Ⅰ 工程测量怎么去学
工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。[1]
地位折叠
测绘 科学和技术(或称 测绘 学)是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:
——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量);
——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量);
——航空摄影测量与遥感学;
——地图制图学;
——不动产地籍与土地整理。
研究领域折叠
目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、 施工 建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、 水利 工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的着书或教材。
由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编着的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。
由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专着或教材。
国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个 专题 组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个 专题 组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。
德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年代发起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个 专题 :测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。
1992年第11届讨论会的 专题 是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和 CAD ;在建筑工程和工业中的应用。
1996年的第12届讨论会的 专题 是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。
从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供 测绘 保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
仪器发展折叠编辑本段
工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。
专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。
用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。
在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。
高程测量方面,最显着的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。
与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。
具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显着特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。
综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。
三坐标国内生产厂家:西安爱德华、青岛海克斯康、北京303所、智泰集团等等;
三坐标国外生产厂家:德国蔡司、日本三丰、美国法如、瑞士tesa等等;
目前国内外三坐标测量机绝大多数使用的是雷尼绍测头,可分为一下几种:
1、手动测座 一系列固定的及手动可转位测座,用于连接触发式测头和机器轴套,可灵活地对复杂部件进行检测。
MH20i:适用于TP20测针模块的可重复定位测座;
MH20:适用于TP20测针模块的定位测座;
MH8:适用于M8螺纹固定测头的可重复定位测座;
MIH(S):具有内置LCD位置显示器的可重复定位测座;
PH1:具有偏置测头底座的定位测座;
PH5/1:具有五个测头插槽和B轴转位的固定式测座;
PH5:具有五个测头插槽的固定式测座;
PH6:具有一个测头插槽的固定式测座;
PH6M:具有自动铰接的固定式测座。
2、机动和自动测座 机动可重复定位测座可将测头放置在720个位置中的一个,所以可以在多个角度下进行测量。测座的这种重复性使这些位置可以重新调用,无需重新标定,节省了操作时间,并能够在最合适的角度上使用测头,达到最精确的结果。
PH10机动可重复定位测座:可重复定位测座系列(PH10M、PH10MQ和PH10T)有轴套式安装和测头式安装两种选项
3、伺服测座 机动伺服测座提供无限制的角度位置,适合水平测量臂坐标测量机。
4、触发式测头 触发式测头测量离散的点,是检测三维几何工件的理想选择。 Renishaw提供品种齐全、具有理想性价比的系统,既可在手动坐标测量机上进行简单的性能检测,也可在数控高速机器上进行复杂轮廓测量。
TP20测头:具有模块交换功能的紧凑型机械式测头;
TP200测头:具有模块交换功能的紧凑型应变片式测头;
TP6(A)测头:具有M8和自动铰接固定选项的坚固机械式测头;
TP7M测头:具有自动铰接的应变片式测头;
OTP6M测头:用于检测软材料的光学触发式测头;
TP2/TP1S(M)测头:传统触发式测头。
5、扫描测头 扫描测头是微型测量仪器,每秒能够采集几百个表面点,可以测量形状、尺寸和位置。扫描测头也可用于采集离散点,与触发式测头类似。Renishaw提供了一系列解决方案,供各种尺寸和配置的坐标测量机选用。
SP25M测头:具有扫描和触发式模块的25 mm直径扫描测头;
SP600测头:高性能检测、数字化和轮廓扫描;
SP80测头:轴套安装式扫描测头,用长测针提供一流的性能。
扫描原理 扫描测量提供了从规则型面工件或其他复杂工件上高速采集形状和轮廓数据的方法。
触发式测头可采集表面离散点,而扫描系统则可获取大量的表面数据,提供更详细的工件形状信息。因此,在实际应用中如果工件形状是整个误差预算的重要考量因素或必须对复杂表面进行检测,扫描测量可谓理想之选。扫描需要根本不同的传感器设计、机器控制和数据分析方法。Renishaw扫描测头独具特色的轻巧无源机构(无马达或锁定机构),具有高固有频率,适合高速扫描测量。分离的光学测量系统直接(无需通过测头机构中的叠加轴)测量测针的变形量,以获得更高的精度和更快的动态响应。
扫描系统如何采集并分析表面数据?
