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1、数字测图第二章 全站仪图根控制测量讲解人：王昶课题一课题一全站仪及其使用3 1、角度测量、角度测量方法：方法：与经纬仪相同。与经纬仪相同。（1）水平角测量 从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。范围：顺时针 0 3604 水平角度测量可分为测回法、方向观测法等，观水平角度测量可分为测回法、方向观测法等，观测方法步骤与光学经纬仪相同。测方法步骤与光学经纬仪相同。置零置零角度角度测量模式中下按测量模式中下按置零置零键，在键，在置零置零键闪动时再次按下该键，此时目标点键闪动时再次按下该键，此时目标点1方向值方向值已经设置为已经设置为0。配置度盘配置度盘在角度测量模式中按在角
2、度测量模式中按置角置角 键，输入所需的键，输入所需的方向值，在按回车键即可。方向值，在按回车键即可。输入规则为：例如需要输入的方向值为输入规则为：例如需要输入的方向值为900136，应输入，应输入90.0136。5 6 测量之前请再次检查确认：1、仪器已精确整平2、电池已充足电 3、垂直度盘指标已设置好 4、仪器参数已按观测条件设置好7 可测量平距、高差和斜距（全站仪镜点至棱镜镜点间可测量平距、高差和斜距（全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距）高差及斜距）进行距离测量之前设置好以下参数：(1)大气改正（PPM）(2)棱镜常数改正（PSM）(3)测距模式2.距离测量距离测量8(1)大气改正（PPM）
3、输入测量时的气温（输入测量时的气温（TEMPTEMP）、气压（）、气压（PRESSPRESS），或经计算），或经计算后，输入后，输入PPMPPM的值。的值。全站仪所发射的红外光的光速随着大气温度和压力的改变而改变，本仪器一旦设 置了大气改正值，即可自动对测距结果实施大气改正。改正数公式如下：不顾及大气改正时，请将PPM 值设为零。全站仪标准气象条件（即仪器气象改正值为 0 时的气象条件）：气压：101.3 kPa 温度：209（2 2）棱镜常数改正（）棱镜常数改正（PSMPSM）一般：一般：PRISM=0PRISM=0（原配棱镜），（原配棱镜），-30mm-30mm（国产棱镜）（国产棱镜）10
4、 距离测量模式 下面给出利用棱镜测距时，不同测距模式下的测量时间和距离值的最小显示。精测：精测模式是最常用的测距模式。精度：（2+2PPMD）mm（D 为距离）测量时间：3 秒 最小显示：1mm 跟踪测量：常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约为0.3S测量时间：1 秒 最小显示：10mm 粗测模式，测量时间约为0.7S，最小显示单位1cm或1mm。11 12 13 3.坐标测量14 坐标测量前需做好如下准备工作：输入测站坐标设置后视方位角或坐标15 1.距离偏心测量 距离偏心测量应将偏心点（棱镜）设在目标点的左侧或右侧，或者前侧或后侧。当偏心点设在目标点的左
5、侧或右侧时，应使偏心点和目标点的连线与偏心点和测站点的连线间的夹角大致为90；当偏心点设在目标点的前侧或后侧时，应使之位于测站点与目标点 的连线上。4.其他功能16 在测量模式下，照准偏心点按测距开始测量。测量停止后(在重复测量模式下需按停止),显 示出测站点至偏心点的斜距、垂直角和水平角17 在测量模式下使之显示出偏心功能，按偏心进入偏心测量菜单屏幕。选择“1、距离偏心”后按 ENT，显示单距偏心测量屏幕。按设置键可以设置下列各数据项：1、偏距：偏心点至目标点的平距值2、方向：偏心点的方向，按 或 键设置 每设置完一数据项后按 OK。按确定显示偏心测量结果屏幕。在不同的测量模式下(第1步中所
