测量学第2-5.ppt

1、野外测定角度,参考椭球面,高斯平面,三差改正,曲率改正,野外测量的基准面、基准线,水准面、铅垂线,测量计算的基准面,椭球面 高斯平面,一、水平方向归算到参考椭球面上,1.垂线偏差改正,由于测站点的垂线方向与法线方向不一致(其夹角称为“垂线偏差”)，而施加的改正数。,仪器在正确条件下的照准面 铅垂面,铅垂面 AZ1R1,法截面 AZR,2.7 水平角地面观测值化算到高斯平面,2. 标高差改正,2.7 水平角地面观测值化算到高斯平面,过测站点的法线和照准点构成一个面 过测站点的法线和照准点沿法线在椭球面上投影点构成一个面,对向观测的法截线方向不相重合，故需要改正到相应的大地线方向，所加改正数称为截

2、面差改正。,3.截面差改正,2.7 水平角地面观测值化算到高斯平面,A到B的法截线,B 到A 的法截线,大地线,2.7 水平角地面观测值化算到高斯平面,由于大地线投影到高斯平面上是曲线，虽然投影后角度没有变化，但点之间为曲线连接，给计算带来了不便，为此需将点间曲线方向化算为直线方向，此项改正称为“曲率改正”。公式为:,二、椭球面上的水平方向化算到高斯平面上,小 结,垂线偏差改正 标高差改正 截面差改正 曲率改正（方向改正）,“三差改正”,2.8电子经纬仪与全站仪,一、电子经纬仪与全站仪简介,自动显示、计算、存贮、数据交换,全站仪：,电子经纬仪,可通过输出端口直接输出测量结果,采用了光电技术,数

3、字显示,电子测角、电子测距和微处理器,全站型电子速测仪（Electronic Total Station）,2.8电子经纬仪与全站仪,主要的电子经纬仪与全站仪生产厂商,索佳电子经纬仪,南方电子经纬仪,徕卡TM5000 电子经纬仪,徕卡T3000电子经纬仪,尼康 NE-203/10L电子经纬仪,南方半站仪,南方全站仪,南方Win全站仪,徕卡TPS700全站仪,徕卡TC2003全站仪,宾得全站仪,尼康 DTM532C/552C全中文全站仪,尼康 DTM352C/332C全中文全站仪,拓普康GTS332全站仪,蔡司Elta S系列伺服型全站仪,蔡司Elta C系列信息全站仪,2.8电子经纬仪与全站仪

4、,全站仪的主要特点,水平角、垂直角、斜距自动显示，自动计算镜站坐标、高程、平距等数据； 数据记录和存储方式多样：内存、PCMCIA卡、串口通讯； 对水平角和垂直角自动进行补偿； 对距离进行气象改正和仪器常数改正； 提供数字或图形形式的电子气泡用于整平； 激光对点器；,2.8电子经纬仪与全站仪,全站仪的主要特点（续）,提供丰富的应用程序,例如：坐标放样、导线测量、后方交会、面积计算、悬高测量等； 软件可升级，支持用户开发应用程序； 自动跟踪照准棱镜； 无合作目标测距；（over）,2.8电子经纬仪与全站仪,度盘容量与码道数n的关系：,二、电子测角原理,1. 编码度盘测角原理,分辨率：,码道数、分

5、辨率有限，需采用测微装置,( 拓普康ET-2 ),2.8电子经纬仪与全站仪,格莱（Grey）码与粗差消除,特点：1. 各位数均为无权代码； 2. 相邻两数之间只有一位码发生变化。,2.8电子经纬仪与全站仪,2. 光栅增量式测角原理,（1）光栅与莫尔条纹,横向莫尔条纹的生成：,横向莫尔条纹的放大作用：,B,节距 纹距,B,2.8电子经纬仪与全站仪,莫尔条纹的位移发大作用：当光栅相对移动一个节距W时，条纹移动一个宽度周期B。,2.8电子经纬仪与全站仪,纵向莫尔条纹的形成及放大作用：两光栅平行， 但其节距有 微小差异。,莫尔条纹的特性： 莫尔条纹的移动量与光栅的移动量相对应； 莫尔条纹具有位移放大作

6、用； 莫尔条纹具有平均光栅误差的作用； 莫尔条纹便于实现自动化和数字化测量。,2.8电子经纬仪与全站仪,纵向莫尔条纹的位移放大作用：,（2）常见莫尔条纹模数转换装置,透射式,反射式,2.8电子经纬仪与全站仪,拓普康GTS-300,2.8电子经纬仪与全站仪,3. 光栅动态测角原理,设单位角度为：,则任一个角度均可表示为：,利用内外光栅探测器的信号延迟时间来测定。,n 利用四个标志之间的时间间隔来确定和检核。,徕卡TC2000,固定光栅探测器,活动光栅探测器,2.8电子经纬仪与全站仪,三、电子经纬仪的自动补偿系统 1. 电子测角自动补偿系统的工作原理,2.8电子经纬仪与全站仪,2. 几种补偿系统

7、（1）Kern E2电子经纬仪的补偿系统,（2）SET C电子速测仪的补偿系统,2.8电子经纬仪与全站仪,四、全站仪的数据通讯与控制,1. 数据通讯的基本概念,并行：数据传输速度快，但线数较多，适合大数据量场合。 串行,同步：速度快，设备两端时钟需同步，适合大数据量场合。 异步：速度慢，设备简单，适合小数据量场合。,数据通讯,异步串行通讯的过程：,2.8电子经纬仪与全站仪,通讯参数：为保证数据的正确传输，设备两端必须设置 相同的通讯参数。 （1）波特率：每秒传输的数据位(bit)数。 常用有600、1200、2400、 4800、9600、19200 （2）校验位：根据数据位中1的个数自动设置，检验数 据的正确性。有偶校验、奇校验、标记 校验和空校验。,2.8电子经纬仪与全站仪,（3）数据位：按一定编码构成字符。常用有ASC编码。数 据位有7或8两种。 （4）停止位：指示字符结束。有1、2、1.5位几种。,（5）应答（握手）方式（多个数据块传输时的应答方式） XON/XOFF：接收方缓冲区满时，向发送方发出XOFF信号，暂停发送。 ACK/NAK：发送方遇到换行符停止发送，等待ACK信号继续发送。 RTS/CTS：一种硬件应答方式（一根数据线）。发送方发送RTS信