测量管理办法 第一章 总 则
第一条 为了加强在工程建设中的测量管理，严格现场施工控制，适应项目管理体系需要，特制定本办法。
第二条 测量工作是基本建设的重要环节，是企业质量体系的重要内容，是保证工程进度、保证工程质量必要而重要的手段，各级领导和技术人员务必高度重视。
第三条 测量工作实行岗位责任制和年终工作考评制，测量人员实行择优选用和动态管理。 第四条 测量人员应树立为施工服务、吃苦耐劳的思想和实事求是、精益求精的工作态度，努力做好本职工作。
第五条 严格实行有关规范、规程和标准，完成公司管理体系程序文件规定的工作内容。 第二章 基本任务和规定
第六条 进行施工过程控制，为施工生产提供可靠依据。 第七条 测量精度符合现行规范和合同要求。 第 按规定保存测量记录。
第九条 积极参与技术创新，推广应用新技术、新设备、新方法，不断积累测量经验。 第十条 每项工程的测量工作，必须严格遵守与该工程相对应的测量规范、规则；应根据设计文件或相关要求，确定测量精度和等级，并根据实际使用的仪器进行测量设计以确定其它测量工作的实施方案。 第十一条 测量工作总结
1、全年测量工作主要内容；2、测量工作中的复核手段和方法；3、主要工程测量精度等级和规范、标准使用情况；4、测量人员考评以及技能状况；5、测量设备送检、台帐登记保管情况以及设备技术性能和现状；6、施工中点位的应用情况；7、与测量的关的其它情况。 第十二条 针对施工现场实际和测量工作特点，适时制定安全操作规定并严格执行。 第三章 组织机构与职责
第十三条 项目部设测量队，由测量队长或负责人具体负责项目测量管理。 第十四条 项目部总工测量工作职责：
1、按要求配备足够的测量人员和设备；2、督促制定相应的测量管理办法（或实施细则）；3、办理交接桩手续、安排施工复测和对主要测量方案、控制测量成果审核把关；4、严格换手复测、资料复核签字、设备使用保管以及记录计算等测量工作制度；5、有针对性地制定测工培训计划并督促落实；6、参加对本级测量工作和测量人员的考核、聘用；7、参加本级测量事故的调查、分析和处理。 第十五条 项目测量队工作职责：
1、贯彻实施上级转发或下达的有关技术文件要求和规定；2、组织测量人员参加管区内所有的测量工作；3、负责工程项目的贯通复测、施工放样（含施工过程中的测量检查）和竣工测量；4、负责本项目测量设备的管理（包括设备的请领、维修、及检定事宜）；5、组织本级测量事故的调查、分析和处理。 第十六条 项目测量队长工作职责：
1、在项目工程领导下，负责测量队的技术工作；2、组织本项目的交接桩、复测工作；3、组织制定本项目的测量设计，编制测量组织方案、技术保障措施；4、针对项目实际制定测量工作实施细则和负责各项规章制定的落实；5、对项目工程测量的记录、计算资料及计算成果负责；6、有针对性地指导测量人员学习业务知识，不断提高技术水平；7、组织本项目测量人员专业技能、素质的考评；8、负责落实项目测量设备的请领、维修、送检、填写台帐及按时上报有关资料；9、负责本项目测量工作总结、测量设备管理、测量人员统计报表工作。
第十七条 测量工岗位职责：
1、服从领导，听从分配，按时完成测量任务；2、负责接桩、交桩，参加交接桩复测；3、参加选点布网，担任埋设各种测量桩点和设置各类测量标志；4、担任距离测量、角度测量、水准测量以及线路测量的记录计算，加强核对工作，保证记录计算无误；5、正确设置各类测量仪器，参加现场放样，并对测量成果负责；6、严格遵守测量工作制度，认真执行测量规范、规定，避免测量错误的发生；7、担任测量仪器、工具的使用、保管和日常养护工作，制作和修理简单的测量工具；8、协同技术人员、高级测工进行日常性仪器校准、测量工具检定；9、中级以上测工担任方向观测和精密水准测量工作，参与培训初级测工工作；10、高级测工担任测量成果的内业整理、误差调整、平差计算，指导初、中级测工的测量工作。 第四章 测量工作制度 第十 测量责任制
担任测量工作的各类人员，应按各自的职责，对测量成果负责任。对玩忽职守、违章蛮干造成测量事故者，要调离测量工作岗位并追究当事者和负责人的责任，对有特殊贡献、成绩显著的单位和个人给予奖励。 第十九条 测量记录制
各项测量记录必须真实，字迹清晰、工整。凡属现场观测值，必须现场记录，不得事后补记、涂改。记录薄按规定的格式填写，注记完善，并符合归档要求。测量记录纳入竣工文件保存。 第二十条 资料复核签字制
1、各项记录、计算应以不同人员进行复核，复核者应签字，以示负责。 2、所有测量资料，须经复核签字后，以书面形式交付使用。
3、项目施工测量的资料计算由测工实施，测量队长（负责人）复核签字；放样测量的资料计算（或施工草图）由测量队长实施，测量人员现场签字；现场记录的复核测量队长签字。 4、测量资料应遵守交接双方签字制。 第二十一条 测量复测制
1、任何单位在接桩后，应以同精度对原桩位进行复测，发现问题及时上报解决。 2、构筑物的测量定位（如铺轨基标）最少使用两种不同的测量方法进行核对。
3、放样测量结果须采用换手测量的方法或互不相同的测量方法进行复核，确认无误后方可使用。换手测量应遵守记录制和签字制。 4、禁止使用未经闭合、复测的测量成果。 第二十二条 仪器使用保管制
1、测量仪器应建立台帐和管理明细表，并指定专人保管。
2、测量仪器仅限测量专业人员使用，精密贵重的仪器（如全站仪、测距仪）应指定专人使用保管。
3、使用的测量设备应经过校准、检定，符合精确度要求。在用设备应按期送国家授权的计量部门进行质量、性能检定，取得合格证后才使用。 4、未经领导同意，不得将测量仪器借给他人使用。
5、常用测量仪器，十五天左右应进行一次检查、校正；一个月左右进行一次全面擦试保养，半年进行一次维修；检查校正工作由熟练的测工操作。
6、工作中应使仪器不受阳光暴晒和雨淋；不允许将仪器、工具当凳坐或他用；精密仪器转镜时要装箱，以确保仪器安全。
7、测量仪器应配备专柜存放于阴凉、通风干燥、不受外界环境威胁和有妥善防盗设施的地方。
8、测量仪器发生故障或意外事故应认真分析原因，及时逐级上报，严禁随意拆卸仪器；若是人为造成的损坏，对责任人进行惩罚。
9、测量仪器应定期进行检查，项目每季一次检查应形成制度。
10、精密仪器转场时，必须有足够的测量人员护送，严禁托运。普通仪器大量搬运时，应将仪器装入包装箱，包装箱与仪器箱之间要填以纸屑、刨花等有弹性的软物，包装箱外应标识―测量仪器，小心轻放‖等字样，到达目的地应进行校准后方可使用。 第二十三条 测量资料归档 需要归档和保存的资料如下：
1、交接桩纪要及向监理、设计单位提交的复测（检测）报告。
2、项目测量组织方案（主要内容为：工程概况、精度要求、采用规范、人员设备需求、采取的主要测量方法及保障措施等）。 3、项目工程测量管理办法（工作细则）。 4、控制测量成果。 第五章 工作标准
第二十四条 项目测量工作标准： 1、本级测量人员按规定配齐；
2、测量制定相关制度（如记录制、复核制、签字制、责任制、仪器使用保管制等），并坚持执行；
3、测量工作能满足施工进度要求；
4、测量人员熟悉本工程测量的各项精度要求和测量方法（项目进行施工前复测后应予明确）； 5、原始记录、内业资料完整、齐全、工整、清晰，符合要求； 6、仪器设备按规定使用保管； 7、上报各种资料和报表及时、准确；
8、项目测量工作不出现5000元以上的测量事故。 第六章 现场测量工作管理
