度差为零，测距,内存管理2/3菜单“输入坐标”用数字键向所选坐标文件输入坐标；“删除坐标”删除所选坐标文件中指定点的坐标；“输入编码”用数字键向编码库中所选序号位置输入编码，可选编码序号为150，每个编码序号最多允许输入10个字符。,内存管理3/3菜单有“数据通讯”与“初始化”两个命令。(a)数据通讯NTS-355R能与PC机进行双向数据传输，“PC机NTS-355R”的数据传输上传(上载)，“NTS-355RPC机”的数据传输下传(下载)。上传数据内容坐标文件或编码文件，下传数据内容坐标文件、测量文件或编码文件。,UTS-232数据线连接PC机的USB口,2、应用程序测量,对边测量,对边测量有两种方式：1、第一点与最后一点；2、最后两点本程序可计算上述两种情况的平距、高差和斜距，计算可以使用坐标文件数据和手工输入数据。,测站点高程反算,SettingZCoordinateofOccupiedPoint,应用程序测量,面积计算,AreaCalculation,应用程序测量,点到线测量,Createanewcoordinatebymeasuringtotwopoints.The1stpointbecomestheoriginandthe2ndpointbecomestheNaxisdirection.通过观测两已知点即可确定一新点的坐标。坐标系为：第一个点作为坐标原点，而第一点到第二点的方向作为N（轴）方向。,Point-to-LineMeasurement,应用程序测量,1、运输仪器时，应采用原装的包装箱运输、搬动。2、近距离将仪器和脚架一起搬动时，应保持仪器竖直向上。3、拔出插头之前应先关机。在测量过程中，若拔出插头，则可能丢失数据。4、换电池前必须关机。5、仪器只能存放在干燥的室内。充电时，周围温度应在1030之间。6、全站仪是精密贵重的测量仪器，要防日晒、防雨淋、防碰撞震动。严禁仪器直接照准太阳。,全站仪操作注意事项,第二讲南方NTS-310/330系列全站仪使用,南方NTS-310/330系列全站仪具备丰富的测量程序，同时具有数据存储功能、参数设置功能，功能强大，适用于各种专业测量和工程测量。,在具备常用的基本测量模式（角度测量、距离测量、坐标测量）之外，还具有悬高测量、偏心测量、对边测量、距离放样、坐标放样、道路测量等特殊的测量程序，功能相当的丰富，可满足各种专业测量的要求。,支持最大2GSD存储卡，可以将SD卡设为当前内存，使存储容量无限扩展，并极大的方便了采集数据的传输。,一、南方NTS-310/330全站仪构造,二、键盘功能与信息显示,1、操作键,2.显示符号,3、功能键角度测量模式（三个界面菜单）,功能键（不同模式下功能不同）,4、星键模式NTS-310/B/NTS-310L系列：按下星键后出现如下界面：,PSM,按F1（模式）键，显示以下界面：,5、点号键模式,NTS-310R/NTS-330R系列全站仪具有激光指向功能。在非数字、字母输入界面下按点号键，打开激光指向功能，再按一下，关闭激光指向功能。,三、初始设置,3.1设置温度和气压若仪器为NTS-330R则在温度气压自动补偿，开关关闭时，操作如下，若打开自动补偿，则不须进行设置湿度气压，仪器自动检测温度、气压进行PPM补偿。,3.1设置温度和气压,3.2设置反射棱镜常数,南方全站的棱镜常数的出厂设置为-30，若使用棱镜常数不是-30的配套棱镜，则必须设置相应的棱镜常数。一旦设置了棱镜常数，则关机后该常数仍被保存。,距离测量或坐标测量模式按F3（S/A）键；按F1（棱镜）键；输入棱镜常数改正值按回车键确认。,3.3设置倾斜改正,当倾斜传感器工作时，由于仪器整平误差引起的角度测量误差能自动改正；为了确保角度测量的精度，倾斜传感器必须选用（开），其显示可以用来更好的整平仪器，若出现（“X”或“y”补偿超限”），则表明仪器超出自动补偿的范围，必须人工整平。