广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测量学 授|班级 周次 课次 课日期 课题全站仪功能介绍 教学使学生掌握全站仪的测角、测距、坐标测量及点位放样的方法 重点 难点重点、难点:测量原理及功能菜单的使用。 教具拓普康全站仪、多媒体 作业 课后在讲解拓普康全站仪的使用时,现场配以仪器操作,能加强学生对仪 小结器使用的掌握。 教学内容(含理论联系实际)、时间分配与教学方法设计 时间分配 comin 5min 坐标模式|简介及测角 放样功能|、测透模式 45min 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 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
1 广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测 量 学 授 课 班级 周次 课次 日期 课题 全站仪功能介绍 教学 目的 使学生掌握全站仪的测角、测距、坐标测量及点位放样的方法。 重点 难点 重点、难点：测量原理及功能菜单的使用。 教具 拓普康全站仪、多媒体 作业 课后 小结 在讲解拓普康全站仪的使用时，现场配以仪器操作，能加强学生对仪 器使用的掌握。 教学内容（含理论联系实际）、时间分配与教学方法设计 时间分配： 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
§64全站仪的功能介绍 全站仪( total station)的发展 测角:光学经纬仪 电子经纬仪 半站仪 测距:钢尺匚→>电磁波测距仪 全站仪 数据处理系统 光学经纬仪 optical theodolite),电子经纬仪 (electronic theodolite 二. TOPCON全站仪构造简介 (1、展示各种品牌全站仪的照片) (2、观看 TOPCON全站仪构造筒介录像) 三.全站仪的功能介绍 1.角度测量( angle observation) A (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点一一置零(0SET)一一瞄准B点,记下水平度盘HR的大小。 (观看录像) 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”(HSET) (提问:测回法的操作步骤 请一位同学上台演示一下。) (观看测回法录像) 2.距离测量( distance measurement) ◆PSM、PPM的设置—测距、坐标、放样前
2 §6.4 全站仪的功能介绍 一． 全站仪（total station）的发展 测角：光学经纬仪 电子经纬仪 半站仪 测距： 钢尺 电磁波测距仪 全站仪 数据处理系统 光学经纬仪(optical theodolite)，电子经纬仪(electronic theodolite) 二．TOPCON 全站仪构造简介 （1、展示各种品牌全站仪的照片） （2、观看 TOPCON 全站仪构造简介录像） 三．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。 （观看录像） 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）。 （提问：测回法的操作步骤？ ， 请一位同学上台演示一下。） （观看测回法录像） 2．距离测量（distance measurement） ◆ PSM、PPM 的设置——测距、坐标、放样前
1)棱镜常数(PSM)的设置。 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 (观看PSM、PPM设置方法录像) (1)功能:可测量平距HD、髙差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)。 (观看距离测量录像) 3.坐标测量( coord inate measurement) (1)功能:可测量目标点的三维坐标(X,Y,H)。 (2)测量原理 本 若输入:方位角as,测站坐标(Xs,Y);测得:水平角B和平距D。则有: 方位角:an=ab+B 坐标:X1=X+Dn· coS C Y=Y +Ds.sin ast 若输入:测站S高程Hs,测得:仪器高i,棱镜高ⅴ,平距D,竖直角θυ
3 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。 （观 看 PSM、PPM 设置方法录 像） （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）。 （观看距离测量录像） 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 SB ，测站坐标（ X S ，Ys ）；测得：水平角 和平距 Dst 。则有： 方位角： st = sb + 坐标： Xt Xs Dst st = + cos Yt Ys Dst st = + sin 若输入：测站 S 高程 HS ，测得：仪器高 i，棱镜高 v，平距 Dst ，竖直角 st