扫描测头提供连续的偏移量输出,与机器位置相结合,从而获得表面位置数据。进行扫描测量时,测头测尖开始与工件接触,然后沿工件表面移动,采集测量数据。在整个测量过程中,须将测头测针的偏移量保持在测头的测量范围内。要想取得最佳测量结果,需要传感器与机器控制紧密集成,以及先进的滤波运算,以将合成数据转换为可用的表面信息。扫描驱动算法适用于工件轮廓测量,改变扫描速度使之匹配曲率的变化(表面越平,速度越快),然后调整数据采集速率(表面变化越快,采集的数据越多)。
Ⅲ 用经纬仪检验柱子是否垂直
用经纬仪检验柱子是否垂直方法:
柱身模板支好后,必须用经纬仪检查柱子垂直度。由于现场通视困难,一般采用平行线投点法来检查柱子的垂直度,并将柱身模板校正。
其施测步骤如下:
先在柱子模板上端根据外框量出柱中心点,和柱下端的中心点相连弹以墨线。然后根据柱中心控制点A、B测设AB的平行线A'B',其间距为1~1.5m。
将经纬仪安置在B'点,照准A'。此时由一人在柱上持木尺,并将木尺横放,使尺的零点水平的对正模板上端中心线。
纵转望远镜仰视木尺,若十字丝正好对准1m或1.5m处,则柱子模板正好垂直,否则应将模板向左或向右移动,达到十字丝正好对准1m或1.5m处为止。
1-模板;2-木尺;3-柱中线控制点;4-柱下端中线点;5-柱中线
若由于通视困难,不能应用平行线法投点校正时,则可先按上法校正一排或一列首末两根柱子,中间的其他柱子可根据柱行或列间的设计距离丈量其长度加以校正。
经纬仪
测量水平角和垂直角的仪器。英国人西森(Sisson)约于1730年首先研制,成型后,用于英国大地测量。1904年,德国开始生产玻璃度盘经纬仪。1920年,瑞士H.威特(H.Wild)等人制成世界上第一台Th1型光学经纬仪。
随着电子技术的发展,60年代出现装有电子扫描度盘,在读数窗能自动显示水平度盘和垂直度盘读数的数字电子经纬仪。经纬仪主要部件有望远镜、度盘、水准器、读数设备和基座等。
原理
经纬仪是根据测角原理设计的。为了测定在O点的水平角AOB,必须在通过空间两方向线交点O的铅垂线上,水平地放置一个带有角度分划的水平度盘。图上竖直面OAA1与水平度盘的交线得到读数a,竖直面OBB1与水平度盘的交线得到读数b。
b减a即为水平角A1O1B1值β。为了测定垂直角,竖放一个垂直度盘,在垂直度盘上读取视线OA的读数,即可读得目标方向的垂直角值δ。
主要参数
经纬仪按精度指标划分为若干等级。精度指标以野外一测回的水平方向中误差表示。中国1982年颁发的经纬仪系列标准(GB3161-82)将经纬仪分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ30五个等级。
以DJ2、DJ6为例,一测回水平方向中误差分别为2″和6″;望远镜放大倍数分别不小于28倍和25倍;照准部水准器角值分别为20″/2mm和30″/2mm;垂直度盘指标补偿范围为±2′;水平度盘刻划直径不小于90mm;垂直度盘刻划直径不小于70mm;水平读数最小值分别为1″和60″。
Ⅳ 测绘仪器有哪些东西啊怎么分类
1、测绘仪器,就是为测绘作业设计制造的数据采集、处理、输出等仪器和装置。包括在工程建设中规划设计、施工及经营管理阶段进行测量工作所需用的各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。
2、测绘仪器的分类:
(1)经纬仪
测量水平角和竖直角的仪器。由望远镜、水平度盘与垂直度盘和基座等部件组成。按读数设备分为游标经纬仪、光学经纬仪和电子(自动显示)经纬仪。经纬仪广泛用于控制、地形和施工放样等测量。中国经纬仪系列有:DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60六个型号(“DJ”表示“大地测量经纬仪”,“07、1、2、……”分别为该类仪器以秒为单位表示的一测回水平方向的中误差)。在经纬仪上附有专用配件时,可组成:激光经纬仪、坡面经纬仪等。此外,还有专用的陀螺经纬仪、矿山经纬仪、摄影经纬仪等。
(2)水准仪
测量两点间高差的仪器。由望远镜、水准器(或补偿器)和基座等部件组成。按构造分:定镜水准仪、转镜水准仪、微倾水准仪、自动安平水准仪。水准仪广泛用于控制、地形和施工放样等测量工作。中国水准仪的系列标准有:DS05、DS1、DS3、DS10、DS20等型号(“DS”表示“大地测量水准仪”,“05、1、3、……”分别为该类仪器以毫米为单位表示的每公里水准测量高差中数的偶然中误差)。在水准仪上附有专用配件时,可组成激光水准仪。