,四、角度测量,角度测量方法基本同电子经纬仪,五、距离测量,在进行距离测量前通常需要确认大气改正的设置和棱镜常数的设置，再进行距离测量。当必须精确测量高程时必须先检查仪器的I角。NTS-310R/NTS-330R系列全站仪测距时有三种合作模式可选1.棱镜，此模式测距和NTS-310/B/L系列全站仪相同。2.反射板，此模式测距时对准反射板。3.无合作，此模式测距时只需对准被测物体。模式选择参见“星键模式”。大气改正的设置和棱镜常数的设置棱镜常数为-30，设置棱镜改正为-30,5.1距离测量（连续测量）,按键，距离测量开始，显示测量的距离；再次按键，显示变为水平距离（HD）和高差（VD）；当测距正在工作时，“*”标志就会出现在显示窗；合作目标选择棱镜模式时，显示图标；合作目标选择反射板模式时，显示图标；选择无合作目标模式时，显示图标。,5.2距离测量模式转换（连续测量/单次测量/跟踪测量）,这时我们可以按F2（模式）键在连续测量、单次测量、跟踪测量三个模式之间进行转换。屏幕上依次显示N、1、T。,V:951025,5.3距离放样,在距离测量模式下按F4（P1）键，进入第2页功能按F2（放样）键，显示出上次设置的数据。通过按F2-F4键选择测量模式。F2:平距(HD)，F3：高差(VD)，F4：斜距(SD)例：斜距,输入放样距离，回车确认照准目标（棱镜）测量开始，显示出测量距离与放样距离之差。移动目标棱镜，直至距离差等于0m为止。,6、坐标测量,输入测站点坐标、仪器高、棱镜高和后视坐标方位角后，用坐标测量功能可以测量目标点的三维坐标。坐标测量的步骤通过输入仪器高和棱镜高后测量坐标时，可直接测定未知点的坐标。*要设置测站点坐标值。*要设置仪器高和棱镜高。*要设置后视，并通过测量来确定后视方位角,方可测量坐标。*未知点的坐标由机器计算并显示出来,七、数据采集,全站仪可将测量数据存储在内存中；操作步骤选择数据采集存储文件；设置数据存储参数（一般为坐标文件）；置测站点。包括仪器高和测站点号及坐标；置后视点，通过测量后视点进行定向，确定方位角。置待测点的点名，编码和棱镜高，开始采集，存储数据。,7.1数据采集文件的选择,按M键按F1（数据采集）键按F2（调用）键，显示文件目录按或键使文件表向上下滚动，选定一个文件按ENT（回车）键，文件即被确认,显示数据采集菜单如果您要创建一个新文件，并直接输入文件名，可按F1（输入）键，然后键入文件名,7.2设置测站点和后视点,设置测站点由数据采集菜单(1/2)，按F1（输入测站点)键,即显示原有数据。按F3(测站)键输入点名，按ENT回车确认。按F4(是)键确认此点输入编码，仪高按F4(记录)键按F4(是)键,显示屏返回数据采集菜单1/2,Z：2.362m,E：376.310m,N：152.258m,设置后视点,由数据采集菜单(1/2)，按F2（输入后视点）,即显示原有数据；按F3(后视)键；输入后视点点名，按ENT(回车)确认按F4(是)键确认此点，仪器自动计算，显示后视点设置界面。照准后视点，按F4(是)键返回后视点设置界面。也可以直接输入后视点坐标或后视方位角。,Z：1.033m,E：202.102m,N：102.259m,7.3进行待测点的测量，并存储数据,由数据采集菜单1/2；按F3（测量）键，进入待测点测量；按F1（输入）键，输入点名后确认；按同样方法输入编码，棱镜高；按F3（测量）键；照准目标点；按F1到F3中的一个键开始测量按F4（记录）键，数据被存储，显示屏变换到下一个镜点；输入下一个镜点数据并照准该点；按F4（同前）键按照上一个镜点的测量方式进行测量。,8.