第5章 电子全站仪与GPS.ppt

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1、第5章 电子全站仪与GPS,5.1 索佳500电子全站仪的构造 5.2 索佳500电子全站仪的使用 5.3 索佳500电子全站仪的应用 5.4 GPS简介 5.5 复习思考题,第一节 索佳500电子全站仪的构造,一、仪器构造,索佳500电子全站仪主机图,二、功能键的用途,（一）功能键on电源开关键ESC：取消输入的数据内容SFT：字母大小写转换BS：删除光标左边的一个字符FUNC：取消输入的数据内容F1F4：输入软键对应的字母或数字回车键：选取或接收输入的内容（二）定义到软键上的功能DIST:距离测量SHV:测量类型选择(S:斜距，H:平距，V:高差),0SET:水平角置零COORD:坐标测量

2、 REP:水平角重复测量MLM:对边测量SO:放样测量OFFSETRE:偏心测量,MENU:进入菜单模式（即进行坐标测量、放样测量、偏心测量、重复测量、对边测量、悬高测量、后方交会测量、面积测算等）REM:悬高测量RESEC:后方交会测量R/L:左/右水平角测量，HAR：右角，HAL左角,模式图显示,第二节 索佳500电子全站仪的使用,一、电池充电充电步骤：将充电器插头插入100240V交流电插座内。将电池槽对准充电器推入，充电指示灯闪动表示开始充电。充电指示灯不闪动表示充电结束，充电时间约为2小时。拔出充电器插头，取出电池。注意：电池长期不使用应每月充一次电，不要在电量完全耗尽后再充电。电池

3、的安装步骤：向下按动电池护盖开关钮，打开电池护盖；插入电池，向下按动并听到卡嗒声响；合上电池盖，向下按动开关钮听到喀哒声响，完成电池安装。注意：卸下电池前必须关闭电源。电池护盖未关闭时开机，仪器发出响声，合上护盖仪器返回前一屏幕显示。,二、安置仪器及使用,1.仪器安装与对中步骤：架设三脚架使架腿等长，架头位于测点上近似水平，三脚架腿牢固地支撑与地面上。将仪器放置三脚架架头上，一只手握住仪器，另一只手旋紧中心螺旋。通过光学对中器目镜观察，旋转对中器的目镜至分划板十字丝看得最清楚，再旋转对中器调焦环观看地面点，调整仪器对中。,电子全站仪安置图,2.整平,仪器整平可以通过屏幕显示的电子气泡完成。步骤

4、：调整脚螺旋使测点位于光学对中器十字丝中心。调节三脚架腿使气泡居中，此项工作需要重复多次进行。松开水平制动钮转动照准部，使照准部水准器轴平行于任意两个脚螺旋的连线，相对旋转该两个脚螺旋，使气泡居中（气泡向顺时针旋转的脚螺旋方向移动）。将照准部旋转90利用第三个脚螺旋使气泡居中。在旋转照准部90检查气泡是否居中。若不居中，按照步骤将脚螺旋向相反方向相对等速旋转完成该方向居中，按照进行，使气泡居中。,电子全站仪整平图,3开机和关机,按下on键开机，按下on后同时按住灯键关机。开机后，松开水平制动钮，旋转仪器照准部一周，听到一声鸣响后，水平度盘指标自动设置完毕。松开垂直自动钮，纵转望远镜一周，听到一

5、声鸣响后，垂直度盘指标自动设置完毕，此时，仪器处于测量模式。若仪器给出“Out of range”提示，表明仪器尚未整平好，需要重新整平仪器。仪器在无任何操作30分钟后将自动关机。,度盘指标设置,4数值的输入5.任取项的选取6.模式转换7.其它操作8.调焦与照准步骤：目镜调焦，用望远镜观察一明亮无地物的背景。将目镜顺时针旋转到底，再反时针方向慢慢旋转，十字丝成像最清晰。目镜调焦工作不需要经常进行。照准目标，松开垂直和水平制动钮，用粗照准器瞄准目标使其进入视场后固定两制动钮。物镜调焦，用垂直和水平微动手轮使十字丝精确照准目标（微动手轮要顺时针方向旋转）。再次进行调焦，使目标与十字丝间不存在视差。