(3)平板仪
地面人工测绘大比例尺地形图的主要仪器。由照准仪、平板和支架等部件组成。在照准仪上附加电磁波测距装置,可使作业更为方便迅速。
(4)电磁波测距仪
应用电磁波运载测距信号测量两点间距离的仪器。测程在5~20公里的称为中程测距仪,测程在5公里之内的为短程测距仪。精度一般为 5mm+5ppm,具有小型、轻便、精度高等特点。60年代以来,测距仪发展迅速。90年代年来,生产的双色精密光电测距仪精度已达0.1mm+0.1ppm。电磁波测距仪已广泛用于控制、地形和施工放样等测量中,成倍的提高了外业工作效率和量距精度。
(5)全站仪
根据JJG100规范,全站仪也称为电子速测仪由电子经纬仪、电磁波测距仪、微型计算机、程序模块、存储器和自动记录装置组成,快速进行测距、测角、计算、记录等多功能的电子测量仪器。有整体式和组合式两类。整体式电子速测仪为各功能部件整体组合,可自动显示斜距、角度,自动归算并显示平距、高差及坐标增量,具有较高的自动化程度。组合式电子速测仪,即电子经纬仪,电磁波测距仪,计算机及绘图设备等分离元件,按需要组合,既有较高的自动化特性,又有较大的灵活性。电子速测仪适用于工程测量和大比例尺地形测量。并能为建立数字地面模型提供解析数据,使地面测量趋于自动化,还可对活动目标做跟踪测量,例如对于港口工程中的船舶进出港口的航迹观测。
(6)陀螺经纬仪
将陀螺仪和经纬仪组合在一起,用以测定真方位角的仪器。在地球上南北纬度75°范围内均可使用。陀螺高速旋转时,由于受地球自转影响,其轴向子午面两侧往复摆动。通过观测,可定出真北方向。陀螺经纬仪主要用于矿山和隧道地下导线测量的定向工作。有的陀螺经纬仪用微处理机进行控制,自动显示测量成果,具有较高的测量精度。激光陀螺经纬仪则具有精度较高、稳定和成本低的特点。
(7)激光测量仪器
装有激光发射器的各种测量仪器。这类仪器较多,其共同点是将一个氦氖激光器与望远镜连接,把激光束导入望远镜筒,并使其与视准轴重合。利用激光束方向性好、发射角小、亮度高、红色可见等优点,形成一条鲜明的准直线,做为定向定位的依据。在大型建筑施工,沟渠、隧道开挖,大型机器安装,以及变形观测等工程测量中应用甚广。
常见的激光测量仪器有:
①激光准直仪和激光指向仪。两者构造相近,用于沟渠、隧道或管道施工、大型机械安装、建筑物变形观测。目前激光准直精度已达10-5~10-6。
②激光垂线仪。将激光束置于铅直方向以进行竖向准直的仪器。用于高层建筑、烟囱、电梯等施工过程中的垂直定位及以后的倾斜观测,精度可达0.5×10-4 。
③激光经纬仪。用于施工及设备安装中的定线、定位和测设已知角度。通常在200米内的偏差小于1厘米。
④激光水准仪。除具有普通水准仪的功能外,尚可做准直导向之用。如在水准尺上装自动跟踪光电接收靶,即可进行激光水准测量。
⑤激光平面仪。一种建筑施工用的多功能激光测量仪器,其铅直光束通过五棱镜转为水平光束;微电机带动五棱镜旋转,水平光束扫描,给出激光水平面,可达20□的精度。适用于提升施工的滑模平台、网形屋架的水平控制和大面积混凝土楼板支模、灌筑及抄平工作,精确方便、省力省工。
(8)液体静力水准仪
利用连通管测定两点间微小高差的仪器。主要是由测深仪和控制器组成的观测系统。前者用微型电机作为动力,以测针自动跟踪水位进行观测,后者由电子设备部件经过测深仪与沉降点有线连接后,指挥任一沉降点进行工作,并由数码管显示逐点的观测值。在良好条件下,观测精度可达0.05mm左右。仪器主要用于精密测定建筑物沉降,建筑物安装及地震预报中的倾斜观测。
(9)摄影经纬仪
由摄影机和经纬仪组装而成的供地面摄影测量野外作业用的主要仪器。摄影机上有物镜、暗箱、承片框、检影器。在承片框上装有精密的框标。经纬仪用来测定摄影站点和检查点的坐标,并确定主光轴方向。主要用于地形和非地形摄影测量。
(10)立体坐标量测仪
摄影测量中用于测定立体像对上同名点的像片平面直角坐标和坐标差(视差)的仪器。由观测系统,导轨系统,像片盘,量测系统和照明设备等部分组成。有的仪器有自动坐标记录装置,还可直接获得计算机使用的穿孔纸带,或配有自动拍摄所量测像点影像的装置。主要用于解析空中三角测量和地面立体摄影测量加密像控点。
(11)立体测图仪
