1、全站儀的程序測(cè)量原理,石家莊鐵道學(xué)院 路清獻(xiàn),程序測(cè)量原理,三維坐標(biāo)測(cè)量 放樣測(cè)量 懸高測(cè)量 對(duì)邊測(cè)量 偏心測(cè)量 后方交會(huì)測(cè)量 面積測(cè)量 線路計(jì)算,第一節(jié) 三維坐標(biāo)測(cè)量,地表形態(tài)和建筑物形狀是由許多特征點(diǎn)構(gòu)成的，在進(jìn)行地形測(cè)量和工程測(cè)量時(shí)，需要測(cè)定許多特征點(diǎn)(也稱碎部點(diǎn))的平面位置和高程。特別在地形測(cè)量、地籍測(cè)量中，使用全站儀的三維坐標(biāo)測(cè)量和內(nèi)存功能與繪圖軟件結(jié)合可實(shí)現(xiàn)地形圖、地籍圖的數(shù)字化;在工程施工測(cè)量中使用坐標(biāo)放樣功能可實(shí)現(xiàn)任意設(shè)站。,1.平面坐標(biāo)測(cè)量,1.1坐標(biāo)測(cè)量的原理 坐標(biāo)測(cè)量(也稱坐標(biāo)正算)是根據(jù)已知點(diǎn)的坐標(biāo)、已知邊的坐標(biāo)方位角，計(jì)算未知點(diǎn)的坐標(biāo)的一種方法。 全站儀坐標(biāo)測(cè)量原理是

2、用極坐標(biāo)法直接測(cè)定待定點(diǎn)坐標(biāo)的，其實(shí)質(zhì)是在已知測(cè)站點(diǎn)同時(shí)采集角度和距離經(jīng)微處理器實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由顯示器輸出測(cè)量結(jié)果。 施測(cè)時(shí)，可測(cè)記空氣壓強(qiáng)(p)和溫度(t)，輸人儀器氣象參數(shù)，由儀器進(jìn)行自動(dòng)改正。數(shù)據(jù)處理的數(shù)學(xué)模型為(如圖5-1所示):,1.2精度分析 如不考慮起始點(diǎn)的坐標(biāo)誤差，對(duì)式(5-1)微分并轉(zhuǎn)化為中誤差形式，則:,2.1高程坐標(biāo)測(cè)量原理 全站儀高程坐標(biāo)測(cè)量原理與三角高程測(cè)量的原理相同。計(jì)算待定點(diǎn)高程的數(shù)學(xué)模型(如圖5-1所示):,2.2精度分析 如不考慮起始點(diǎn)的坐標(biāo)誤差，對(duì)式(5-1)微分并轉(zhuǎn)化為中誤差形式，則:,由式(5-6 )可以看出，待定點(diǎn)的高程中誤差與儀器的測(cè)距中誤差、垂

3、直角觀測(cè)中誤差和待定點(diǎn)至測(cè)站點(diǎn)的距離成正比。當(dāng)測(cè)角、測(cè)距精度一定時(shí)，距離愈大，待定點(diǎn)的高程中誤差也愈大。要提高高程測(cè)量的精度，必須提高垂直角的測(cè)角精度，縮短待定點(diǎn)至測(cè)站點(diǎn)的距離。,第二節(jié) 放樣測(cè)量,放樣(測(cè)設(shè))測(cè)量就是根據(jù)已有的控制點(diǎn)或地物點(diǎn)，按工程設(shè)計(jì)要求，將建(構(gòu))筑物的特征點(diǎn)在實(shí)地標(biāo)定出來。因此，首先要確定特征點(diǎn)或原有建筑物之間的角度、距離和高程關(guān)系，這些位置關(guān)系稱為放樣數(shù)據(jù)，然后利用測(cè)量儀器，根據(jù)放樣數(shù)據(jù)將特征點(diǎn)測(cè)設(shè)到實(shí)地。放樣的基本工作包括角度和距離(斜距、平距)、平面位置和高程放樣等多種形式。在放樣過程中，通過對(duì)照準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)的角度、距離、坐標(biāo)測(cè)量，儀器將顯示輸入放樣值與實(shí)測(cè)值的差值以

4、指導(dǎo)放樣。顯示的差值由如下公式計(jì)算: 斜距差值=斜距實(shí)測(cè)值一斜距放樣值 平距差值=平距實(shí)測(cè)值一平距放樣值 高程差值=高程實(shí)測(cè)值一高程放樣值 角度差值=角度實(shí)測(cè)值一角度放樣值,1 角度和距離的放樣,角度和距離的放樣原理同常規(guī)儀器相同，放樣時(shí)可選擇平距(HD)、高差(YD)和斜距(SD)中的任意一種放樣模式。,2 點(diǎn)的平面位置放樣,點(diǎn)的平面位置放樣方法有多種，可根據(jù)點(diǎn)位的分布、地形及現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行選擇。常用的全站儀放樣是采用極坐標(biāo)法。極坐標(biāo)法是根據(jù)一個(gè)角度和一段距離測(cè)設(shè)點(diǎn)的平面位置。此法適用于測(cè)設(shè)距離較短，且便于測(cè)距的情況。,2.2精度分析 按放樣測(cè)量的作業(yè)過程，如圖5-4所示，其誤差來源及影響分別

5、為: (1)安置儀器誤差。忿及其影響1; (2)放樣角度的誤差、，及其影響mZ; (3)放樣長度的誤差m。及其影響m3; (4)標(biāo)定尸點(diǎn)與實(shí)地的誤差m，及其影響斑4。,THE END,平面坐標(biāo)測(cè)量,由式(5一3)可以看出，待定點(diǎn)的點(diǎn)位誤差與儀器的測(cè)距精度、測(cè)角精度和待定點(diǎn)至測(cè)站點(diǎn)的距離成正比。當(dāng)測(cè)角.、測(cè)距精度一定時(shí)，距離愈大，待定點(diǎn)的點(diǎn)位誤差也愈大。要提高點(diǎn)位測(cè)量的精度，必須提高水平角的測(cè)角精度，縮短待定點(diǎn)至測(cè)站點(diǎn)的距離。考慮到全站儀對(duì)中誤差me1和棱鏡對(duì)中誤差me2對(duì)點(diǎn)位精度的影響，則有:,如圖5-3所示，A,B為已知平面控制點(diǎn)，其坐標(biāo)值分別為A(xA,yA)、B(xB ,yB) ，P、Q、R、S為設(shè)計(jì)的建筑物特征點(diǎn)，