坐标放样,放样模式有两个功能，即测定放样点和利用内存中的已知坐标数据设置新点，如果坐标数据未被存入内存，则也可从键盘输入坐标，坐标数据可通过个人计算机从传输电缆装入仪器内存。,放样步骤,坐标数据文件的选择设置测站点设置后视点1）利用内存中的坐标数据文件设置后视点2）直接键入坐标数据3）直接键入设置角实施放样设定放样点，仪器就自动计算放样元素调节照准部使dHR=00000放样方向按F2(跟踪测量)指挥棱镜在放样方向移动，直到dHD=0（精测）；当显示值dHR，dHD和dZ均为0时，则放样点的测设已经完成。,HD:122.568m,dZ：0.336m,HD*169.355m,HD*169.355m,9.内存管理模式,9.1基本功能按M键，仪器进入菜单（1/2）模式按F3（内存管理）键，显示内存管理菜单（1/3）,9.2直接键入坐标数据,放样点或控制点的坐标数据可直接由键盘输入，并可存入内存中的一个文件内。进入内存管理菜单2/3，按F1（输入坐标）键；输入一个坐标数据文件的文件名，按ENT（回车）；输入点名,编码，按ENT键确认；用同样方法输入坐标数据进入下一个点输入显示屏点号点号自动加1。,9.3文件从仪器内存拷贝到SD卡,在内存管理（3/3）中，按F2键进入到文件操作菜单。按F1键进入到导出界面，显示内存中存在的文件名。选择一个文件后，按ENT回车确认。为导出的文件，输入一个文件名事按回车完成此操作。,9.4通过USB进行数据转换,开机，用USB线连接PC正常后,可以用数据传输软件对仪器里的数据文件进行操作,也可以把文件拷贝到仪器里。导出数据全站仪内存中数据类型：1、*.RAW测量文件2、*.PTS坐标文件3、*.HAL水平定线文件4、*.VCL垂直定线文件5、PCODE.LIB编码文件要导出某种类型文件中的数据，只要用数据传输软件打开相应的文件即可：,1、拓普康GPT-3000L长测程(1200m)无棱镜测距全站仪,第三讲高级全站仪简介,GPT-3000LN的操作面板,无棱镜测距测程1200m。无棱镜测程仅次于拓普康GPT-9000A测量机器人。GPT-3002L测角精度为2；和GPT-3005L测角精度为5；测距精度均为3mm+2ppm(有棱镜)5mm+2ppm(无棱镜)，测程为3km(单棱镜)、250m(无棱镜NP)和1200m(LNP)；内存同时存储2.4万个坐标数据与2.4万个测量数据，一个RS-232C串行数据通讯接口。,(1)便利的测距模式切换在任意测量模式下按键，进入星键1页菜单，再按键，进入星键2页菜单。在任意一页星键菜单下按键都可退出星键菜单。在星键1页菜单中，多次按键(NP/P)，可使测距模式在P/NP/LNP间切换，P为有棱镜测距模式，NP为测程1250m无棱镜测距模式，LNP为测程11200m无棱镜测距模式。凡有测距命令的菜单页中都设置了“NP/P”选项。仪器开机时，测距模式自动设置为有棱镜测距的P模式。,(2)双光学系统实现精密测距P模式，自动使用宽测量光束，宽测量光束可在热闪烁条件下，保证长距离测量时测距光束的稳定，达到精密测距的要求；NP或LNP模式，仪器自动使用窄测量光束，窄测量光束可以保证从细密的铁丝网间隙穿过时，准确地测量出仪器至铁丝网后墙面的距离。,(3)激光指示器开机时，激光指示器处于关闭状态。在星键1页菜单下按键打开激光指示器，从望远镜物镜端沿视准线方向发射一束直径5mm的红色激光，可在短距离的照准点上指示视准线的位置；再次按键将激光指示器切换为闪烁模式，,可见激光指示器,激光指示器可根据不同的需求打开/关闭,望远镜物镜上端有两个LED光源发射镜，一个发射固定光，另一个发射闪烁光，引导司镜员准确地走到仪器视准线方向。