航空摄影测量全能法测图仪器的统称。是摄影测量内业成图的主要仪器。其结构原理是以摄影过程的几何反转为基础。由投影系统、量测系统、观察系统和绘图系统组成。仪器按投影方式分为光学投影、机械投影和光学机械投影三种,按使用范围分,有专为地面立体摄影经纬仪配套的仪器,也有既可供航测成图又可供地面摄影成图的全能仪器;有的限于测图,有的还能用于空中三角测量。如今,发展的趋势是主机结构趋于简单,但增加各种外围设备,如自动坐标记录装置,正射投影装置、数控绘图桌等,以扩大使用范围,提高工作效率。另外,解析测图仪也可归于全能法测图仪器,它由带有反馈系统的高精度立体坐标量测仪、电子计算机、数控绘图桌、控制台及相应的软件组成。新型解析测图仪可以联机或脱机测图,其人机对话的数字摄影测量、信息库、图解系统用于地籍测量和空中三角测量,可获取数字地面模型、断面图、进行地面摄影测量以及修测更新地图等。
(12)正射投影仪
将具有倾斜和地面起伏的中心投影像片变换成正射影像图的摄影测量专用仪器。正射影像图具有成图快速、信息丰富、直观易识等特点,正射投影仪一般分光学投影和电子投影两类,可以联机或脱机作业,制作正射影像图。
Ⅳ 光学测量仪器的作用有什么
光学水准仪的主要功能是用来测量标高和高程
.光学水准仪主要用于建筑工程测量控制网标高基准点的测设及厂房、大型设备基础沉降观察的测量。在设备的安装工程项目实施中用于连续生产线设备测量控制网标高基准点的测设及安装过程中对设备安装标高的控制测量。
Ⅵ 求各类测量仪器使用方法及各种内业计算方法。不懂的不要乱答。
虽然不知道你讲什么类型的,可是希望这些文书能帮助到你!全站仪的使用内容:了解全站仪的分类、等级、主要技术指标;掌握全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法;了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。
重点:全站仪的基本操作,测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。
难点:全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。
教学方法:采取演示法教学。讲解拓普康全站仪使用,在课堂上每讲一项功能后,利用多媒体课室的优点,现场演示一次,并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上,起到直观、形象的效果,使学生能迅速掌握全站仪的使用。
§ 7.1 全站仪(total station)的功能介绍
随着科学技术的不断发展,由光电测距仪,电子经纬仪,微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪(简称全站仪)正日臻成熟,逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等,都达到了一个新的阶段。
全站仪是指能自动地测量角度和距离,并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高,功能多,精度好,通过配置适当的接口,可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比,省去了大量的中间人工操作环节,使劳动效率和经济效益明显提高,同时也避免了人工操作,记录等过程中差错率较高的缺陷。
全站仪的厂家很多,主要的厂家及相应生产的全站仪系列有:瑞士徕卡公司生产的 TC 系列全站仪;日本 TOPCN (拓普康)公司生产的 GTS 系列;索佳公司生产的 SET 系列;宾得公司生产的 PCS 系列;尼康公司生产的 DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的 GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司 90 年代生产的 NTS 系列全站仪填补了我国的空白,正以崭新的面貌走向国内国际市场。
全站仪的工作特点:
1、能同时测角、测距并自动记录测量数据;
2、设有各种野外应用程序,能在测量现场得到归算结果;
3、能实现数据流;
一、TOPCON 全站仪构造简介
图1为宾得全站仪 PTS-V2 ,图2为尼康 C-100 全站仪,图3为智能全站仪GTS-710,图4为蔡司Elta R系列工程全站仪,图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。