第二十五条 各施工单位需要测量放样、复核的必须提前电话通知测量队，由测量队统筹安排。
第二十六条 测量队放样的基标桩位，施工队必须保护好，防止桩位丢失或桩位松动而引起偏差，保证测量精度。
第二十七条 模板立好后，控制基标用园管套住并用混凝土加固，管顶露出结构物顶面 10cm左右，方可灌注砼。 第七章 附则
第二十 本办法自发布之日起生效。 第二十九条 本办法由测量队负责解释。
[教程]第一章 工程测量学概述
内容：掌握工程测量的基本概念、任务与作用；理解水准面、大地水准面、地理坐标系（大地、天文）、平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系、绝对高程、相对高程和高差的概念；了解用水平面代替水准面的限度、测量工作的组织原则和程序及本课程的学习方法。 重点：测量上平面直角坐标系与数学上笛卡尔平面直角坐标系的异同；测量工作的组织原则和程序。
难点：大地水准面、 高斯平面直角坐标系的概念；地面上点位的确定方法。
§ 1.1 测量学的发展、学习意义及要求
一、测量学的发展概况 1、我国古代测量学的成就
我国是世界文明古国 , 由于生活和生产的需要 , 测量工作开始得很早，在测量方面也取得了辉煌的成就。现举出以下几例。
（1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图—— 世界上发现的最早的军用地图。
注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。 图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河。 大约是公元前 2500 年刻制的，距今大约四千余年了。
（2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。
（3）清朝康熙年间， 1718 年完成了世界上最早的地形图之一《皇与全图》。
在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下，自康熙十七年至乾隆二十五年，即 1708 年至 1760 年的五十余年间，是中国大地测量工作取得辉煌成就，绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期，亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例，在一千余万平方公里的中国上完成了大规模三角测量的宏伟业绩。 2、目前测量学发展状况及展望
（1） 全站仪的测量室内外一体化。
（2） 全球定位系统 GPS （ Global positioning system ）的发展。
（3） 遥感 RS （ Remote sense ）的发展。
（4） 地理信息系统 GIS （ Geographic information system ）的发展。
（5） 3S 技术的结合 , 和数字地球（ digital earth ）的概念。
3、本课程的意义及要求 学习本课程的意义：
（1）土木工程（包括公路、建筑、市政）的设计、施工、竣工、扩建维修及变形监测均要进行测量工作。
（2）从高职专业的特点，更要学好测量。高职教育是培养高等级专门应用性人才，高职专业更加注重动手能力的培养，而测量课程是培养动手能力的重要途径之一。 掌握好本课程的要求：
认真听课，做好笔记；完成作业；实验课认真对待。 4、 测量学科的分类 测量学的定义：
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地下和海底）点位的科学。根据它的任务与作用，包括两个部分：
测定（测绘）——由地面到图形。指使用测量仪器，通过测量和计算，得一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图。
测设（放样）——由图形到地面。指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。 测量学科的分类：
测量学科按照研究范围和对象的不同，产生了许多分支科学。一般分为：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。
工程测量是指工程建设和资源开发的勘测设计、施工、竣工、变形观测和运营管理各阶段中进行的各种测量工作的总称。 § 1.2 地面点位的确定
地面点位的确定，一般需要三个量。在测量工作中，我们一般用某点在基准面上的投影位置（ x,y ）和该点离基准面的高度（ H ）来确定。 一、测量基准面
1、测量工作基准面——水准面、大地水准面。
测量工作是在地球表面进行的，而海洋占整个地球表面的 71% ，故最能代表地球表面的是海水面，人们将海水面所包围的地球形体看作地球的形状。测量工作基准面自然选择海水面。 水准面 —— 静止海水面所形成的封闭的曲面。 大地水准面 —— 其中通过平均海水面的那个水准面。 水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。 铅垂线——测量工作的基准线。
水准面和大地水准面图 2、测量计算基准面——旋转椭球
由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面，无法在这个曲面上进行测量数据的处理。为了计算方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式来表示的几何体来代替地球的形状，这就产生了―旋转椭球‖的概念。
旋转椭球：由一椭圆（长半轴 a ，短半轴 b ）绕其短半轴 b 旋转而成的椭球体。
二、地面点的坐标
坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标。 1、地理坐标（属于球面坐标系统）——用经度和纬度来表示。 适用于：在地球椭球面上确定点位。
2、平面直角坐标——用坐标（ x ， y ）来表示。 适用于：测区范围较小，可将测区曲面当作平面看待。 其与数学中平面直角坐标系相比，不同点：
（1）测量上取南北方向为纵轴（ X 轴），东西方向为横轴（ Y 轴） （2）角度方向顺时针度量，象限顺时针编号。 相同点：数学中的三角公式在测量计算中可直接应用。
数学上的平面直角坐标 测量上的平面直角坐标 3、高斯平面直角坐标
适用于：测区范围较大，不能将测区曲面当作平面看待。
当测区范围较大，若将曲面当作平面来看待，则把地球椭球面上的图形展绘到平面上来，必然产生变形，为减小变形，必须采用适当的方法来解决。测量上常采用的方法是高斯投影方法。
高斯投影方法是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。 （1）6 °带的划分
1）为高斯投影离子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度 0 °开始， 将整个地球分成 60 个带， 6 °为一 带。
2）公式：
——子午线经度； N ——投影带的带号。 （2） 3 °带的划分 从东经