6、,第三节 索佳500电子全站仪的应用,一、角度测量（一）两点间角度测量利用水平角置零功能“OSET”测定两点间的夹角，该功能可将任何方向的值设置为零。假定O、A、B三点（不在同一条直线上），O点为测站，A、B两点为目标点，利用索佳500全站仪测定AOB的水平角。步骤：旋转照准部，照准目标点A。在测量模式第1页（P1）菜单下按OSET，在OSET闪动时再次按下该键。此时测站与目标点A方向值已设置为零。旋转照准部，照准目标点B。显示屏显示的“HAR”右侧的角度值即为两目标点A、B间的水平角。,角度测量显示,（二）已知方向的设置,利用水平角设置功能“H.ANG”可将照准部方向值设置为所需值,然后再进

7、行角度测量。当在一已知点瞄准另一已知点时，该方向的坐标方位角为已知值，此刻，可设置水平度盘读数为已知方位角值，该项操作为水平度盘定向。此后，瞄准任何方向水平度盘显示的读数为该方向的方位角之值。该方法适用与极坐标法的点位测定。,已知方向设置显示,（三）水平角重复测量,该方法重复多次测定同一夹角，可得到更高精度的水平角测量结果。步骤：“REP”功能定义到测量模式下的功能软键上。按REP此时方向值显示为0。照准目标点A后按 OK。照准目标点B后按OK。第2次照准目标点A后按 OK。第2次照准目标点B后按OK。重复步骤继续后面的测量。完成测量后按ESC结束。注意：如果未将“REP”功能定义到功能软键上

8、，也可以在测量模式的第2页菜单下按MENU后选取“Repetition”进行水平角重复测量。重复测量最大次数为10次。,水平角重复测定,（四）度测量数据输出,角度测量数据输出就是将角度测量数据输出到计算机等外部设备中。步骤：将“DOUT”功能定义到测量模式下的功能软键上。照准目标点。按DOUT后选取“Angle Data”将角度测量数据输出到计算机内。,二、距离测量,在距离测量前，对仪器要完成以下设置：测距模式反射镜类型棱镜常数改正值气象改正值距离测量需要对棱镜返回的信号进行检测。步骤：将“AIM”功能定义到测量模式软键上。精确照准目标。返回信号的强弱由右图计量条表示。,（一）距离和角度测量,

9、步骤：将仪器照准目标。在测量模式第1页菜单下按DIST开始距离测量。测距开始后，仪器闪动显示测距模式，棱镜常数改正值，气象改正值等信息。一声短响后屏幕上显示出距离“S、”垂直角“ZA”和水平角“HAR”的测量值。按STOP停止距离测量。按SHV可使距离值的显示在斜距“S”、平距“H”和高差“V”之间转换。注意：若测距模式为单次精测，每次测距完成后测量自动停止。若测距模式为平均精测，测量完成后在SA行上显示距离的平均值。距离和角度最新测量值自动寄存在内存中，随用随调，关机后被清除。,角度与距离测定显示,（二）调阅测量数据,经过测量的数据包括距离、垂直角、水平角和坐标观测值可随时在显示屏上调阅，距

10、离值能够在斜距、平距和高度之间转换。步骤：将“RCL”功能定义到测量模式下的软键上。按RCL屏幕上显示出最新寄存的测量数据。按SHV可使距离值按指定的斜距、平距或高差显示。按ESC返回测量模式。,（三）距离测量数据输出,步骤：将“DOUT”功能定义到测量模式下的软键上。照准目标。按DOUT后选取“Dist Data”将测量数据输出到计算机内。按STOP停止数据输出，返回测量模式。,三、悬高测量,悬高测量主要解决无法设置棱镜的物体上，进行的高度测量。高度计算公式：Ht=h1+h2,悬高测量,步骤:将“REM”功能定义到测量模式下的软键上。将棱镜架设在待测物体的正上方或正下方,量取镜高。输入棱镜高