二、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∠ AOB ,则:
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=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。则有:
方位角:
坐标:
若输入:测站 S 高程,测得:仪器高 i ,棱镜高 v ,平距,竖直角,则有:
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Δ X 和横向差值Δ Y 。
3)根据显示的 dD 、dHR 或ΔX 、ΔY ,逐渐找到放样点的位置。
5、程序测量( programs )
(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。
◢ ——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
◢ ◣ ——光标左右移动键
▲ ▼ ——光标上下移动、翻屏键
F1 、 F2 、 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。
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F1 OSET :设置水平读数为:0°00ˊ00"。
F2 HOLD :锁定水平读数。
F3 HSET :设置任意大小的水平读数。
F4 P1↓: 进入第 2 页。
第 2 页
F1 TILT :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 P2↓: 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 P3↓:进入第 1 页。
2、距离测量模式
功能:按 ◢ 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。
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F1 MEAS :进行测量。
F2 MODE :设置测量模式, Fine/coarse/tragcking(精测/粗测/跟踪)。
F3 S/A : 设置棱镜常数改正值( PSM )、大气改正值( PPM )。
F4 P1 ↓: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 P2↓: 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 )常数。
F4 P1↓: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 P2↓:进入第 3 页。
第 3 页
F1 OFSET :偏心测量方式。
F2 ———
F3 m/f/i: 距离单位米 / 英尺 / 英寸切换。
F4 P3↓: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——按 ◢ 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-30mm。(具体见说明书)
2、大气改正值 PPM 的设置——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 ◢ 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 、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 P↓, 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 P↓,进入第 2 页,在 INS.HT 栏,输入仪器高。
6、按 P↓,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、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 ANGLE( F1 )。使用水平制动和水平微动螺旋,使显示的 dHR=0°00ˊ00",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 。