开始， 将整个地球分成 120 个带，3 °为一 带。
有：
——子午线经度； N ——投影带的带号。
4、我国高斯平面直角坐标的表示。
方法：（1）先将自然值的横坐标 Y 加上 500000 米 ； （2）再在新的横坐标 Y 之前标以 2 位数的带号。
[例题]：国家高斯平面点P （ 3032586.48 ， 208680.54 ），请指出其所在的带号及自然坐标为多少？
(1) 点 P 至赤道的距离：X= 3032586.48m
(2) 其投影带的带号为 20 、 P 点离 20 带的纵轴 X 轴的实际距离：Y=8680.54-500000= 148680.54m 三、地面点的高程
1、绝对高程 H( 海拔 )—— 地面点到大地水准面的铅垂距离。 2、相对高程 H'—— 地面点到假定水准面的铅垂距离。 3、高 差 —— h AB =H B -H A =H' B -H' A
五、我国的高程系统 主要有：
（1） 1985 国家高程系统 （2） 1956 黄海高程系统
（3）地方高程系统。如：珠江高程系统。
其中，我国的水准原点建在青岛市观象山，在1985年国家高程系统中，其高程为 72.260 米 ；在1956年黄海高程系统中的高程为 72.2 米 。 § 1.3 测量工作概述 一、测量的基本工作
由于地面点间的相互位置关系，是以水平角（方向）、距离和高差来确定的，故测角、量距、测高程是测量基本工作，观测、计算和绘图是测量工作的基本技能。 二、测量工作中用水平面代替水准面的限度
用水平面来代替水准面，可以使测量和绘图工作大为减化，下面来讨论由此引起的影响。 1、对水平角、距离的影响——在面积约 320平方km内，可忽略不计。 2、对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。 三、测量工作的基本原则
1、布局上―由整体到局部‖，精度上―由高级到低级‖，工作次序上―先控制后细部‖。 2、又一原则。即：―前一步工作未作检核，不进行下一步工作‖。
[教程]第二章 水准测量
内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施（观测、记录和检核）及内业数据处理（高差闭合差的调整）方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。
重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理。 难点：水准仪的检验与校正。
§2.1 高程测量（ Height Measurement ）的概念
测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：
（1）水准测量 (leveling)
（2）三角高程测量 (trigonometric leveling) （3）气压高程测量 (air pressure leveling) （4）GPS 测量 (GPS leveling)
§2.2 水准测量原理
一、基本原理
水准测量的原理是利用水准仪提供的―水平视线‖，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。
a —— 后视读数 A —— 后视点 b —— 前视读数 B —— 前视点 1、A 、 B 两点间高差： 2、测得两点间高差 3、视线高程：
后，若已知 A 点高程
，则可得B点的高程：
。
4、转点 TP(turning point) 的概念：当地面上两点的距离较远，或两点的高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需增设若干个临时传递高程的立尺点，称为转点。 二、连续水准测量
如图所示，在实际水准测量中， A 、 B 两点间高差较大或相距较远，安置一次水准仪不能测定两点之间的高差。此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点，即转点（用作传递高程）。根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，求和得到 A 、 B 两点间的高差值，有： h 1 = a 1 － b 1 h 2 = a 2 － b 2 ……
则： h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a － Σ b 结论： A 、 B 两点间的高差
等于后视读数之和减去前视读数之和。 § 2.3 水准仪和水准尺
一、水准仪 (level)
如图所示，由望远镜、水准器和基座三部分组成。
DS3 微倾式水准仪 自动安平水准仪
1、望远镜 (telescope) ——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。
2、水准器 (bubble) 有两种：
圆水准器 (circular bubble) ——精度低，用于粗略整平；水准管 (bubble tube) ——精度高，用于精平。
特性：气泡始终位于高处，气泡在哪处，说明哪处高。 3、基座 (tribrach) 二、水准尺 (leveling staff)
水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为 1cm ，每 10cm 处（ E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为 4687mm ，另一把为 4787mm 。
三、尺垫 (staff plate)
放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。
四、 水准仪的使用
操作程序：粗平——瞄准——精平——读数 （一）粗平——调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1、方法：对向转动脚螺旋 1 、 2 ——使气泡移至 1 、 2 方向的中间——转动脚螺旋 3 ，使气泡居中。
2、规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。
（二）瞄准
1、方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。 2、视差
概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。 产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。 消除方法：仔细反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。 （三）精平
1、方法：如图所示微倾式水准仪 (tilt level) ，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。
2、说明：若使用自动安平水准仪（ compensator level ），仪器无微倾螺旋，故不需进行精平工作。
（四）读数——精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。