,放样时，司镜员在待测设点位附近观察测站仪器的两个发光管，固定发光管更亮，向右移动棱镜；闪烁发光管更亮，向左移动棱镜，观察到两个发光管亮度相同为止。定线精度在100m处为5cm，放样测量可以减少镜站寻点时间，提高放样的效率。,GPT-3000LN无棱镜测距测试(成都西藏饭店),测量对象：远处建筑物,实测距离：1060.392m,45m,120m,测量对象：电线,1,2,3,4,6,5,7,8,测量对象：电线杆,GPT-3000LN超长模式(LNP)测试,铁搭670,桥墩320,白铁塔1130,2、拓普康GPT-7000i智能无棱镜测距(250m)图像全站仪请播放光盘文件“测量仪器录像片拓普康GPT-7000i图像全站仪.mpg”,操作面板,拓普康WinCE全站仪TopSURV软件模拟器光盘文件“全站仪模拟器拓普康TopSURV模拟器tpsMain.exe”,采用WindowsCE.NET4.2操作系统，图形化操作界面，QVGATFT触摸式彩色液晶显示屏，250m无棱镜测距模式，内置两个30万像素的30广角CCD和1长焦CCD，具有CF卡、USB、蓝牙和RC-232C多种数据通讯接口，配有机载软件TopSURV。型号有GPT-7001i，GPT-7002i，GPT-7003i，GPT-7005i测角精度分别为1，2，3和，5；测距精度均为2mm+2ppm(有棱镜)和5mm(无棱镜)，测程为3km(单棱镜)、250m(无棱镜)。采用主频为400MHz的XScalePXA255处理器，128MB内存，内置256MB闪存卡，还可外插一块CF卡，240320点阵的3.5英寸TFT彩色液晶电阻式触摸显示屏。,融合最新数字影像处理技术，将数字近景摄影测量和工程测量结合，既能提高传统全站仪野外作业的效率，也拓展了全站仪的应用领域。(1)推进传统测量作业1)使用数码相机影象快速照准测量点减小通过望远镜搜索测量点的时间。2)测量、放样点实时显示测量点或者待放样点实时叠加显示在目标区域的影像上，实现整个测量作业的图形化显示，对测量点、放样点进行检查，防止遗漏。3)影像同步记录目标点区域周围的数字影像被同步记录下来，方便地重新定位野外控制点，进行内业检查和处理。对突发事故或者灾害现场进行测量时，记录影像具有特殊的意义。,4)线特征自动提取测量建筑物表面等具有大量明显线特征的目标时，通过影像处理技术，提供了独特的自动边缘提取功能，提高了无棱镜测量边角点的精度。,(2)三维影像测量测量单点信息的同时记录目标的数字影像，通过摄影测量方法实现了测量信息由点到面的转变，无棱镜测距功能便于测量像控点的坐标，实现无接触测量。应用于容积计算、数字化城市测量、意外事件现场勘察等，尤其适用于古建筑遗迹的保护与重建。,拓普康GPT-7000i建模案例建筑物,拓普康GPT-7000i建模案例建筑物,拓普康GPT-7000i建模案例岩壁,拓普康GPT-7000i建模案例九龙壁,3、5.6拓普康GTS-900A/GPT-9000A系列测量机器人请播放光盘文件“测量仪器录像片拓普康GPT-9000A测量机器人.mpg”,带2.4GHz数传电台与RC-3H手柄遥控器,RC-3R镜站遥控器与RC-3H手柄遥控器,RC-3H手柄遥控器的安装,操作面板,7.4V镍氢可充电电池BC-30(容量为5000mAh)供电满电电池可供连续测距4.5h，或连续测角10h；机身有外接电源插口，可用外接电池供电；主频为400MHz的IntelPXA255处理器，WinCENET4.2操作系统，64MB内存，标配一块64MBCF卡，320240点阵的3.5英寸TFT彩色液晶电阻式触摸显示屏，一个RS-232C口、一个标准USB口、一个MiniUSB口及蓝牙无线通讯接口，可将U盘直接插入标准USB口传输数据文件，软件有标准测量程序及功能强大的机载软件TopSURV。