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测绘仪器介绍辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 1 页测绘仪器近代发展简史摘要科学是从测量开始的这是19世纪著名科学家门捷列夫的名言。到了21世纪的今天，作为信息产业的三大关键技术之一，测试测量行业已经成为电子信息产业的基础和发展保障。而测试仪器作为测试测量行业发展不可或缺的工具，在测试测量行业的发展中起到了巨大的作用。中国“十一五”期间，由于国家不断增加基础建设的投入力度，在旺盛市场需求的带动下，对仪器需求不断增加，同时测试仪器市场也正在快速发展。 全球测试仪器市场情况及分析国内电子测量仪器行业在经过一段沉寂后，慢慢开始复苏。产品大幅增长主要有两个原因，一是市场的巨大需求，特别是通信、广播电视市场的巨大发展，引发了电子测量仪器市场的迅速增长，二是电子测量仪器行业近几年迅速向数字化、智能化方向发展，推出了部分数字化产品，因而在若干个门类品种上取得了较快增长。从近期中国仪表行业发展的情况来看势头喜人的，与全国制造业一样，虽然遇到了不少困难但仍然保持了向上发展的态势。作来说更是质的飞跃。我国测绘仪器经历了几十年发展,由传统测绘仪器向现代测绘仪器演进。上世纪50年代开始测绘仪器中发展起来各种类型的电磁波测距仪,电磁波测距仪采用的测量定位方法由三角测量法扩展到精密导线测量及三边测量法。同时电子计算机的出现也将测算速度大大提升,测绘数据通过计算机的运算变得更加精确和快捷。最后卫星空间技术的发展大大推动了测绘仪器及测绘工作的发展。这些传统的测绘仪器在改革开放前是测绘事业的主要工具,对于建国后的建筑事业发挥了重要的作用,如电子经纬仪、电磁波测距仪、全站仪和电子水准仪等。 关键词：，电子水准仪, 电子经纬仪，全站仪，电磁波测距仪，GPS.1辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 2 页The development and classification of surveying and mapping instruments AbstractThe development of science and technology drive the development of surveying and mapping instruments, as the main tool for surveying and mapping technology surveying and mapping instruments is indispensable . Since the founding of our state , not only economic developed prosperity , but also the accuracy and continuous of surveying and mapping instruments of our country improved constantly and automation degree are higher, which not only change the traditional measuring method for surveying and mapping work, it is a qualitative leap. Surveying and mapping instruments in China after decades, from the traditional to the modern surveying and mapping instruments of surveying and mapping instruments evolution. The 1950 s surveying and mapping instruments developed in various types of electromagnetic wave rangefinder, electromagnetic wave the ranger survey localization method by triangle measuring method of the extended to traverse survey precision and trilateral measuring method. At the same time the emergence of electronic computers will also measure speed greatly ascend, surveying and mapping data through the computer operations become more accurate and quick. The development of the technology of satellite space greatly promote the surveying and mapping instruments and the development of the surveying and mapping work. These traditional surveying and mapping instruments in reform and opening up