全站仪和经纬仪的区别

↓级别↓

高程测量是地形测绘的基本任务之一。此外，很多工程和建筑施工也必须测量地面标高。用水准仪进行水准测量是精密高程测量的主要方法。

一、水准仪组合:

1.望远镜2。调整手轮3。第四级回合。微调手轮5。水平制动手轮6。第七层管道。水平微调手轮8。脚架

二、操作要点:

在两个未知点之间，展开三脚架，将水平仪从仪器盒中取出放在三脚架上，用三个底座螺丝调平，将圆形气泡居中，然后将管道水平仪调平。水平制动手轮是水平的，被水平镜中的三棱镜反射，水平重叠，就是水平水。将望远镜对准未知点的塔尺(1)，再次调平管水平仪，读取塔尺读数(后视图)，将望远镜旋转至未知点的塔尺(2)，调整管水平仪，读取塔尺读数(前视图)，并记录在笔记本上。

计算公式:两点高差=后视图-前视图。

三、修正方法:

将仪器放在两个固定点之间，标出两点的水平线，称为线A和线b，将仪器移动到固定点的一端，标出两点的水平线，称为线A’和线b’。如果A-B ≠ A'-B '被计算出来，望远镜的水平线会以一半的偏差对齐。用校准针调整水平仪的上下螺丝，直到试管的水平气泡匹配。重复以上做法，直到相等。

四、水平仪的使用:

水平仪的使用包括五个步骤:水平放置、粗调平、瞄准、精调平、读数。

安定下来

放置是将仪器安装在可伸缩的三脚架上，放置在两个观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目测法使架头大致水平并检查三脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺丝将水准仪连接到三脚架上。

粗糙平坦

粗水准是使仪器的视线大致水平，用脚螺旋将水准泡放在分度的圆圈内。具体方法是用仪器练出来的。在调平过程中，气泡运动的方向与拇指运动的方向相同。

瞄准

瞄准就是用望远镜准确瞄准目标。首先，将望远镜对准远处明亮的背景，转动目镜调焦螺丝，使十字准线最清晰。然后松开固定螺丝，旋转望远镜，用水平尺对准相机门与瞄准器的连接处，拧紧固定螺丝。最后，转动物镜的瞄准螺丝，使水准标尺清晰地落在十字丝的平面上，再转动微动螺丝，使水准标尺的图像靠在十字丝的一侧。

4.京平

精确调平是为了让望远镜的视线准确水平。微倾斜水准仪在水准管的上部装有一组棱镜，可以折射镜管旁水准观察窗内气泡的两端。如果气泡居中，气泡两端的图像将符合抛物线形状，表明视线是水平的。如果气泡两端的图像不匹配，说明视线不水平。此时可以用右手旋转略微倾斜的螺丝，使气泡两端的图像完全符合，仪器可以提供水平的视线，满足水准测量基本原理的要求。注意？泡泡左半部分的移动方向总是和右拇指的方向不一致。

阅读

使用十字准线截取水准标尺上的读数。目前水准仪多为倒置望远镜，读数应自上而下进行。先估算毫米读数，然后报告所有读数。

注意，水平仪的使用步骤必须按上述顺序进行，不能颠倒，尤其是读数前水泡的调整必须在读数前进行。

五、水准仪测量

确定地面点高程的工作称为高程测量。高程测量是测量的基础工作之一。高程测量根据仪器和测量方法的不同，可分为水准测量、三角高程测量、GPS水准测量和气压水准测量。水准测量是目前精度最高的一种高程测量方法，广泛应用于国家高程控制测量、工程测量和施工测量中。

水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立在两点上的水准标尺上的读数，确定两点之间的高差，然后根据已知的点高程计算出定点的高程。

如下图所示，地面上有A和B两个点。已知A点的标高为HA，为了求B点的标高HB，在A点和B点之间安装一个骨水准仪，在A点和B点各竖立一把水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线，在A点和B点的水准尺上截取的读数分别为A和B，则可得A点和B点的高差如下:

设水准测量的航向方向为从A点到B点，则A点称为后视点，其水准标尺读数A为后视读数；B点称为前视点，其水准标尺读数B为前向读数。所以两点的高度差等于:hAB=倒读-正读。

如果后视读数大于前视读数，则高度差为正，说明B点高于A点，hAB & gt0;如果后视读数小于前视读数，则高度差为负值，说明B点低于A点，hab

如果A点和B点相距不远，高度差不大，可以放一次水准仪测出高度差hAB。此时，B点的标高为:

当需要测量多个前视点B1、B2，...，Bn在一次性架设水准仪时，通过视距高程计算这些点的高程是非常方便的。当液位计显示b1，b2，...，Bn在B2 B1点架设的水准标尺上，...，bn分别为，标高计算公式为:

如果A、B两点相距较远或高差较大，一次放置仪器无法测得高差，则需要在两点之间增加几个临时竖尺点，称为转点(简称TP点)，如图中的TP1、TP 2、……点，依次设站观测，实测站差设置如下:

不及物动词维护和修理

1.水平仪是精密的光学仪器，正确合理的使用和存放对仪器的精度和寿命起着很大的作用；

2.避免阳光直射，不要随便拆卸仪器；

3.每次微调都要轻轻转动，不要太用力。眼镜和光学膜不允许用手触摸；

4.如果仪器有故障，应由熟悉仪器结构的人或修理部门修理；

5.每次使用后，清洁仪器并保持干燥。

↓经纬仪↓

一、经纬仪

经纬仪是测量中主要的角度测量仪器。它由望远镜、水平刻度盘、垂直刻度盘、水平仪和底座组成。

测量时，将经纬仪放在三脚架上，用垂球或光学准直仪将仪器中心对准地面站，用水平仪将仪器调平，用望远镜瞄准测量目标，用水平仪刻度盘和垂直刻度盘测量水平角和垂直角。按精度分为精密经纬仪和普通经纬仪；按读数设备可分为光学经纬仪和游标经纬仪；按轴系结构可分为复测经纬仪和方向经纬仪。此外，还有一个编码表盘经纬仪，可以根据编码穿孔自动记录表盘读数；能连续自动瞄准空内目标的自动跟踪经纬仪；能够利用陀螺定向原理快速独立确定地面点方位的陀螺经纬仪和激光经纬仪；具有经纬仪、子午仪、天顶仪三种功能的天文观测全能经纬仪；摄影经纬仪，他把照相机和经纬仪结合起来用于地面摄影测量等。

DJ6经纬仪是一种广泛应用于地形测量、工程和矿山测量的光学经纬仪。主要由三部分组成:水平拨盘、瞄准镜部分和底座。

1、基础部分

它用于支撑基座瞄准部分，该部分有三个脚螺丝，其作用是调平仪器。

2.观光部

瞄准部分是经纬仪的主要部分。瞄准部分包括水准管、光学准直仪、支架、水平轴、垂直刻度盘、望远镜、刻度盘读数系统等。

3、拨号部分

DJ6光学经纬仪的刻度盘有水平刻度盘和垂直刻度盘，两者都是用光学玻璃制成的。水平刻度盘沿整个圆周从0°到360°顺时针描绘，最小网格值一般为1°或30′。

二、经纬仪的放置方法

1)调整三脚架，使其长度相等并适合操作者的高度，并将仪器固定在三脚架上，使仪器的底面与三脚架的顶面平行。

2)将仪器舞放在测量台上，粗略对中后，踩上一个脚架，调整光学对中器的目镜(看清楚十字丝)和物镜(看清楚测量台)，双手抬起一个脚架并前后左右摆动，观察对中器使十字丝交点与测量台重合，稳稳踩住脚架。

3)伸缩三角架支腿长度调平圆水准仪。

4)用两个调平螺钉平行调平调平管，以调平调平管。

5)将照准部转动90度，用第三个螺钉调平水准管。

6)检查光学对准。如果有少量偏差，打开连接螺丝的平移底座，使其准确对准，拧紧连接螺丝，然后检查水准泡的对中情况。

三、表盘读数法

光学经纬仪的读数系统包括水平和垂直圆盘、千分尺、读数显微镜等。一般来说，水平刻度盘和垂直刻度盘的最小网格值是1或30’。当读取小于一个网格值的角度值时，必须使用千分尺装置。DJ6光学经纬仪有两种读数千分尺装置:千分尺和平行玻璃千分尺。

(1)千分尺读数装置

目前新生产的DJ6光学经纬仪采用了这种装置。

在读数显微镜的视场中设置一个带有分划板的分划板，分划板上的分划板经显微镜放大后成像在分划板上。分划板的最小网格值(60’)的成像宽度正好等于分划板1格之间的长度，分划板被分成60格，标注方向与分划板方向相反。使用这60个单元来测量十字线上小于一个单元的网格值。测量时，零零线用作指示线。