§ 7.3 全站仪使用的注意事项与维护
一、全站仪保管的注意事项
1、 仪器的保管由专人负责,每天现场使用完毕带回办公室;不得放在现场工具箱内。
2、仪器箱内应保持干燥,要防潮防水并及时更换干燥剂。仪器须放置专门架上或固定位置。
3、仪器长期不用时,应一月左右定期通风防霉并通电驱潮,以保持仪器良好的工作状态。
4、仪器放置要整齐,不得倒置。
二、使用时应注意事项
1、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。
2、开箱后提取仪器前,要看准仪器在箱内放置的方式和位置,装卸仪器时,必须握住提手,将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时,请握住仪器提手和底座,不可握住显示单元的下部。切不可拿仪器的镜筒,否则会影响内部固定部件,从而降低仪器的精度。应握住仪器的基座部分,或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕,先盖上物镜罩,并擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置妥帖,合上箱盖时应无障碍。
3、在太阳光照射下观测仪器,应给仪器打伞,并带上遮阳罩,以免影响观测精度。在杂乱环境下测量,仪器要有专人守护。当仪器架设在光滑的表面时,要用细绳(或细铅丝)将三脚架三个脚联起来,以防滑倒。
4、当架设仪器在三脚架上时,尽可能用木制三脚架,因为使用金属三脚架可能会产生振动,从而影响测量精度。
5、当测站之间距离较远,搬站时应将仪器卸下,装箱后背着走。行走前要检查仪器箱是否锁好,检查安全带是否系好。当测站之间距离较近,搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上,但仪器要尽量保持直立放置。
6、搬站之前,应检查仪器与脚架的连接是否牢固,搬运时,应把制动螺旋略微关住,使仪器在搬站过程中不致晃动。
7、仪器任何部分发生故障,不勉强使用,应立即检修,否则会加剧仪器的损坏程度。
8、元件应保持清洁,如沾染灰沙必须用毛刷或柔软的擦镜纸擦掉。禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。清洁仪器透镜表面时,请先用干净的毛刷扫去灰尘,再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭。除去仪器箱上的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油,而应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗。
9、湿环境中工作,作业结束,要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱。回到办公室后立即开箱取出仪器放于干燥处,彻底凉干后再装箱内。
10、冬天室内、室外温差较大时,仪器搬出室外或搬入室内,应隔一段时间后才能开箱。
三、电池的使用
全站仪的电池是全站仪最重要的部件之一,现在全站仪所配备的电池一般为 Ni-MH( 镍氢电池 ) 和 Ni-Cd( 镍镉电池 ) ,电池的好坏、电量的多少决定了外业时间的长短。
1、建议在电源打开期间不要将电池取出,因为此时存储数据可能会丢失,因此在电源关闭后再装入或取出电池。
2、可充电池可以反复充电使用,但是如果在电池还存有剩余电量的状态下充电,则会缩短电池的工作时间,此时,电池的电压可通过刷新予以复原,从而改善作业时间,充足电的电池放电时间约需 8 小时。
3、不要连续进行充电或放电,否则会损坏电池和充电器,如有必要进行充电或放电,则应在停止充电约 30 分钟后再使用充电器。
不要在电池刚充电后就进行充电或放电,有时这样会造成电池损坏。
4、超过规定的充电时间会缩短电池的使用寿命,应尽量避免电池剩余容量显示级别与当前的测量模式有关,在角度测量的模式下,电池剩余容量够用,并不能够保证电池在距离测量模式下也能用,因为距离测量模式耗电高于角度测量模式,当从角度模式转换为距离模式时,由于电池容量不足,不时会中止测距。
总之,只有在日常的工作中,注意全站仪的使用和维护,注意全站仪电池的充放电,才能延长全站仪的使用寿命,使全站仪的功效发挥到最大