1、方法：从小数向大数读，读四位。米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。
2、规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故对于望远镜成倒像的仪器，即从上往下读，望远镜成正像的仪器，即从下往上读。如图所示，从小向大读四位数为 0.725 米 。
§ 2.4 水准测量的实施与成果整理
一、水准点 (Bench Mark)
通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点 BM ，一般用表示。有永久性和临时性两种。（见图）
二、水准路线 (leveling line)
水准路线依据工程的性质和测区情况，可布设成以下几种形式：
1、闭合水准路线 (closed leveling line) 。由已知点 BM1 ——已知点 BM1 2、附合水准路线 (annexed leveling line) 。由已知点 BM1 ——已知点 BM2 3、支水准路线 (spur leveling line) 。 由已知点 BM1 ——某一待定水准点 A 。 4、水准网：若干条单一水准路线相互连接构成的图形。
三、水准测量的实施（外业） 1、观测要求 如图，有：
（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。
（2）为及时发现观测中的错误，通常采用―两次仪器高法‖或 ―双面尺法‖。
两次仪器高法：高差之差 h-h'< ±5mm ；双面尺法，①红黑面读数差 <±3mm ② h 黑 -h 红 <±5mm 。
2、水准测量记录表
注意：（1）起始点只有后视读数，结束点只有前视读数，中间点既有后视读数又有前视读数。
（2）
，只表明计算无误，不表明观测和记录无误。
四、水准测量的成果处理（内业） （一）计算闭合差： 1、闭合水准路线： 2、附合水准路线： （二）分配高差闭合差
1、高差闭合差限差（容许误差）
对于普通水准测量，有：
式中， ——高差闭合差限差，单位： mm
L ——水准路线长度，单位： km ； n ——测站数 2、分配原则：
按与距离 L 或测站数 n 成正比，将高差闭合差反号分配到各段高差上。 （三）计算各待定点高程
用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。 五、水准测量的成果实例
【例】如图为按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。 BM-A 和 BM-B 为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差 ( 以 m 为单位 ) ，路线下方数字为该段路线的长度 ( 以 km 为单位 ) ，试计算待定点 1 、 2 、 3 点的高程。
解算如下：
第一步计算高差闭合差： 第二步计算限差： 因为
，可进行闭合差分配。
第三步计算每 km 改正数： 第四步计算各段高差改正数：
。四舍五入后，使
。
故有： V 1 =- 8mm ， V 2 =- 11mm ， V 3 =- 8mm ， V 4 =- 10mm 。 第五步计算各段改正后高差后，计算 1 、 2 、 3 各点的高程。 改正后高差 = 改正前高差 + 改正数 V i
H 1 =H BM-A +(h 1 +V 1 )=45.286+2.323=47.609(m) H 2 =H 1 +(h 2 +V 2 )=47.509+2.802=50.411(m) H 3 =H 2 +(h 3 +V 3 )=50.311-2.252=48.159(m) HBM-B =H 3 +(h 4 +V 4 )=48.059+1.420=49.579(m) 可用 EXCEL 软件计算如下图：
§ 2.5 水准仪的检验与校正
一、水准仪轴线的几何关系 水准仪轴线应满足的几何条件是： 1、水准管轴 LL// 视准轴 CC
2、圆水准轴 L ' L ' // 竖轴 VV 3、横丝要水平（即： ⊥ 竖轴 VV ） 如下图所示：
二、水准仪的检验与校正 （一）圆水准器的检验与校正
1、检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转 180 °，看气泡是否居中。
2、校正：用脚螺旋使气泡向移动一半 , 再用拨针拨动三个―校正螺旋‖，使气泡居中。
（二）十字丝横丝的检验与校正 1、检验：
整平后，用横丝的一端对准一固定点 P ，转动微动螺旋，看 P 点是否沿着横丝移动。 2、校正 ：旋下目镜处的十字丝环外罩，转动左右 2 个―校正螺丝‖。
（三）水准管轴平行于视准轴（ i 角）的检验与校正 1、检验：
（1）平坦地上选 A 、 B 两点，约 50m 。
（2）在中点 C 架仪，读取 a 1 、 b 1 ，得 h 1 =a 1 -b 1
（3）在距 B 点约 2 — 3m 处架仪，读取 a 2 、 b 2 ，得 h 2 =a 2 -b 2 （4）若 h 2 ≠ h 1 , 则水准管轴不平行于视准轴，有 i 角。 因为① h1 为正确高差② b2 的误差可忽略不计，故有：
时，需校正。
对于 S 3 水准仪，若 i 角大于
2、校正方法有二种： （1）校正水准管
旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准 (a 2 ' =h 1 +b 2 ) ，拨动水准管―校正螺丝‖，使水准管气泡居中。
（2）校正十字丝——可用于自动安平水准仪
保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个―校正螺丝‖，使横丝对准 a 2 ' 。
§ 2.6 自动安平、精密、电子水准仪简介
一、自动安平水准仪 (compensator level)
1、原理——与普通水准仪相比，在望远镜的光路上加了一个补偿器。
2、使用——粗平后，望远镜内观察警告指示窗若全部呈绿色，方可读数；最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐。
3、检校——与精通水准仪相比，要增加一项补偿器的检验，即：转动脚螺旋，看警告指示窗是否出现红色；以此来检查补偿器是否失灵。
二、精密水准仪 （ precise level ） （每公里往返平均高差中误差 1mm ） 1、精密水准仪 —— 提供精确的水平视线和精确读数。
精密水准仪
2、精密水准尺 —— 刻度精确 ( 铟钢带水准尺 invar leveling staff) 。 3、读数方法
（1）精平后，转动测微螺旋，使十字丝的楔形丝精确夹准某一整分划线。 （2）读数时，将整分划值和测微器中的读数合起来。如 : 14865.0mm 。
三、数字水准仪 (digital level) 及条纹码水准尺 (coding level staff) 1、具有自动安平、显示读数和视距功能。 2、能与计算机数据通讯，避免了人为观测误差。
§ 2.7 水准测量误差及注意事项
来源有：仪器误差、操作误差、外界条件影响。 一、仪器误差
主要有：视准轴不平行于水准管轴（ i 角）的误差、水准尺误差 二、操作误差