(2)单平行玻璃板测微计读数装置

单平行玻璃板测微仪的主要部件有:单平行玻璃板、扇形标尺和测微轮。这个仪器的刻度值是30’，扇形刻度上有90个小方块，刻度值是30’/90 = 20”。

测量角度时，瞄准目标后，转动千分尺轮，用双指示器夹住刻度盘，标记图像后读取。根据夹紧的刻度盘用分割线读出整数度，小于整数度的部分从微分尺中读出。

(3)读数显微镜

光学经纬仪读数显微镜的作用是对读数进行成像和放大，便于读取表盘。

(4)液位计

光学经纬仪上有2 ~ 3个水准仪，其作用是使工作状态下的经纬仪竖轴垂直，水平度盘水平。水平仪分为两种:水平仪和圆形水平仪。

*管液位

管道水准仪安装在照准部上，其作用是将仪器精确调平。

*圆形水平

圆形水平仪用于粗略调平仪器。其灵敏度低，点阵值为8 ″/2mm。

四、经纬仪的角度测量原理

1.水平角的测量原理

水平角是指空之间的两条相交方向线所构成的垂直面之间的二面角，角度值为0 ~ 360。空两条直线OA、OB相交于点O，点A、O、B在水平面上垂直方向投影，得到对应的投影点A’、O’、B’。水平线O'A '和O'B '之间的夹角β是两个方向线相交而成的垂直面之间的夹角，即水平角。

水平角与地面点的标高无关。

测量角度的仪器在测量水平角度时必须满足两个基本条件:

(1)可以给出一个水平刻度盘，其中心可以方便地放在与方向线的交点——水平刻度盘所在的同一垂直线上；

(2)要有一个能瞄准远处目标的望远镜，并且要能在水平面和垂直面内做一整圈旋转，以便通过望远镜瞄准不同高度的目标A和B。在图中，水平角β是方向A和B的读数之差:β = B-A..

2.垂直角度的测量原理

垂直角是指某一目标方向的视线与同一垂直面内的水平线之间的夹角α，也叫垂直角或高度角；垂直角的角度值为0 ~ 90。

视线与垂直线之间的夹角称为天顶距，天顶距z的角度值范围为0° ~ 180°。

当视线在水平线以上时，垂直角称为仰角，角度值为正；当视线低于水平线时，俯角为负，如图。

由此可见，测角仪器的经纬仪还必须配备一个可以垂直放置的刻度盘——垂直刻度盘，或者说垂直刻度盘。

↓全站仪↓

一、全站仪简介

全站仪，即电子全站仪。它是集光、机、电于一体的高科技测量仪器。它是集集水、测量垂直角、距离(斜距和水平距)、高差等功能于一体的测绘仪器系统。因为它可以一次性放置仪器完成站上所有的测量工作，所以称之为全站仪。广泛应用于精密工程测量或变形监测领域，如地上大型建筑、地下隧道施工等。

全站仪是一种集光、机、电于一体的新型角度测量仪器。与光学经纬仪相比，电子经纬仪以光电扫描刻度盘代替光学刻度盘，以自动记录显示读数代替人工光学千分尺读数，简化了测角操作，避免了读数误差。电子经纬仪的自动记录、存储、计算和数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。

全站仪和光学经纬仪的区别在于表盘读数和显示系统。电子经纬仪的水平刻度盘和垂直刻度盘及其读数装置分别使用两个相同的光栅刻度盘(或编码刻度盘)和读数传感器进行角度测量。根据角度测量的精度，可分为0.5”、1”、2”、3”、5”、10”等几个等级。

二、全站仪的组成

全站仪几乎可以用于所有的测量领域。电子全站仪由电源、角度测量系统、距离测量系统、数据处理部分、通信接口、显示屏和键盘组成。

与电子经纬仪和光学经纬仪相比，全站仪有许多特殊的部分，这使它比其他角度测量和距离测量仪器功能更多，使用更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构上的独特特征。

1.同轴望远镜

全站仪的望远镜实现了同轴的准直轴，测距光波的发射和接收光轴。同轴度的基本原理是在望远物镜和聚焦透镜之间设置一个分束棱镜系统，通过该系统可以实现望远镜的多功能，即可以将目标瞄准并成像在分划板上进行角度测量。同时，测距部分的外部光路系统可以使测距部分的光电二极管发出的调制红外光经过物镜导向反射棱镜后，通过相同的路径反射回来，然后返回的光通过分光棱镜的作用被光电二极管接收；为了测量距离，需要在仪器内部设置内部光路系统。光电二极管发出的调制红外光通过分光棱镜系统中的光纤传输到光电二极管，由调制光在内外光路中的相位差间接计算出光的传播时间，从而计算出测量的距离。