6、用测量模式)显示的内容是 不一样的。18 按存储记录测量数据。输入下列数据项按存储记录距离与坐标数据，返回偏心测量菜单屏幕。退回偏心测量菜单屏幕：ESC19 2.对边测量对边测量 对边测量用于在不搬动仪器的情况下，直接测量某一起始点(P1)与任何一个其它点间的斜距、平距和高差。在测量两点间高差时，将棱镜安置在测杆上，并使所有各点的目标高相同。20 在菜单模式下选择“4、对边测量”也可以进行对边测量。21 选择观测键，之后界面就会出现对边的选项，这时就可以进行对边测量了：S：起始点P1 与目标点P2 间的斜距H：起始点P1 与目标点P2 间的平距V：起始点P1 与目标点P2 间的高差 HAR：测
7、站点与目标点P2 间的水平角 照准目标后按对边开始对边测量。测量停止后显示起始点与目标点间的斜距、平距和高差。用同样的方法，可以测量起始点与其他任一点间的斜距、平距和高差。重新观测起始点：观测22 按 ESC 结束对边测量，返回功能界面23 3.悬高测量悬高测量 悬高测量用于对不能设置棱镜的目标(如高压输电线、桥梁等)高度的测量。目标高计算公式：Ht=h1+h2h2=Sinz1 Ctgz2 Scosz1进行悬高测量时，不论选用何种测距模式，初次测量时间为0.7 秒，其后每间隔0.5 秒测一次。24 将棱镜设于被测目标的正上方或者正下方，用卷尺量取棱镜高(测点至棱镜中心的距离)。在菜单模式下按悬
8、高测量进入仪器高、目标高设置屏幕。进入悬高测量界面后选择观测25 测量停止后显示出测量结果。旋转测距头，将其移至目标处，Ht.就是目标的高度.26 4.面积计算 面积计算通过输入或调用仪器内存中三个或多个点的坐标数据，计算出由这些点的连 线封闭而成的图形的面积，所用坐标数据可以是测量所得，也可以手工输入。且这两种方法可交替进行。坐标(已知值)：P1(N1,E1)P2(N2,E2)P3(N3,E3)P4(N4,E4)P5(N5,E5)面积(计算值)：S 27 在菜单中选择“面积测量”。对于每一个参与面积计算的点既可以通过测量得到，也可以调用内存中的坐标数据。这里第1 点以测量为例：照准所计算面积
9、的封闭区域第 1 边界点后按测量测量结果显示在屏幕上。系统将测量结果作为“pt_01”点。屏幕中以“pt_*”表示此点为测量所得。*为点号。28 可重复上述步骤，按顺时针或逆时针方向顺序完成全部边界点的观测，也可调用内存中的 坐标数据。当获得的已知点数达到足以计算面积点数(至少 3 个)时，屏幕显示出计算。取值功能可以调用已知数据文件中的坐标数据和调用工作文件中的测站、测量坐标点、和坐标点数据。29 按“计算”计算并显示面积计算结果。按ESC 结束面积计算返回到菜单屏幕。30 5.全站仪使用进行坐标测量之前请检查：1、仪器已正确地安置在测站点上2、电池已充足电 3、度盘指标已设置好 4、仪器参
10、数已按观测条件设置好 5、大气改正数、棱镜常数改正数和测距模式已正确设置 6、已准确照准棱镜中心，返回信号强度适宜测量31 注意事项：注意事项：1、运输仪器时，应采用原装的包装箱运、运输仪器时，应采用原装的包装箱运输、搬动。输、搬动。2、近距离将仪器和脚架一起搬动时，应、近距离将仪器和脚架一起搬动时，应保持仪器竖直向上。保持仪器竖直向上。3、拔出插头之前应先关机。在测量过程、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。中，若拔出插头，则可能丢失数据。4、换电池前必须关机。、换电池前必须关机。5、仪器只能存放在干燥的室内。充电时，、仪器只能存放在干燥的室内。充电时，周围温度应
11、在周围温度应在10-30之间。之间。6、全站仪是精密贵重的测量仪器，要防、全站仪是精密贵重的测量仪器，要防日晒、防雨淋、防震动碰撞。严禁仪器直日晒、防雨淋、防震动碰撞。严禁仪器直接照准太阳。接照准太阳。课题二课题二导线测量33 1.导线的定义将测区内相邻控制点（导线点）连成直线而构成的折线图形。2.导线的布设形式闭合导线：多用于面积较宽阔的独立地区。附合导线：多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。支导线：支导线的点数不宜超过2个，仅作补点使用。还有导线网，其多用于测区情况较复杂地区。34 3.导线点位选择的基本要求1.相邻点之间必须通视，点位能长期保存；2.便于加密、扩展和寻找；