则有 高程:H1=H+i+ D. tan 6 (2)方法 输入测站S(X,Y,H),仪器髙i,棱镜髙ν-一瞄准后视点B,将水平度 盘读数设置为α,——瞄准目标棱镜点T,按“测量”,即可显示点T的三维坐标。 (观看全站仪三维坐标测量录像) 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,测出位置的坐标 镜位置 2)将当前坐标与待放样点的坐标相比较, 后视点 待放样点 得距离差值dD和角度差dHR或纵向差值Δ X和横向差值△Y。 △角度 3)根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY,逐 测站点 渐找到放样点的位置。 (观看全站仪放样点位录像 小结:全站仪的测角、测边、测坐标、放样功能。 5.程序测量( programs (1)数据采集( data collecting) (2)坐标放样( layout) (3)对边测量(MM)、悬高测量REM)、面积测量AREA)、后方交会( RESECTON斧等。 (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)。 四.“拓普康全站仪使用简介”讲义
4 则有： 高程： H H i D v t = s + + st tan st − （2）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 sb——瞄准目标棱镜点 T，按“测量”，即可显示点 T 的三维坐标。 （观看全站仪三维坐标测量录像） 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ΔY。 3）根据显示的 dD、dHR 或ΔX、ΔY，逐 渐找到放样点的位置。 （观看全站仪放样点位录像） 小结：全站仪的测角、测边、测坐标、放样功能。 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）。 四．“拓普康全站仪使用简介”讲义
ooB全站用简 仪器面板外观和功能说明 1仪器外观 瞄准器 电池镜定杆 望远镜调焦螺旋 望远镜把手 0 望远镜目镜 仪器中心标志 ※竖直制动螺旋 ※竖直微动螺旋 GT5-311:双速 GTs312/313:单速 水平微动螺旋 GT311:双速 GTs312313:单速 长水准管 操作键 水平制动螺旋 园水准器 园水准器校正螺丝 整平螺旋 三角基座固定旋钮 基座底板
5 TOPCON GTS-312 全站仪使用简介 一、 仪器面板外观和功能说明 1.仪器外观
WER (F3 2面板上按键功能 进入坐标测量模式键。 —一进入距离测量模式键 ANG—一进入角度测量模式键。 MENU—一进入主菜单测量模式键。 ESC一一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 ←一一光标左右移动键 光标上下移动、翻屏键 F1、F2、F3、F4—一软功能键,其功能分别对应显示屏上相应位置显示的 命令。 3显示屏上显示符号的含义 V一一竖盘读数:H—一水平读盘读数(右向计数);H一一水平读盘读数(左 向计数) H—一—水平距离:Ⅶ—一仪器望远镜至棱镜间高差;SD一一斜距;*一一正在测 距 N—一北坐标,相当于x;E-一东坐标,相当于y;Z—一天顶方向坐标,相当 于高程H。 二、全站仪几种测量模式介绍
6 2.面板上按键功能 ——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。 3.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，相当于 x；E——东坐标，相当于 y；Z——天顶方向坐标，相当 于高程 H。 二、全站仪几种测量模式介绍
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 FI OSET:设置水平读数为090000″。 F2HOLD:锁定水平读数。 第1页 F3HSET:设置任意大小的水平读数 F4P1↓:进入第2页。 F1TILT:设置倾斜改正开关。 第2页 F2REP:复测法。 F3V%:竖直角用百分数显示 F4P2↓:进入第3页。 FH-BZ:仪器每转动水平角90°时,是否要蜂鸣声。 F2RL:右向水平读数HR左向水平读数HL切换, 般用HR。 第3页 F3CMPS:天顶距V竖直角CMPS的切换,一般取V。 4P3↓: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。 F1 MEAS:进行测量。 F2MODE:设置测量模式, Fine/coarse/tracking(精测/ 粗测/跟踪) 第1页飞F3S/A:设置棱镜常数改正值(PSM)、大气改正值(PM)。 F4P1↓:进入第2页。 F1 OFSET:偏心测量方式。 F2SO:距离放样测量方式。 第2页 F3mfi:距离单位米英尺/英寸的切换。 F4P2↓:进入第1页。 3、坐标测量模式 功能:按乜进入,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
7 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。 F1 OSET ：设置水平读数为 0 00 00 0 。 F2 HOLD ：锁定水平读数。 第 1 页 F3 HSET ：设置任意大小的水平读数。 F4 P1↓： 进入第 2 页。 F1 TILT ：设置倾斜改正开关。 第 2 页 F2 REP ： 复测法。 F3 V% ： 竖直角用百分数显示。 F4 P2↓： 进入第 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。 第 3 页 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。 F1 MEAS：进行测量。 F2 MODE：设置测量模式，Fine/coarse/tragcking （精测/ 粗测/跟踪）。 第 1 页 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。 F1 OFSET：偏心测量方式。 F2 SO：距离放样测量方式。 第 2 页 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