主要有：水准气泡未严格居中、视差、估读误差、水准尺未竖直。 三、外界条件影响的误差
主要有：仪器下沉、尺垫下沉、地球曲率、大气折光、气温和风力。 四、水准测量的注意事项： (一）观测：
1、观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺； 2、仪器应安置在土质坚实处，并踩实三角架； 3、前后视距应尽可能相等；
4、每次读数前要消除视差，只有当符合水准气泡居中后才能读数； 5、注意对仪器的保护，做到 ― 人不离仪器 ‖ ；
6、只有当一测站记录计算合格后才能搬站，搬站时先检查仪器连接螺旋是否固紧，一手托住仪器，一手握住脚架稳步前进。 （二）记录：
⒈ 认真记录，边记边回报数字，准确无误的记入记录手簿相应栏中，严禁伪造和传抄； ⒉ 字体要端正、清楚、不准涂改，不准用橡皮擦，如按规定可以改正时，应在原数字上划线后再在上方重写；
⒊ 每站应当场计算，检查符合要求后，才能通知观测者搬站。 （三）扶尺：
⒈ 扶尺人员认真竖立水准尺；
⒉ 转点应选择土质坚实处，并踩实尺垫；
⒊ 水准仪搬站时，应注意保护好原前视点尺垫位置不移动。
[教程]第六章 小区域控制测量
内容：了解控制测量的基本概念、作用、布网原则和基本要求；掌握导线的概念、布设形式和等级技术要求；掌握导线测量外业操作（踏勘选点、测角、量边）和内业计算方法（闭合、附合导线坐标计算）；理解高程控制测量概念，掌握三、四等水准测量和三角高程测量的方法和要求。
重点：闭合导线、附合导线的内业计算；三、四等水准测量的方法。 难点：闭合导线、附合导线的内业计算三、四等水准测量的方法。
§ 6.1 概 述
一、控制测量 (control survey) 1、目的与作用
（1）为测图或工程建设的测区建立统一的平面控制网 (horizontal control network) 和高程控制网 (vertical control network) 。 （2）控制误差的积累。
（3）作为进行各种细部测量的基准。 2、有关名词
（1）小地区（小区域） (region) ：不必考虑地球曲率对水平角和水平距离影响的范围。 （2）控制点 (control point) ：具有精确可靠平面坐标或高程的测量基准点。 （3）控制网 (control network) ：由控制点分布和测量方法决定所组成的图形。 （4）控制测量 (control survey) ：为建立控制网所进行的测量工作。 3、控制测量分类
（1）按内容分：平面控制测量、高程控制测量
（2）按精度分：一等、二等、三等、四等；一级、二级、三级
（3）按方法分：天文测量、常规测量 ( 三角测量、导线测量、水准测量 ) 、卫星定位测量
（4）按区域分：国家控制测量、城市控制测量、小区域工程控制测量 二、国家控制网
平面：国家平面控制网由一、二、三、四等三角网 (triangulation network) 组成。 高程：国家高程控制网是由一、二、三、四等水准网 (leveling network) 组成。 特点：高级点逐级控制低级点。
国家一、二等三角网图
广东省一、二等水准路线图
三、小区域（ 15km 2 以内）控制测量
平面：国家或城市控制点——首级控制——图根控制。 高程：国家或城市水准点——三、四等水准——图根点高程。
§ 6.2 导 线 测 量
一、导线的定义
1、定义：将测区内相邻控制点（导线点） (traverse point) 连成直线而构成的折线图形。 2、适用范围较广：主要用于带状地区 ( 如：公路、铁路和水利 ) 、隐蔽地区、城建区、地下工程等控制点的测量。 二、导线布设形式
根据测区情况和要求，可分为以下三种： 1、闭合导线 (closed traverse) 多用于面积较宽阔的地区。 2、附合导线 (connecting traverse)
多用于带状地区及公路、铁路、水利等工程的勘测与施工。 3、支导线 (open traverse)
支导线的点数不宜超过 2 个，一般仅作补点使用。 此外，还有导线网，其多用于测区情况较复杂地区。
导线的布设形式图
三、导线的外业
1、踏勘选点及建立标志
2、测水平角 —— 转折角 ( 左角、右角 ) 、连接角 3、量水平边长 四、导线的内业计算 （一）几个基本公式
1、坐标方位角 (grid bearing) 的推算
注意：若计算出的 2、坐标正算公式
由 A 、 B 两点边长 DAB 和坐标方位角αAB 计算坐标增量。见 图有：
或
>360 °， 则减去 360 °；若为负值，则加上 360 °。
其中： ΔXAB =XB -XA ； ΔYAB =YB -YA 3、坐标反算公式
由 A 、 B 两点坐标来计算αAB 、 DAB
的具体计算方法如下：
、
（1）计算
（2）计算
（3）根据 a) b) c) d) e) f)
（二）导线计算过程
、
的正负号来判断 则为一象限。 则为二象限。 则为三象限。 则为四象限。 则 则
=90 ° =270 °
=
所在的象限。 =180° - =180° + =360° -
推算各边坐标方位角——计算各边坐标增量——推算各点坐标。 （三）闭合导线平差计算步骤
1、绘制计算草图。在图上填写已知数据和观测数据。 2、角度闭合差 (angle closing error) 的计算与调整 （1） 计算闭合差： （2）计算限差：
（图根级）
（3）若在限差内，则按平均分配原则，计算改正数：
（4）计算改正后新的角值：
3、按新的角值，推算各边坐标方位角。 4、按坐标正算公式，计算各边坐标增量。 5、坐标增量闭合差的计算与调整 （1） 计算坐标增量闭合差。 有：
导线全长闭合差 (total length closing error of traverse) ：
导线全长相对闭合差 (relative length closing error of traverse): （2）分配坐标增量闭合差 (closing error in coordination increment) 。 若 K<1/2000 （图根级），则将 量上去。并计算改正后的坐标增量。
、
以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增
6、坐标计算
根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量，来依次计算各导线点的坐标。
[ 例题 ] 如图所示闭合导线，试计算各导线点的坐标。
计算表格见下图：
（四）附合导线平差计算
说明：与闭合导线基本相同，以下是两者的不同点： 1、角度闭合差的分配与调整 •方法一：
（1）计算方位角闭合差：
（2）满足精度要求，若观测角为左角，则将 f α 反符号平均分配到各观测角上；若观测角为右角，则将 f α 同符号平均分配到各观测角上。 •方法二：
（1）计算角度闭合差 左角： 右角：
（2）满足精度要求，将 fβ反符号平均分配到各观测角上。 2、坐标增量闭合差的计算
，其中，
的计算公式如下：
§ 6.3 小区域高程控制测量
一、三、四等水准测量 (leveling surveying) （一）适用：平坦地区的高程控制测量。 （二）精度要求和技术要求：
（三）作业方法 1、每站观测程序