is the main cause before the surveying and mapping tools, for after the founding of the architectural career played an important role, such as electronic theodolite, electromagnetic wave range finder, electronic tachometer and electronic level, etc.Key words: electronic theodolite,total station ,electronic level,GPS 2辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 3 页目 录1 绪论 . 错误！未定义书签。1.1 选题背景及目的 . 错误！未定义书签。1.2国3辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 4 页2.4.2测距仪原理 . 202.4.3测距仪的应用 . 错误！未定义书签。2.4.3测距仪的发展 . 222.4.4测距仪的精度指标 . 222.4.5测距仪的产品介绍 . 232.5 GPS . 242.5.1 GPS组成部分 . 242.5.2 GPS定位原理 . 252.5.3 GPS发展的主要趋势 . 262.5.4 GPS的应用 . 262.5.5 GPS的精度指标 . 262.5.6 GPS的产品介绍 . 27致谢 . 29参考文献 . 30附 录 . 19 4辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 5 页1. 绪论1.1选题背景及目的在测量工作中，测绘仪器越来越成为不可或缺的一部分，它的发展与进步引导着测绘行业的进步，因此，对测绘一起发展的了解成为每一个测量人所必修的一刻，在科技飞速发展的21实际，各种仪器也以其所特有的功能和精确度逐步占领测绘仪器市场1.2国内外研究现状1.4国际测绘仪器发展趋势和国内现状现代测绘仪器的发展基本上没有脱离传统仪器的脚步,但是在卫星技术兴起之时带动了测量技术的进一步发展。美国建立为军用舰艇导航服务的卫星服务之后,新一代卫星导航系统开始进入研究阶段,随着研究的深入,全球定位系统进入到使用阶段。全球定位系统具有覆盖面广、功能多、精度高以及实时定位等功能,这项技术代表着新型测绘技术的演进。中国在20世纪80年代后期开始研发全球定位系统,90年代开始组装并拥有了自主品牌的全球定位系统接收机。这些技术成果成功运用在测绘仪器中,数字化的到来也使得我国测绘仪器的发展进入了新纪元。进入21世纪以来,数字化程度加深,微型技术的发展使得数据的迅速无缝交换成为了测绘仪器的重要特征。先数字化、网络技术与现代测绘仪器的结合成为了未来测绘仪器的主要发展趋势。各种智能仪器、虚拟仪器及传感器,利用成熟的网络的设施,将最大幅度的实现资源共享,同时降低组建系统的费用,甚至还可提高测控系统的功能并拓宽其应用的范围。其次,全球定位、导航技术与通信技术相结合成为未来测绘仪器的又一发展趋势。全球定位系统作为全新的定位系统成为占据主要的定位功能,逐步躯体了常规光学仪器和电子仪器。导航系统也与全球定位系统结合起来时卫星技术发展的主要方向。测量精确度通过导航及全球定位系统将精确到厘米、毫米级别。同时,通信技术的高度发展也将信息与技术快速准确的进入到数字系统中,对于测绘仪器的发展有极强的推动作用。一、国际趋势科学仪器的自主研发在创新型国家得到重视。欧美日等国家都把“发展一流的科学仪器支撑一流的科研工作”作为国家战略，对科学仪器的装 5辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 6 页备和创新给予重点扶持。如美国通过国家自然基金（NSF）和国家健康研究院等扶助科学仪器的研发，确保美国在世界科学仪器产业的领先地位；日本于2002年制定了高精密科学仪器振兴计划，在岛津公司的田中耕一因为在仪器方面的杰出贡献获得2002年诺贝尔奖后，日正是这些创新型国家政府的大力支持，使科研人员在科学仪器研发方面做出了重要贡献。近些年来，与科学仪器研究开发相关的诺贝尔奖基本上都授予了欧、美、日等创新型国家的科学家。二、技术发展趋势科学技术的飞速发展，促进科学仪器新技术、新成果层出不穷。 目前，科学仪器已远远超出“光机电一体化”这个概念，除了加入计算机技术，还大量引进日新月异的高新技术，如纳米、MEMS、芯片、网络、自动化、免疫学、仿生学、基因工程等等新技术，同时，一些高精尖的军用技术向民用技术转移，大大提高了科学仪器的技术水平和更新换代速度。当今科学仪器发展总体上呈现出如下趋势：一是，常规科学仪器向多功能、自动化、智能化、网络化方向发展；二是，生命科学科学仪器向原位、在体、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性方向发展；三是，用于复杂组分样品检测分析的科学仪器向联用技术方向发展；四是，用于环境、能源、农业、食品、临床检验等国民经济领域的科学仪器向专用、小型化方向发展；五是，样品前处理科学仪器向专用、快速、自动化方向发展；六是，监控工业生产过程的科学仪器向在线、原位分析方向发展。 6辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 7 页三、产业发展趋势一是，PerkinElmer、热电、安捷伦、岛津、布鲁克等科学仪器企业大集团主导着国际科学仪器的市场；二是，中小型科学仪器企业通常向“专、精、特”方向发展；三是，通过并购和组建战略联盟，形成科学仪器大集团是国际科学仪器产业发展的重要趋课题研究的内容当今测绘仪器水准仪，经纬仪，全站仪，测距仪，GPS.2仪器的简介 2.1水准仪水准仪是根据水准测量原理测量地面点间高差的仪器。水准仪是在1718世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初，在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。20世纪50年代初出现了自动安平水准仪，60年代研制出激光水准仪；90年代出现电子水准仪或数字水准仪。2.1.2水准仪结构与分类水准仪，英文：level 。用于建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪） 按精度分为精密水准仪和普通水准仪。 7辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 8 页2.1.3水准仪原理微倾水准仪借助于微倾螺旋获得水平视线的一种常用水准仪。作业时先用圆水准器将仪器粗略整平，每次读数前再借助微倾螺旋，使符合水准器在竖直面内俯仰，直到符合水准气泡精确居中，使视线水平。微倾的精密水准仪同普通水准仪比较，前者管水准器的分划值小、灵敏度高，望远镜的放大倍率大，明亮度强，仪器结构坚固，特别是望远镜与管水准器之间的联接牢固,装有光学测微器，并配有精密水准标尺，以提高读数精度。中国生产的微倾式精密水准仪，其望远镜放大倍率为40倍,管水准器分划值为10/2毫米，光学测微器最小读数为0.05毫米，望远镜照准部分、管水准器和光学测微器都共同安装在防热罩内。自动安平水准仪借助于自动安平补偿器获得水平视线的一种水准仪。它的特点主要是当望远镜视线有微量倾斜时，补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动,从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。补偿的基本原理是：当望远镜视线水平时，与物镜主点同高的水准标尺上物点P构成的像点Z0应落在十字丝交点Z上。当望远镜对水平线倾斜一小角后，十字丝交点Z向上移动，但像点Z0仍在原处，这样即产生一读数差Z0Z。当很小时可以认为Z0Z 的间距为×f（f为物镜焦距），这时可在光路中K点装一补偿器，使光线产生屈折角，在满足×f=×s0（s0为补偿器至十字丝中心的距离，即KZ）的条件下，像Z0就落在Z点上；或使十字丝自动对仪器作反方向摆动，十字丝交点Z落在Z0点上。如光路中不采用光线屈折而采用平移时，只要平移量等于Z0Z，则十字丝交点Z落在像点Z0上，也同样能达到Z0和Z重合的目的。自动安平补偿器按结构可分为活动物镜、活动十字丝和悬挂棱镜等多种。补偿装置都有一个“摆”，当望远镜视线略有倾斜时，补偿元件将产生摆动，为使“摆”的摆动能尽快地得到稳定，必须装一空气阻尼器或磁力阻尼器。这种仪器较微倾水准仪工效高、精度稳定，尤其在多风和气温变化大的地区作业更为显著。8辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 9 页激光水准仪利用激光束代替人工读数的一种水准仪。将激光器发出的激光束导入望远镜筒 数字水准仪是目前最先进的水准仪，配合专门的条码水准尺，通过仪器中内置的数字成像系统，自动获取水准尺的条码读数，不再需要人工读数。这种仪器可大大降低测绘作业劳动强度，避免人为的主观读数误差，提高测量精度和效率。 电子水准仪电子水准仪又称数字水准仪，它是在自动安平水准仪的基础上发展起来的。它采用条码标尺，各厂家标尺编码的条码图案不相同，不能互换使用。目前照准标尺和调焦仍需目视进行。人工完成照准和调焦之后，标尺条码一方面被成象在望远镜分化板上，供目视观测，另一方面通过望远镜的分光镜，标尺条码又被成象在光电传感器（又称探测器）上，即线阵CCD器件上，供电子读数。因此，如果使用传统水准标尺，电子水准仪又可以象普通自动安平水准仪一样使用。不过这时的测量精度低于电子测量的精度。特别是精密电子水准仪，由于没有光学测微器，当成普通自动安平水准仪使用时，其精度更低。2.1.4水准仪应用与精度指标 应用领域DS03水准仪是一款真正的高精密级光学水准仪，其各项技术指标都满足国标水准仪GB 101562009中高端系列仪器的要求。可以应用于国家一等水准测量及地震水准测量，建筑工程测量，变形及沉降 9辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 10 页监测，矿山测量，大型机器安装，工具加工测量和精密工程测量等。水准网测量 / 变形监测、地面沉降的监测 / 工业测量 / 隧道和矿山测量 / 地形测量 水准线路测量、区域水准测量、水准网测量、等高线测量 / 道路和铁路施工放样纵断面测量、横断面测量、高程放样精度指标 水准仪适用于水准测量的仪器，目前中国水准仪是按仪器所能达到的每千米往返测高差中数的偶然中误差这一精度指标划分的，共分为4个等级。 水准仪型号都以DS 开头，分别为“大地”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，通常书写省略字母D。其后"05”、“1”、“3”、“10”等数字表示该仪器的精度。