测量机器人是自动电子全站仪，内置CCD摄像头，可自动跟踪、寻找并精确照准目标；像机器人一样、按程序设计要求对成百上千个目标作持续重复观测，,具有在线、灵活、高效等特点，广泛用于自动变形观测、精密轨道测量与监测、自动引导测量、自动扫描测量、精密工程控制网测量等领域。(1)功能强大的星键功能在任意界面或测量模式下按键，进入星键菜单，,电子气泡,标准测量界面，角度测量模式,距离测量与坐标测量模式,启动TopSURV,TopSURV的图形化放样界面,4、徕卡TPS1200无棱镜测距(500m)全站仪,徕卡TPS1200全站仪模拟器光盘安装文件“全站仪模拟器徕卡TPS1200Setup.exe”,CF卡与计算机间的文件存储,有TPS1201，TPS1202，TPS1203，TPS1205四种型号，测角精度分别为1，2，3，5，测距精度为2mm+2ppm(有棱镜)、3mm+2ppm(无棱镜500m)，测程为3km(单圆棱镜)、1.5km(360棱镜)、1.2km(微型棱镜)、500m(反射片)。基本型编号字母为TC，TC后加R为具有可见指向激光无棱镜测距功能，加M为具有马达驱动功能，后加A为具有自动目标识别与照准功能，后加P为具有超级搜索功能，有字母A、P为具有EGL导向光功能。,基本配置一个RS232C串行数据通讯接口，采用CF闪存卡记录数据，标配32MB，最高可插256MB卡；屏幕为1/4VGA(320240像素)图形LCD触摸屏，屏幕与键盘均带照明功能；照准部上有一个格值为6/2mm圆水准器，无管水准器，使用电子气泡精确整平；仪器双轴补偿的范围为4，仪器竖轴偏离铅垂线大于4时，仪器自动停止测量并在屏幕上给出提示；按键，屏幕显示电子气泡，同时自动打开激光对中器，仪器高1.5m，激光对中误差为1.5mm，地面激光光斑直径为2.5mm。,仪器特点自带电子罗盘仪，测定视线磁方位角的精度为1。无棱镜测距采用徕卡最新专利技术PinPointR100/R300，R100使用1级可见红色激光测距，测程为170m，R300使用3级可见红色激光测距，测程为500m，激光光斑尺寸为12mm40mm(100m处)。两个EGL导向光发射镜交替发射的闪烁光也可以概略确定仪器视线方向，有效距离为150m，在100m处的指向精度为5cm。按键，用光标移动键操作，可开/关激光指示、导向光及分划板照明。在自动目标识别模式下，只需要粗略照准棱镜，仪器内置CCD相机能立即对返回信号进行分析，通过伺服马达驱动照准部与望远镜旋转，自动照准棱镜中心进行正、倒镜观测。,自动跟踪模式，自动锁定目标棱镜并对移动的360棱镜进行自动跟踪测量，径向跟踪速度为4m/s，切向跟踪速度为25m/s(100m处)，智能化软件能利用CCD相机对返回信号进行分析处理，排除外界其它反射物体成像的干扰，保证在锁定目标暂时失锁时，也能立即恢复跟踪。镜站遥控测量，司镜员单人可以进行整个测量工作。镜站通过操作RX1220控制器遥控测站全站仪进行放样测量，放样数据及测得的镜站当前坐标值同时显示在RX1220控制器中。TPS1200与GPS1200使用相同的数据格式和数据管理，两者测量的结果可以通过CF卡从一种设备传送到另一种设备。,镜站操作RX1220遥控测站全站仪观测,数据格式与徕卡GPS1200通用操作界面相同,测量获取的点位直接展绘在屏幕上，可以为点、线、面附加编码和属性信息，生成的图形文件可以用AutoCAD打开。采用数据库管理数据和进行质量检查，可以查看、编辑、删除或根据条件搜索数据。提供大量机载程序，如测量、设站、放样、坐标几何等。可选机载程序有参考线、多测回测角、道路测设、监测、DTM放样等。大部分机载程序可以在TPS1200和GPS1200中运行。可使用GeoC+编写专业机载程序