（1）顺序——―后前前后‖（黑黑红红）；一般一对尺子交替使用。 （2）读数——黑面按―三丝法‖（上、中、下丝）读数，红面仅读中丝。
每站观测程序图
2、计算与记录格式
（1）视距 =100 × | 上丝 - 下丝 | （2）前后视距差 di = 后视距 - 前视距
（3） 视距差累积值∑ di = 前站的视距差累积值∑di-1 + 本站的前后视距差di （4）黑红面读数差 = 黑面读数 +K- 红面读数。（ K= 4787mm 或 4687mm ） （5）黑面高差 h 黑 = 黑面后视中丝 - 黑面前视中丝 （6）红面高差 h 红 = 红面后视中丝 - 红面前视中丝 （7）黑红面高差之差 =h 黑 - （ h 红 ± 0.100m ）
（8）高差中数（平均高差） = [h 黑 + （ h 红 ± 0.100m ） ]/2 （9）水准路线总长 L= ∑后视距 + ∑前视距 四等水准测量记录表，见下图。
二、三角高程测量 (trigonometric leveling)
（一）适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。 （二）原理
有：
=
注意： 当两点距离较大（大于 300m ）时，要加球气差改正或进行对向观测。 1、加球气差改正数：
说明：球差正，气差负， R —— 6371km 。 即：
2、可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。 （三）观测与计算
三角高程测量，要进行测竖直角、量仪器高、量觇标高（棱镜高）几项工作。其技术要求，见各种规范，其记录计算表如下。
[教程]第七章 全站仪的使用方法
内容：了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。
重点：全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 难点：全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。
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。
§ 7.1 全站仪（total station）的功能介绍
随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。
全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘图系统。与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。
全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：瑞士徕卡公司生产的 TC 系列全站仪；日本 TOPCN （拓普康）公司生产的 GTS 系列；索佳公司生产的 SET 系列；宾得公司生产的 PCS 系列；尼康公司生产的 DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的 GDM 系列全站仪。我国南方测绘仪器公司 90 年代生产的 NTS 系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点：
1、能同时测角、测距并自动记录测量数据；
2、设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果； 3、能实现数据流； 一、TOPCON 全站仪构造简介
图1为宾得全站仪 PTS-V2 ，图2为尼康 C-100 全站仪，图3为智能全站仪GTS-710，图4为蔡司Elta R系列工程全站仪，图5为徕卡TPS1100系列智能全站仪。 二、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。 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 ）。 2、距离测量（ distance measurement ）
PSM 、PPM 的设置 —— 测距、测坐标、放样前。 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。
（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 ）。 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 方位角： 坐标：
，测站坐标（
，
）；测得：水平角
和平距
。则有：
若输入：测站 S 高程 有： 高程： （3）方法：
，测得：仪器高 i ，棱镜高 v ，平距 ，竖直角 ，则
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
——瞄准目标棱镜点 T ，按―测量‖，即可显示点 T 的三维坐标。
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，测出当前位置的坐标。
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Δ Y 。
3）根据显示的 dD 、dHR 或ΔX 、ΔY ，逐渐找到放样点的位置。 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）。
§ 7.2 TOPCON GTS-312 全站仪使用简介
一、仪器面板外观和功能说明 面板上按键功能如下：
——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。 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，x ； E ——东坐标，y ； Z ——天顶方向坐标，高程H 。 二、全站仪几种测量模式介绍 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°00ˊ00\"。 第 1 页 F2 HOLD ：锁定水平读数。 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，一般第 3 页 用 HR 。 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。 第 1 页 F2 MODE ：设置测量模式， Fine/coarse/tragcking（精测/粗测/跟踪）。 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。 第 2 页 F2 SO ：距离放样测量方式。 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。
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。 第 2 页 F2 INS.HT ：输入仪器高。 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 F2 ——— 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。 三、全站仪功能简介