S3级和S10级水准仪又称为普通水准仪，用于中国国家三、四等水准及普通水准测量，S05级和S1级水准仪称为精密水准仪，用于中国国家一、二等精密水准测量： 操作要点在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上， 10辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 11 页利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜保养与维修1水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用2避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器3仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理4每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片5每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。2.1.5水准仪发展水准仪是在1718世纪发明了望远镜和水准器后出现的。20世纪初，在制出内调焦望远镜和符合水准器的基础上生产出微倾水准仪。50年代初出现了自动安平水准仪，60年代研制出激光水准仪。90年代研制出了数字水准仪。历史上，还有老式的活镜水准仪等。2.1.6水准仪产品介绍国内外厂商主要有：11辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 12 页徕卡 ，拓普康 ，天宝，索佳 ，南方测绘 ，北光 ，苏州一光。 （1） 中纬水准仪ZDL700 12辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 13 页（2）托普康精密型电子水准仪 拓普康精密型电子数字水准仪拓普康DL-101C/102C应用先进的图象处理技术使其水准测量精度更高，操作更方便，因而特别适用于一、二等水准测量和变形监测等高精度测量。 特点：* 快速自动测量：使用拓普康独特的条码水准尺，DL-101C/102C即可自动测定水平视线在水准尺上的读数和视线长度，并以数字形式显示，由于这是全自动电子测量，因此无须进行光学读数！观测员只需将望远镜对准水准尺，调焦并按下测量钮，整个操作就这么简单！启动测量，4秒钟之后即可在显示屏上清晰地显示出测量结果。* 内置水准测量程序，可进行下列模式水准测量：BFFB（后前前后）和FBBF（前后后前），B（后前）或GO/RE（往侧/返侧）且奇偶站观测顺序可自动交替更换。* PCMCIA存储卡系统： DL-101C/102C采用国际标准的PCMCIA存储卡系统，容量为256KB/128KB/64KB的存储卡可以作为仪器400KB内存的补充，仪器内存可以存储8000个水准测量数据。PCMCIA存储卡槽隐藏在仪器内部电池的后面，这可确保PCMCIA卡防水。 13辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 14 页（3） 索佳水准仪SDLIX （1）高测量精度0.2mm与索佳新型超级因瓦RAB数码标尺（业界最小的线性热膨胀系数±0.1ppm/）配套使用，SDL1X的每千米水准测量标准偏差可达到0.2mm。（2）快测量提速40%。“智能化自动调焦”功能和快速照准标尺“瞄准镜”的综合应用，与常规的手动型电子水准仪相比，SDL1X的作业时间可省时40%。（3）准消除了误调焦的影响。SDL1X只能对随机码（RAB-Code）标尺自动调焦，消除了对非标尺目标误调焦的影响，确保测量的准确性，提高了作业效率。（4）多支持多种线路水准测量模式机载软件支持多种线路水准测量方式，并保存测量结果。支持的测量模式有：BF、BFFB、BBFF、BFBF、aBF、aBFFB、aFBBF。（5）远选配蓝牙无线通信可达100mSDL1X配备DLC1遥控器，可实现非接触操作。选配的蓝牙设备，无线通信距离可达100m。2.2全站仪，即全站型电子速测仪（Electronic Total Station）。是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。14辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 15 页2.2.1全站仪原理全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角仪器，与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。 全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用两个相同的光栅度盘（或编码盘）和读数传感器进行角度测量的。根据测角精度可分为0.5，1，2，3，5，10等几个等级， 2.2.2.全站仪发展全站仪的发展经历了从组合式即光电测距仪与光学经纬仪组合，或光电测距仪与电子经纬仪组合，到整体式即将光电测距仪的光波发射接收系统的光轴和经纬仪的视准轴组合为同轴的整体式全站仪等几个阶段。 最初速测仪的距离测量是通过光学方法来实现的，我们称这种速测仪为“光学速测仪”。实际上，“光学速测仪”就是指带有视距丝的经纬仪，被测点的平面位置由方向测量及光学视距来确定，而高程则是用三角测量方法来确定的。15辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 16 页带有“视距丝”的光学速测仪，由于其快速、简易，而在短距离（100米以内）、低精度 （1/200(1/500）的测量中，如碎部点测定中，有其优势，得到了广泛的应用。随着电子测距技术的出现，大大地推动了速测仪的发展。用电磁波测距仪代替光学 视距经纬仪，使得测程更大、测量时间更短、精度更高。人们将距离由电磁波测距仪测定的速测仪笼统地称之为“电子速测仪”（Electronic Tachymeter）。然而，随着电子测角技术的出现。这一“电子速测仪”的概念又相应地发生了变化，根据测角方法的不同分为半站型电子速测仪和全站型电子速测仪。半站型电子速测仪是指用光学方法测角的电子速测仪，也有称之为“测距经纬仪”。这种速测仪出现较早，并且进行了不断的改进，可将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存储器中。全站型电子速测仪则是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或简称全站仪。20世纪八十年代末，人们根据电子测角系统和电子测距系统的发展不平衡，将全站仪分成两大类，即积木式和整体式。20世纪九十年代以来，基本上都发展为整体式全站仪。2.2.3全站仪的分类全站仪采用了光电扫描测角系统，其类型主要有：编码盘测角系统、光栅盘测角系统及动态（光栅盘）测角系统等三种。全站仪按其外观结构可分为两类：（1）积木型（Modular，又称组合型）16辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 17 页早期的全站仪，大都是积木型结构，即电子速测仪、电子经纬仪、电子记录器各是一个整体，可以分离使用，也可以通过电缆或接口把它们组合起来，形成完整的全站仪。（2）整体性（Integral）随着电子测距仪进一步的轻巧化，现代的全站仪大都把测距，测角和记录单元在光学、机械等方面设计成一个不可分割的整体，其中测距仪的发射轴、接收轴和望远镜的视准轴为同轴结构。这对保证较大垂直角条件下的距离测量精度非常有利。全站仪按测量功能分类，可分成四类：（1）经典型全站仪（Classical total station）经典型全站仪也称为常规全站仪，它具备全站仪电子测角、电子测距和数据自动记录等基本功能，有的还可以运行厂家或用户自主开发的机载测量程序。其经典代表为徕卡公司的TC系列全站仪。（2）机动型全站仪（Motorized total station）在经典全站仪的基础上安装轴不进电机可自动驱动全站仪照准部和望远镜的旋转。在计算机的在线控制下，机动型系列全站仪可按计算机给定的方向值自动照准目标，并可实现自动正、倒镜测量。莱卡TCM系列全站仪就是典型的机动型全站仪。（3）无合作目标性全站仪（Reflectorless total station）无合作目标型全站仪是指在无反射棱镜的条件下，可对一般的目标直接测距的全站仪。因此，对不便安置反射棱镜的目标进行测量，无合作目标型全站仪具有明显优势。如徕卡TCR系列全站仪，无合作目标距离测程可达1000m，可广泛用于地籍测量，房产测量和施工测量等。（4）智能型全站仪（Robotic total station）在机动化全站仪的基础上，仪器安装自动目标识别与照准的新功能，因此在自动化的进程中，全站仪进一步克服了需要人工照准目标的重大缺陷，实现了全 17辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 18 页站仪的智能化。在相关软件的控制下，智能型全站仪在无人干预的条件下可自动完成多个目标的识别、照准与测量，因此，智能型全站仪又称为“测量机器人”典型的代表有徕卡的TCA型全站仪等。全站仪按测距仪测距分类，还可以分为三类：（1）短距离测距全站仪： 测程小于3KM，一般精度为±（5mm+5ppm），主要用于普通测量和城市测量全世界精度最高的全站仪TCA2003（2）中测程全站仪 ：测程为3-15km，一般精度为±（5mm+2ppm），±（2mm+2ppm）通常用于一般等级的控制测量。（3）长测程全站仪 ：测程大于15km，一般精度为±（5mm+1ppm），通常用于国家三角网及特级导线的测量。2.2.4全站仪的结构全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。 同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特点。2.2.5全站仪的使用全站仪具有角度测量、距离（斜距、平距、高差）测量、三维坐标测量、导线测量、交会定点测量和放样测量等多种用途。内置专用软件后，功能还可进一步拓展水平角测量（1）按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。（2）设置A方向的水平度盘读数为0°0000。（3）照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。18辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 19 页距离测量（1）设置棱镜常数测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。