12、3.观测视线超越（或旁离）障碍物应在1.3m以上；4.平面控制点位置应沿路线布设，距路中心的位置宜大于50m且小于300m，同时应便于测角、测距及地形测量和定测放线；5.路线平面控制点的设计，应考虑沿线桥梁、隧道等构造物布设控制网的要求。在大型构造物的两侧应分别布设一对平面控制点。注意：需要绘制点之记！35 4.图根导线的布设要求（1）导线网中结点与高级点或结点与结点间的长度应不大于附和导线长度的0.7倍；（2）一级图根导线较短、由全长相对闭合差折算的绝对闭合差限差小于13cm时，其限差按13cm计；（3）一级图根导线的总长和平均边长可放宽到1.5倍，但其绝对闭合差应小于26cm；（4）二级图
13、根导线长度较短，由全长相对闭合差折算的绝对闭合差限差小于图上0.3mm时，按图上0.3mm计；（5）1:500、1:1000测图的二级图根导线，其总长和平均边长可放宽到1.5倍，但此时的绝对闭合差最大不超过图上0.5mm；36 4.图根导线的布设要求（6）当附和导线的边数超过12条时，其测角精度应提高一个等级；（7）图根导线的水平角观测使用不低于J6级的经纬仪或全站仪，按方向观测法观测；（8）边长测量用不低于级的光电测距仪或全站仪，实测边长一测回；（9）一级图根导线测定边长时，须测定仪器常数、棱镜常数等边长改正参数。上述参数可在电子手簿中记录，也可直接在全站仪进行设置与改正。37 1.图根导线
14、的技术要求图根图根级别级别适用适用比例比例尺尺附和附和导线导线长度长度（m）平均平均边长边长（m）导线导线相对相对闭合闭合差差方位方位角闭角闭合差合差测距测距中误中误差差（mm）测角测回数测角测回数测距测距测回测回数数（单（单程）程）测距测距一测一测回读回读数次数次数数DJ2DJ6一1:50015001201/60001512121:10001:2000二1:50010001001/400015/1121:100020001501:20003000250n24n4038 2.其他说明1.角度测量有转折角测量和连接角测量。各待定点上所测的角为转折角；导线与高级控制点连测得到起始方位角，即连接角测
15、量，也称导线定向。测角采用测回法测定；2.测距采用全站仪电磁波测距，如果测的是斜距则需同时观测竖直角进行平距改正。39 1.导线测量的观测使用全站仪进行测回法测水平角、电磁波测距并同步记录垂直度盘读数。a40 2.导线测量的记录41 42 43 44 45 1.图根水准测量的技术要求平坦地区图根点高程用图根水准测定。路线长度路线长度视线长度视线长度前后视前后视距差距差（m）附和路线或环附和路线或环线闭合差线闭合差附和路线（km）节点间（m）支线（km）仪器类型视距（m）平地或丘陵（mm）山地（mm）864DS310050L40n12图根水准路线及图根光电测距导线应起闭在不低于5等水准的控制点上
16、，图根三角高程路线可起闭于图根水准点。46 2.图根光电测距高程导线代替图根水准测量的技术要求山地或建筑物上的图根点高程可用图根三角高程测量方法测定，可与图根水准测量交替使用。附和路附和路线总长线总长（km）平均边平均边长长（m）测回数测回数垂直角指标差垂直角指标差之差之差对向观对向观测高差测高差较差较差（m）路线闭路线闭合差合差（mm）J2J6J2J653001215250.02SL4047 1.三角高程测量原理间接法测定高程。48 2.跟踪杆配合全站仪测高程法49 2.跟踪杆配合全站仪测高程法跟踪杆配合全站仪测量高程法，结合了水准测量的任意设站的特点，又减少了三角高程的误差来源，同时每次测
17、量时还不必量取仪器高、棱镜高，使三角高程测量精度进一步提高，施测速度更快。课题三课题三交会测量51 交会测量交会测量加密控制点的基本方法。加密控制点的基本方法。交会定点加密控制点的方法有：角度交会和距离交会两类。ABDaDbP距离交会距离交会BAP前方交会前方交会ABP侧方交会侧方交会AB C后方交会后方交会52 一、前方交会一、前方交会1.基本公式（余切公式）当A、B、P逆时针编号时：cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAPxxyyyyyxxxBAP53 当A、B、P顺时针编号时：cotcot)(cotcotcotcot)(cotcotABBAPABBAP