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——进口棱镜多为 0 ，国产棱镜多为-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）。 说明： PRISM 、 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，记录下仪器显示的水平度盘读数 HR 和竖直度盘读数 V 。 （二）距离测量
先按 ◢ 键，进入测距模式，瞄准棱镜后，按 F1 （ MEAS ），记录下仪器测站点至棱镜点间的平距 HD 、镜头与镜头间的斜距 SD 和镜头与镜头间的高差 VD 。 （三）坐标测量
1、按 ANG 键，进入测角模式，瞄准后视点 A 。 2、按 HSET ，输入测站 O 至后视点 A 的坐标方位角 如：输入 65.4839 ，即输入了 3、按
。
。
键， 进入坐标测量模式。按 P↓， 进入第 2 页。
4、按 OCC ，分别在 N 、 E 、 Z 输入测站坐标（ X0 ,Y0 ,H0 ）。 5、按 P↓，进入第 2 页，在 INS.HT 栏，输入仪器高。 6、按 P↓，进入第 2 页，在 R.HT 栏，输入 B 点处的棱镜高。 7、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（不使用文件） 1、按 MENU ，进入主菜单测量模式。
2、按 LAYOUT ，进入放样程序，再按 SKP ，略过使用文件。
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 A 点，按 YES 。
5、按 LAYOUT （ F3 ），再按 NEZ ，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°00ˊ00\"，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 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。
7、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。 8、按 NEXT ——反复 5 、6 两步，放样下一个点 C 。
§ 7.3 全站仪使用的注意事项与维护
一、全站仪保管的注意事项
1、 仪器的保管由专人负责，每天现场使用完毕带回办公室；不得放在现场工具箱内。 2、仪器箱内应保持干燥，要防潮防水并及时更换干燥剂。仪器须放置专门架上或固定位置。
3、仪器长期不用时，应一月左右定期通风防霉并通电驱潮，以保持仪器良好的工作状态。
4、仪器放置要整齐，不得倒置。 二、使用时应注意事项
1、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固。
2、开箱后提取仪器前，要看准仪器在箱内放置的方式和位置，装卸仪器时，必须握住提手，将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时，请握住仪器提手和底座，不可握住显示单元的下部。切不可拿仪器的镜筒，否则会影响内部固定部件，从而降低仪器的精度。应握住仪器的基座部分，或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕，先盖上物镜罩，并擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置妥帖，合上箱盖时应无障碍。
3、在太阳光照射下观测仪器，应给仪器打伞，并带上遮阳罩，以免影响观测精度。在杂乱环境下测量，仪器要有专人守护。当仪器架设在光滑的表面时，要用细绳（或细铅丝）将三脚架三个脚联起来，以防滑倒。
，则可再按 AZ ，在 HR 项输入
的值。瞄准
4、当架设仪器在三脚架上时，尽可能用木制三脚架，因为使用金属三脚架可能会产生振动，从而影响测量精度。
5、当测站之间距离较远，搬站时应将仪器卸下，装箱后背着走。行走前要检查仪器箱是否锁好，检查安全带是否系好。当测站之间距离较近，搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上，但仪器要尽量保持直立放置。
6、搬站之前，应检查仪器与脚架的连接是否牢固，搬运时，应把制动螺旋略微关住，使仪器在搬站过程中不致晃动。
7、仪器任何部分发生故障，不勉强使用，应立即检修，否则会加剧仪器的损坏程度。 8、元件应保持清洁，如沾染灰沙必须用毛刷或柔软的擦镜纸擦掉。禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。清洁仪器透镜表面时，请先用干净的毛刷扫去灰尘，再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭。除去仪器箱上的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油，而应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗。
9、湿环境中工作，作业结束，要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱。回到办公室后立即开箱取出仪器放于干燥处，彻底凉干后再装箱内。
10、冬天室内、室外温差较大时，仪器搬出室外或搬入室内，应隔一段时间后才能开箱。 三、电池的使用
全站仪的电池是全站仪最重要的部件之一，现在全站仪所配备的电池一般为
Ni-MH( 镍氢电池 ) 和 Ni-Cd( 镍镉电池 ) ，电池的好坏、电量的多少决定了外业时间的长短。
1、建议在电源打开期间不要将电池取出，因为此时存储数据可能会丢失，因此在电源关闭后再装入或取出电池。
2、可充电池可以反复充电使用，但是如果在电池还存有剩余电量的状态下充电，则会缩短电池的工作时间，此时，电池的电压可通过刷新予以复原，从而改善作业时间，充足电的电池放电时间约需 8 小时。
3、不要连续进行充电或放电，否则会损坏电池和充电器，如有必要进行充电或放电，则应在停止充电约 30 分钟后再使用充电器。
不要在电池刚充电后就进行充电或放电，有时这样会造成电池损坏。
4、超过规定的充电时间会缩短电池的使用寿命，应尽量避免电池剩余容量显示级别与当前的测量模式有关，在角度测量的模式下，电池剩余容量够用，并不能够保证电池在距离测量模式下也能用，因为距离测量模式耗电高于角度测量模式，当从角度模式转换为距离模式时，由于电池容量不足，不时会中止测距。
总之，只有在日常的工作中，注意全站仪的使用和维护，注意全站仪电池的充放电，才能延长全站仪的使用寿命，使全站仪的功效发挥到最大。
全站仪校正方法
1， 长气泡：首先将气泡平行于两脚螺旋，假设为0度方向，再调平。再旋转90度使气泡