（2）设置大气改正值或气温、气压值光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。（4）距离测量照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，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0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。 坐标测量（1）设定测站点的三维坐标。（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。（3）设置棱镜常数。（4）设置大气改正值或气温、气压值。（5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。19辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 20 页（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。全站仪的数据通讯全站仪的数据通讯是指全站仪与电子计算机之间进行的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通讯的方式主要有两种，一种是利用全站仪配置的PCMCIA（personal computer memory card internation association，个人计算机存储卡国际协会，简称PC卡，也称存储卡）卡进行数字通讯，特点是通用性强，各种电子产品间均可互换使用；另一种是利用全站仪的通讯接口，通过电缆进行数据传输。全站仪盘左盘右区分方法全站仪仪器的盘左和盘右，实际上沿用老式光学经纬仪的称谓。是根据竖盘相对观测人员所处的位置而言的，观测时当竖盘在观测人员的左侧时称为盘左，反之称为盘右。相对盘左和盘右而言也有称为正镜和倒镜，以及F1(FACE1）面和F2(FACE2）面的。对于测量来讲，若正、反（盘左、盘右）测量后，通过测量方法有可消除某些人为误差以及固定误差的作用。对于可定义盘左和盘右称谓的仪器而言，给用户增加了应用仪器的可选操作界面，对测量作业和测量结果没有影响。另外，对于靠角度确认盘左和盘右可能存在某些错觉，例如某些连接陀螺仪的全站仪或者经纬仪，在确定盘左和盘右时显示的不一定是对应。就是说相对180度角度数值而已往小向转不一定是盘左。反正，用户记住两者的差值即可。仪器也是自动求算的，对工程测量结果没有影响。 全站仪整平以及气泡校正正确调平仪器的方法：(1）架设：将仪器架设到稳固的三脚架上，旋紧中心螺旋。（2）粗平：看圆气泡（精度相对较低，一般为1分），分别旋转仪器的3个脚螺旋将仪 20辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 21 页器大致整平。(3）精平：使仪器照准部上的管状水准器（或者称长气泡管）平行于住意一对脚螺旋，旋转两脚螺旋使气泡居中（最好采用左拇指法，即左右手同时转动两个脚螺旋，并且两拇指移动方向相向，左手大拇指方向与气泡管气泡移动方向相同。）；然后，将照准部旋转90°，旋转另外一个脚螺旋使长气泡管气泡居中。(4）检验：将仪器照准部再旋转90°，若长气泡管气泡仍居中，表示已经整平；若有偏差，请重复步骤（3）。正常情况下重复12次就会好了。 气泡是否有问题的检验：(1）架设：将仪器架设到稳固的三脚架上，旋紧中心螺旋。(2）粗平：看圆气泡（精度相对较低，一般为1分），分别旋转仪器的3个脚螺旋将仪器大致整平。(3）精平同时进行检验：使仪器照准部上的管状水准器（或者称长气泡管）平行于住意一对脚螺旋，旋转两脚螺旋使气泡居中；然后，将照准部旋转180°，此时若气泡仍然居中，则管状水准器轴垂直于竖轴（长气泡管没有问题）。如气泡不居中，就需要校正。2.2.6全站仪的产品介绍（1）索佳SET50X全站仪 索佳先进的数字信号处理技术显著提高仪器的测距能力，使测量工作效率最大化。21辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 22 页 1.7秒精测速度比较以往机型快40。 0.3秒跟踪测距速度比较以往机型快20。 2mm+2ppm棱镜测距精度；3mm+2ppm反射片测距精度。索佳独具创新性的绝对编码系统自2002年推出以来，其领先的稳定性和可靠性已得到遍及全球的诸多应用所验证。 光学和机械结构简单，即使在最恶劣的环境条件下仍能确保可靠性的最大化。 先进的编码技术和数字处理技术，使仪器在出现编码器误读时具有自动检测和纠错功能。 2”级仪器内置的IACS角度自校正系统确保角度测量的高可靠性。SET50X系列全站仪具有业界领先的IP66防护等级，保护仪器免受细微粉尘或倾盆大雨的侵袭，为恶劣环境下作业提供无与伦比的高可靠性 完全防止粉尘、沙土或其它微粒物进入仪器。 IPx6高等级防水使仪器可承受来自任意方向的喷射水流。（2）拓普康GTS102N全站仪 22辽宁科技学院本科毕业设计（论文） 第 23 页GTS-102N系列全站仪是拓普康公司推出的国产化普及型全中文数字键全站仪：国 1.0m加常数 0物镜有效孔径 48mm分辨率 3.75视常角 1°30（26m/1000m）视距乘常数 100水平度盘 增量式对径读数垂直度盘 具有绝对零位之增量式读数最小显示 1精度 2补偿器 类型 单轴液体传感器范围 ±3精度 ±1显示分辨率 依从选定角度设定测程 一般良好天气，能见度 23.5k