FI MEAS:进行测量。 F2MODE:设置测量模式, Fine/Coarse/ Tracking。 第1页F3S/A:设置棱镜改正值(PSM,大气改正值(PPM)常数。 F4P1↓:进入第2页 FRHT:输入棱镜高。 F2 INSHT:输入仪器高。 第2页 OCC:输入测站坐标 F4P2↓:进入第3页。 F1 OFSET:偏心测量方式。 第3页 3m/f/:距离单位米漢英尺/英寸切换。 F4P3↓: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。(略) 全站仪功能简介 说明:测量前,要进行如下设置—一按▲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的设置一—一般原配棱镜设置为0,国产棱镜设置为-30mm。 (具体见说明书)。 2、大气改正值PPM的设置一一按“TP”,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)。 3、PSM、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,仪器即可显示水平度盘读数和竖 直度盘读数
8 F1 MEAS：进行测量。 F2 MODE：设置测量模式，Fine/Coarse/Tracking。 第 1 页 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。 F1 R.HT：输入棱镜高。 F2 INS.HT：输入仪器高。 第 2 页 F3 OCC：输入测站坐标。 F4 P2↓：进入第 3 页。 F1 OFSET：偏心测量方式。 第 3 页 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。（略） 三、全站仪功能简介 说明：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——一般原配棱镜设置为 0，国产棱镜设置为-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）。 3、PSM、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，仪器即可显示水平度盘读数和竖 直度盘读数
(二)距离测量 先按▲键,进入测距模式,瞄准棱镜后,按FI(MEAS),即可 (三)坐标测量按键步骤: 1、ANG键,进入测角模式,瞄准后视点A。 2、HSET,输入测站O至后视点的坐标方位角ao1 3、乜键,进入坐标测量模式。P1,进入第2页。 口(×yoHa 4、OCC,输入测站坐标(Xo,Yo,Ho)。 坐标测量示意图 6、P1,进入第2页。 INS.HT:输入仪器高。 7、P1,进入第2页。RHT:输入棱镜高。 了AB) 8、瞄准待测量点B,按MEAS,得B点的(XB,YBHB) (四)零星点的坐标放样(不选择文件) 按键步骤 1、按MENU—一进入主菜单测量模式。 点的坐标放样示意图 2、按 LAYOUT—一进入放样程序,再按SKP—一略过选择文件。 3、按 OOC PT(F1),再按NEZ,输入测站O点的坐标(x0yoo);并在 INS.HT 栏,输入仪器高。 4、按 BACKSIGHT(F2),再按NEAZ,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αo4,则可再按AZ,在HR项输入aoA的值。瞄 准A点,按YES。 5、按 LAYOUT(F3):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°0000″, 即找到了OB方向,指挥持测杄单棱镜者移动位置,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
9 点的坐标放样示意图 （二）距离测量 先按◢ 键，进入测距模式，瞄准棱镜后，按 F1（MEAS），即可。 （三）坐标测量 按键步骤： 1、ANG 键，进入测角模式，瞄准后视点 A。 2、HSET，输入测站 O 至后视点的坐标方位角 OA。 3、 键， 进入坐标测量模式。P1， 进入第 2 页。 4、OCC，输入测站坐标（X0,Y0,H0）。 6、P1，进入第 2 页。INS.HT: 输入仪器高。 7、P1，进入第 2 页。R.HT：输入棱镜高。 8、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（不选择文件） 按键步骤： 1、按 MENU——进入主菜单测量模式。 2、按 LAYOUT——进入放样程序，再按 SKP——略过选择文件。 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 OA ，则可再按 AZ，在 HR 项输入 OA 的值。瞄 准 A 点，按 YES。 5、按 LAYOUT（F3）：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 00 00 0 ， 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 坐标测量示意图
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。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 7、按NEXT一放样下一个点C
10 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。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。 7、按 NEXT——放样下一个点 C