11、并照准棱镜。,在测量模式第1页菜单下按DIST测距。屏幕上显示出距离“S”垂直角“ZA”和水平角“HAR”的量测值。按STOP停止测距。照准待测物体后按REM后开始悬高测量。仪器显示地面点至待测物体的高度“Ht”按STOP停止测量。按ESC结束悬高测量，返回测量模式。注意：如果未将“REM”功能定义到软键上，在测量模式的第2页菜单下按MENU后选取“REM”进行悬高测量。,（a）,（b）,悬高测量显示,四、坐标测量,在全站仪上输入测站点的坐标、仪器高、目标高和后视坐标方位角后，用坐标测量功能可以测定目标点的三维坐标。（一）输入测站数据进行坐标测量前，将测站坐标、仪器高和目标高等数据输入仪器中。

12、步骤：量取仪器高和目标高。在测量模式第1页菜单下按COORD进入Coord屏幕。选取“Stn dta”后按EDIT输入测站坐标、仪器高和目标高。也可以调用内存中已知坐标数据。按OK完成输入。如果存储测站数据按REC。,坐标测量,输入测站数据显示,（二）设置后视坐标方位角,后视坐标方位角由测站点坐标和后视点坐标反算得到。步骤：在Coord屏幕下选取“Set H.angle”。选取“Back sight”后按EDIT输入后视点坐标。也可以利用READ调用内存中的数据。按OK。屏幕上显示出测站点的坐标。按设置测站坐标。照准后视点后按OK设置后视点方位角。,设置后视坐标方位角,后视坐标方位角显示,（三

13、）三维坐标测量,三维坐标测量是利用极坐标法测定点的平面坐标，利用三角高程法测定点的高程。在全站仪中用N、E表示平面坐标，用Z表示高程。在设立完测站后视点坐标方位角后即可测定目标点的三维坐标。目标点计算公式：N1=N0+SsincoshE1=E0+SsinsinhZ1=Z0+Mh+Scoscos-Ph式中：N0：测站点N坐标 S：斜距 Mh：仪器高E0：测站点E坐标 h：天顶距 Ph：目标高 Z0：测站点Z坐标 Z：坐标方位角,三维坐标测量,步骤：照准目标点上的棱镜。在Coord屏幕下选取“Observation”开始坐标测量，在屏幕上显示出所测目标点的坐标值后按STOP停止测量。按HT可重新输

14、入测站数据。当待测目标点的目标高不同时，在开始观测前先将目标高输入到仪器中。照准下一目标点后按OBS开始测量。用同样方法对所有目标点进行测量。按结束坐标测量，返回Coord屏幕。,三维坐标显示,五、后方交会测量,在某一测站上，通过对两个以上的已知点观测，以求得待定点的坐标，在全站仪上称为后方交会。步骤：将RESEC功能键定义到测量模式下的软键上。按RESEC开始后方交会测量。按EDIT 输入已知点数据每输完一点后按光标键进入下一点。当所有已知点输入完毕后按MEAS。若返回上一点按光标返回键。照准第1已知点后按DIST开始测量。屏幕上显示测量结果。按YES确认第已1知点的测量结果。重复步骤至顺序

15、观测已知点。当观测量足以计算测站点坐标时屏幕上将显示出CALC。观测完所有已知点按CALC或YES进行测站点的坐标计算。当某已知点围被观测或需要增加新的已知点时按 ADD。存储测量结果按REC。,按OK结束后方交会测量。按YES将已知点1作为后视点设置后视方位角。按NO不设置后视点坐标方位角，返回测量模式下。注意：如果未将“RESEC”功能定义到软键上，也可在测量模式的第2页菜单下按MENU后选取“RESECTION”进行后方交会测量。经过软件计算得出计算结果。,后方交会测量,六、放样测量,（一）角度和距离放样测量角度和距离放样是依据相对于某参考方向转过的角度和至测站点的距离测设出所需点位。步