18、xxyyyyyxxx54 2角度前方交会的观测检核 从三个已知点A、B、C分别向P点观测水平角1、1、2、2，作两组前方交会。BPAC1 1 2 2 计算出P点的两组坐标。PPyxP 、PPyxP 、ppxxx ppyyy 22yxeMee1.02容 当两组坐标较差符合规定要求时，取其平均值作为P点的最后坐标。55 前方交会计算实例前方交会计算实例点名点名x观观 测测 角角yAPBxAxBBPC中数中数略略图图辅辅助助计计算算xPxBxCxPxPAB2 21 1C1 12 2P1 11 12 22 2yAyByPyByCyPyP37477.5437327.2037194.57437327.20
19、37163.6937194.5437194.5616307.2416078.9016226.4216078.9016046.6516226.4216226.4203.0 x0ymmmMeMe2.02001.02100003.0容404157751902581133569062356 二、侧方交会法二、侧方交会法 在一个已知点在一个已知点A A和未知点和未知点P P上安置仪器，观测水平角上安置仪器，观测水平角和和，并根据已，并根据已知点知点A A和和B B的坐标，计算的坐标，计算P P点坐标。点坐标。计算方法与特点：计算方法与特点：先计算出先计算出，再，再按前方交会的公式进行计算；按前方交会的公
20、式进行计算；一个已知点上不宜设站；在一个已知点和未知点上进行观测。一个已知点上不宜设站；在一个已知点和未知点上进行观测。ABPC57 检核：检核：在在P P点观测时，除了观测点观测时，除了观测之外，还需瞄准第三个已之外，还需瞄准第三个已知点知点C C，观测，观测角角(称为检验角称为检验角)作为检核之用。作为检核之用。PCPB算测算算PCDM/20.01 1：500-1500-1：20002000测图时，测图时，58 三、三、距离交会距离交会 A、B为已知控制点，P为待定点，测量了边长DAP和DBP，根据A、B点的已知坐标及边长DAP和DBP，通过计算求出P点坐标，这就是距离交会。DBPDAPB
21、(xB,yB)yA(xA,yA)(xP,yP)OxP59 1距离交会的计算方法BPABAPBPABAPABBPAPABDDDDDABPDDDDDBAP2arccos2arccos222222 （1）计算已知边的边长和坐标方位角 根据已知点A、B的坐标，按坐标反算公式计算边长DAB和坐标方位角AB。（2）计算BAP和ABP 按三角形余弦定理，得DAPDBPPxyOABAB DABAP BA BP 60（3）计算待定边AP、BP的坐标方位角。BAPABAP ABPBABP （4）计算待定点P的坐标。APAPAAPAPAPAPAAPAPDyyyyDxxxx sincos BPBPBBPBPBPBPB
22、BPBPDyyyyDxxxx sincosDAPDBPPxyOABAB DABAP BA BP 61 2.距离交会的观测检核 从三个已知点A、B、C分别向P点测量三段水平距离DAP、DBP、DCP，作两组距离交会。计算出P点的两组坐标。当两组坐标较差满足下式要求时，取其平均值作为P点的最后坐标。mm1.02P22Meeyx62 略图略图已知数已知数据据/mXA1807.041YA719.853XB1646.382YB830.660XC1765.500YC159.650观测数据/mDAPDBPDCPDAP与DBP交会DBP与DCP交会DAB/mDBC/mABBCBAPBAPAPBPxAPyAPxBPyBPXPYPXPYPX XP P/m/mYP/m辅助计算M为测图比例尺分母mm1.02PMe谢谢大家！数字测图谢谢大家！数字测图