同轴度使望远镜能够一次瞄准同时测量水平角、垂直角、斜距等所有基本测量要素。另外，全站仪强大便捷的数据处理功能，使用起来极其方便。

2.双轴自动补偿

在仪器的检测和校准中引入了双轴自动补偿原理。如果全站仪的纵轴在作业过程中发生倾斜，就会造成角度观测的误差，这种误差是左右观测值的选取所不能抵消的。全站仪专用双轴(或单轴)倾斜自动补偿系统，可监测纵轴倾斜，自动修正表盘读数中纵轴倾斜引起的测角误差(部分全站仪纵轴最大倾斜可允许为6°)， 或者可以由微处理器根据垂直轴倾斜校正公式自动计算出垂直轴倾斜引起的角度误差，并加到表盘读数上进行校正，使表盘显示读数为正确值，即，

双轴自动补偿所采用的结构(现有水平，包括Topcon，Trimble):用一个水泡(从外面看不到，不是检验校准中描述的水泡)来校准绝对水平面，水泡中间充液体，两端充气体。气泡上部两侧放置发光二极管，气泡下部两侧放置光电池，接收发光二极管透过气泡发出的光。然后，由运算电路比较由两个二极管获得的光强。当处于初始位置，即绝对水平时，操作值被设置为零。当整台仪器在运行中发生倾斜时，运算电路实时计算出光强的差值，转换成倾斜位移，并将此信息传送给控制系统，确定自动补偿的值。除了通过微处理器进行初始计算后修正输出外，还有一种方法是通过步进电机驱动微动丝杠来修正该轴方向的偏差，从而保证轴始终处于绝对水平。

3.键盘

键盘是全站仪在测量过程中输入操作指令或数据的硬件。全站仪器的键盘和显示屏都是双面的，方便前后镜的操作。

4.记忆

全站仪内存的作用是将实时采集的测量数据存储起来，然后传输到计算机等其他设备上进行进一步的处理或利用。全站仪内存有两种:内存和存储卡。

全站仪的内存相当于计算机的内存(RAM)，内存卡是外部存储介质，也叫PC卡，充当计算机的磁盘。

5.通信接口

全站仪可以通过BS-232c通信接口和通信电缆将存储在存储器中的数据输入到计算机中，也可以将计算机中的数据和信息通过通信电缆传输到全站仪中，实现双向信息传输。

三、全站仪的使用

全站仪有很多用途，如角度测量、距离测量(斜距、平距、高差)、三维坐标测量、导线测量、交点定点测量、放样测量等。内置专用软件，功能可以进一步扩展。

全站仪的基本操作和使用方法；

1、水平角度测量

(1)按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，对准第一个目标A..

(2)将方向A上水平刻度盘的读数设置为0 00' 00”。

(3)瞄准第二个目标b，此时显示的水平度盘读数就是两个方向之间的水平夹角。

2.距离测量

(1)设置棱镜常数

测距前必须将棱镜常数输入仪器，仪器会自动修正测得的距离。

(2)设定大气修正值或空气温度和压力值。

光在大气中的传播速度会随着大气的温度和压力而变化。15℃和760mmHg是仪器设定的标准值，此时的大气修正为0ppm。实际测量时，可以输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值(或直接输入大气改正值)并对测距结果进行改正。

(3)测量仪器高，棱镜高，输入全站仪。

(4)距离测量

瞄准目标棱镜中心，按测距键开始测距，测距完成后显示斜距、水平距和高差。

全站仪的测距模式有三种:精测模式、跟踪模式和粗测模式。精密测量模式是最常用的测距模式，测量时间约为2.5S，最小显示单位为1mm；跟踪模式，常用于放样时跟踪移动目标或连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约为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期间，您可以按测距模式键来选择不同的测距模式。

需要注意的是，部分型号的全站仪在测量距离时无法设置仪器高度和棱镜高度，显示的高差是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

3、坐标测量

(1)设置测站的三维坐标。

(2)设置后视点的坐标或将后视点方向上的水平刻度盘读数设置为其方位角。设置后视点坐标时，全站仪会自动计算后视点方向的方位角，并将后视点方向的水平度盘读数设置为其方位角。

(3)设置棱镜常数。

(4)设定大气修正值或空气温度和压力值。

(5)测量仪器高，棱镜高，输入全站仪。

(6)对准目标棱镜，按下坐标测量键，全站仪开始测距，计算测点的三维坐标。

四、全站仪数据通讯

全站仪的数据通信是指全站仪与电子计算机之间的双向数据交换。全站仪与计算机之间的数据通信主要有两种方式。一种方式是利用全站仪配置的PCMCIA(个人计算机存储卡协会)和个人计算机存储卡国际协会(简称PC卡，也称存储卡)进行数字通信，其特点是通用性强，可以在各种电子产品之间互换使用。另一种是利用全站仪的通信接口通过电缆传输数据。

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