16、骤：设立测站。照准参考点后按两次OSET将参考方向置零或者输入角值为所需值。在测量模式第3页菜单下按SO进入SO屏幕。选取“SO data”后按EDIT对下列各值进行设置：测站点至放样点的距离“SO dist”。放样方向与参考方向间的夹角“SO hang”。按OK完成放样值的设置。转动仪器照准部实现似的“dHA”的值为“O”，指挥将棱镜设立到所照准方向上。按 SO 选择显示方式。每按一次SO显示在“SOH”（平距放样）“SOS”（斜距放样）“SOV”（高差放样）“SO”（坐标放样）“SOHt”（悬高放样）间进行切换。,按DIST开始放样测量。屏幕上显示出距离实测值与放样值之差“SOH”。在照准

17、方向上将棱镜移向或远离测站使“SOH”的值为“O”。当“SOH”的值为正，棱镜向测站移动，为负值时远离测站。若按，屏幕上会显示出棱镜移动的方向：,放样测量,放样测量显示,注意：在测量模式第页菜单下按MENU后选取“SO”也可进行放样测量。,（二）坐标放样测量,步骤：在测量模式第3页菜单下按SO进入SO屏幕。选取“stn data”后按EDIT，输入测站数据并按OK。选取“Set H angle”。设置后视方向的坐标方位角。选取“SO data”，按COORD后在按后在按EDIT并输入放样点坐标值。如果按READ可直接调用内存中的数据作为放样点的坐标。按OK屏幕上显示出放样角度值和距离值。按OK

18、。按SO使之显示“SO”（坐标放样）。,按COORD开始坐标放样测量。移动棱镜测出放样点的位置。按ESC结束放样返回SO屏幕。,坐标放样,坐标放样显示,（三）悬高放样测量 悬高放样测量的目的是解决由于测设位置过高或过低而无法在其位置上设置棱镜的放样点的点位。,步骤：将棱镜放置在放样点的正上方或正下方，用带尺量取棱镜高（棱镜中心至地面点的距离）。在测量模式第3页菜单下按SO进入SO屏幕。选取“Sta data”后按EDIT输入以下各值。仪器高 棱镜高按OK返回SO屏幕。选取“SO data”后按EDIT在“SO dist”处输入放样高度，即放样点至地面点的高度。按OK。按SO使之显示“SO Ht

19、”（悬高放样）。按REM开始悬高放样测量。向上或向下转动望远镜测定放样点的点位。使第一行处显示值为“Om”则所照准处为放样点点位。按ESC结束放样返回SO屏幕。,七、对边测量,多点间距离测量步骤：照准起始点，在测量模式第1页菜单下按DIST开始测量，待显示出测量值后按STOP停止测量。照准目标点，在测量模式第3页菜单下按MLM对目标点进行测量。屏幕上显示各值：S：目标点与起始点为斜距；H：目标点与起始点为平距；V：目标点与起始点为高差。照准下一目标点并按MLM对目标点进行测量。用同样的方法测量各目标点与起始点间的斜距、平距、高差。,按S/%可显示出目标点与其始点间的坡度。照准起始点后按OBS可

20、对起始点重新进行测量。观测完某目标点后按MOWE可将该点设置为后面测量的起始点。按ESC结束对边测量。,对边测量,八、面积计算,步骤：将“AREA”功能定义到测量模式下的软键上。按AREA开始面积计算。照准待计算面积图形第1个边界点上的棱镜后按OBS。再次按OBS开始测量，屏幕上显示出所测点的坐标。按OK将所观测的第1个边界点作为“01”点。重复上述的步骤至，按顺时针或逆时针方向顺序观测余下的各边界点。,按CALC计算并显示面积之值。按OK结束面积计算返回测量模式屏幕。,闭合导线坐标,九、存储数据,（一）存储距离测量数据步骤：照准目标点在测量模式第1页菜单下按DIST开始测量。在测量模式第3页

21、菜单下按REC进入屏幕，选取“Dist data”显示观测值。按REC后按EDIT输入以下各值：目标点点号；属性码；目标高确认无误后按OK存储数据。照准下一目标后按DIST对目标点进行测量，重复步骤与完成该点的测量和数据存储。按AUTO可在距离测量的同时自动存储测量结果。按ESC结束测量返回屏幕下。注意:仪器自动产生的点号是在上一点点号的基础上加1；为了防止重复存储，数据一旦存储后REC不再显示；点号最大长度可设为14位（字母或数字均可以）；目标高输入范围为9999.999m；属性码最大长度为16位字符。,（二）存储角度测量数据,经测量获得的角度数据也可以存储到当前工作文件中。步骤：在测量模式

22、第3页菜单下按REC进入屏幕。照准目标后选取“Angle data”屏幕上显示角度测量值。按REC后按EDIT输入以下各值。.目标点点号.属性码.目标高核实输入值无误后按OK。存储数据。按ESC结束测量返回屏幕下。,（三）存储坐标数据,步骤：在测量模式下对目标点进行坐标测量。在测量模式第3页菜单下按REC进入屏幕。选取“Coord data”显示坐标测量值。按REC后按EDIT输入以下各值。.目标点点号.属性码.目标高核实输入值无误后按OK。存储数据照准下目标点后按OBS继续对目标点的测量，重复步骤与完成该点的测量和数据存储。按ESC结束测量返回屏幕下。,（四）存储测站数据,步骤：在测量模式第

23、3页菜单下按REC进入屏幕，选取“Stn data”。按EDIT后输入以下各值：测站坐标（NO.EO.ZO）；点号（Pt.）；仪器高（Insth）；属性码（Code）；观测者（Operator）；日期（Date）；时间（Time）；天气情况（Weath）；风力（Wind）；温度（Temp）；气压（Press）；气象改正值（ppm）输入属性码时,按或可调用预先输入的属性码,将光标移到所需的属性码上。核实输入值无误后按OK存储数据。按ESC结束测量返回屏幕下。,十、已知坐标的输入与删除,（一）已知坐标在键盘上的输入步骤：在存储模式下选取“Know data”。选取“Key in coord”后输入

24、已知坐标值和点号。按确认键，将数据存入仪器内存并返回步骤屏幕下。继续输入各已知点的坐标数据。按ESC 结束返回屏幕。（二）已知坐标在键盘上的删除步骤：在存储模式下选取“Know data”。选取“Deletion”显示已知点号表。,将光标移至待删除点号上，按确认键。按DEL删除所选点。按ESC结束删除返回屏幕。（三）清除全部已知坐标步骤：在存储模式下选取“Know data”。选取“clear”后按确认键。按YES确认清楚返回屏幕。,十一、电子全站仪使用与保养应注意的问题,使用电子全站仪时应注意如下问题：禁止在高粉尘下作业，在易燃品附近禁止使用仪器。禁止私自拆卸和重装仪器。不能用望远镜直接看太

25、阳及反光物体反射的阳光。架设三脚架时固紧三脚架和中心螺旋，防止脚架滑到损伤仪器。迁站时仪器必须从脚架上取下来。取下电池时先关闭电源开关。仪器应在干燥恒温的室内保管。如果长期不使用仪器，至少每三个月检查一次。,一、GPS概述,GPS,空间部分,GPS空间系统,21+3颗GPS星座载波L1:频率1575.42MHz载波L2:频率1227.60MHz,第四节 GPS简介,地面控制部分,GPS,一个主控站、三个注入站和五个监测站,GPS,用户设备部分,按用途分：导航型、测地型、授时型按载波频率分：单频接收机、双频接收机,（二）GPS系统的组成,北京博飞GPS接收机,轻巧的主机,二、GPS定位的基本原理,卫星（xs,ys,zs）与接收机（x,y,z）之间的距离 建立的关系式为：,实际上因接收机钟差改正 是未知数，接收机必须同 时至少测定四颗卫星的距离 才能解算出接收机的三维坐标。,基本原理：空间距离后方交会,定位原理和方法：1、伪距定位（精度较低）测量GPS卫星的伪噪声码从卫星到达用户接收机天线的传播时间，进而计算出距离。2、载波相位定位（精度较高）测定来自GPS卫星的载波信号和接收机产生的同频参考信号之间的相位差。,GPS控制网,第五节 复习思考题,利用全站仪如何进行悬高测量？利用全站仪如何进行后方交会测量？角度与距离的放样测量。坐标放样测量。如何利用GPS对目标点导航。,