垂直于第三个脚螺旋再调平。然后回到0度位置看是否居中，如不居中照之前方法重来，再90度方向看是否居中，如不平如前一样。要是这两方向都平就旋转至180度方向。看气泡是否居中，是则不用校，不是则要校。其方法如下(首先看差多少，再确定差的一半距离。再通过调校正螺丝使其改正一半。在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高，校正螺丝是顺时针升高，逆时针降低。只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做。上面做完之后回到0度位置。看是否居中，如不居中照以上方法重来。)
2，圆气泡：这项是在长气泡完好的基础上做的，首先将长气泡调平，这里是指各方向都已平了。然后看圆气泡是否居中，如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平。当然这里面有经验，总之在保证各螺丝既紧又能使其居中。一般哪边高就调哪颗。
3，对中器：这项相对以上要难点。书上说是首先要将仪器调平，但经验告诉不必这么做，因为我们这是在校对中器。将仪器架好之后，我们假设0度方向，把对中器对准地面一个目标，目标越小越好。最好是自己做个十字点。然后旋转180度，看是否对中，如不是则要校。这是只说全站及电经，光经比较难而且实用性不大。首先打对中器护盖看到四颗螺丝。再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边。例如在上边就松上面那颗螺丝，紧下面那颗。在这里请注意，也只是改一半，调到差距一半即可。同理左边就松左边紧右边。其它方向按此理推。然后旋转至0度位置看是否居中，如不是照止方法重做。(注意，一般几个螺丝都会动才行。但基本方法都是如此。但这只针对于对中器是正镜才这样调，倒镜反之。国产仪器及日本仪器都是这样的。)
4，2C值校正：首先将仪器整平，在20米外贴一十字丝。先在盘左照准目标再置0，再旋转180度盘右照准目标读数，正常情况是180度正负15秒。如不是就要校正，最好是这样多做几次以确定误差到底有多大，然后通过水平微动改误码差一半，这时十与目标不重合，十字丝在目标左边就松左边紧右边，反之松右边紧左边。再回到盘左按之前方法重来。反复几次看误差是否达到允许范围。(这是水平角}
5，I角校正：仪器调平，打开补偿器，这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的。这类仪器都是自动校正的，只需我们按步骤做就行。盘左照准目标读垂直角，再盘右位置读垂直角。然后盘左加盘右看是否是360正负15秒。如不是则需校正。方法如下: 关机然后电源加F1开机，(电源和F1同时按下，但电源只按将近不到1秒钟就行，F1不放)进入仪器校正模式，按F1垂直角校正，千万不要按F2。再过0盘左照准目标按回车，
盘右照准目标按回车，校正完毕。自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内。 一台仪器如全站其校正指标共十项，但条件一般野外只能校正五项，以上方法也不一定全对，但很多是经验之谈。望共同学习。
全站仪使用误区
近段时间收到部分用户说全站仪测距不准（几十米的距离居然差上了一个厘米），误差大等问题，但是经我们认真检测后又一点问题都没有。其实这并不是全站仪的问题，主要是一些使用方法不当造成的。现在我就把近期一些错误的使用方法以及不正确的校正方法列出来，供大家参考：
问：在坐标测量的时候为什么―设置方位角‖没有用？
答：请先确认你的全站仪是否完全整平，当全站仪在没有完全整平（换句话说就是出现―补偿超限‖）的情况下，是不能设置的，这是一个程序对全站仪的保护。因为如果你设置了方位角，测得的数据也是不准确的，这个可以避免出现不必要的错误。 处理方法：精确整平全站仪后再进行设置。
问：我在野外i角不准了是否可以用检测水准仪的方法来检测全站呢？
答：用校正水准仪i角的方法来校正全站仪i角是不行的。如果你用校正水准仪十字丝的方法来校正全站仪十字丝，那你这台全站仪将不能正常使用。因为你一旦动 了全站的十字丝，那么这台全站的三轴（三轴包括：发射轴，接收轴，视准轴）必须重调。因为全站仪的三轴一旦不共轴则会出现照准棱镜中心不测距的故障。
处理方法：如果有条件最好能在校正台上精平全站仪后进行i角校正。如果在野外先精平全站仪后找到远处一个固定物（楼房上的天线或者避雷针等），也可以进行 i角校正。步骤是：开机-ESC-配置-仪器参数设置-垂直角过零基准设置-盘左照准目标-按是-再盘右照准目标-按是。
问：为什么全站仪测量出来的距离比我用尺子量的距离短（长）？
答：其实用这种方法判断全站仪测距有问题是不科学的，因为你用尺子量，第一可能尺子存在误差，第二人为误差，你用尺子量100m就可能差了几个毫米，甚至 厘米。但是全站仪的精度是2+2PPM，就是说测1000m也就才4毫米的误差，因此肯定不能以尺子来衡量全站仪。
处理方法：1.将全站仪拿到仪器鉴定中心通过基线来校正。2.找另外一台全站仪（所有指标均合格）使用比测的方法来对全站仪进行调整。3.在野外的时候， 在没有其他全站仪的情况下，可以通过以下方法检测：首先选一平坦场地在A点安置并整平全站仪，用竖丝仔细在地面标定同一直线上间隔约50m的A、B点和 B、C点，并准确对中地安置反射棱镜。然后全站仪设置了温度与气压数据后，精确测出AB、AC的平距。再在B点安置全站仪并准确对中，精确测出BC的平 距。可以得出全站仪测距常数：K＝AC－(AB＋BC)，K值应接近或等于O，若｜K｜＞5mm，则要进行校正。
校正：
经严格检验证实仪器常数K不接近于０已发生变化，用户如果需进行校正，将仪器加常数按综合常数K值进行设置。
●应使用仪器的竖丝进行定向，严格使Ａ、Ｂ、Ｃ三点在同一直线上。Ｂ点地面要有牢固
清晰的对中标记。
●Ｂ点棱镜中心与仪器中心是否重合一致，是保证检测精度的重要环节，因此，最好在Ｂ点用三脚架和两者能通用的基座，如用三爪式棱镜连接器及基座互换时，三脚架和基座保持固定不动，仅换棱镜和仪器的基座以上部分，可减少不重合误差。
用全站仪进行工程施工放样
第一章 TOPCON GTS-312 全站仪的使用 一、仪器外观和功能说明 1、仪器外观
图 1 ： GTS-312 全站仪外观及各部件名称
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，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、角度测量模式
功能： 按 ANG 键进入， 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°。 第 1 页 F2 HOLD ：锁定水平读数。 F3 HSET ：设置任意大小的水平读数。 F4 P1 ↓： 进入第 2 页。 第 2 页 F1 TILT ：设置倾斜改正开关。 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。 第 3 页 F2 R/L ：右向水平读数 HR/ 左向水平读数 HL 切换，一般用 HR 。 F3 CMPS ：天顶距 V/ 竖直角 CMPS 的切换，一般取 V 。 F4 P3 ↓：进入第 1 页。 三、距离测量模式
功能： 先按 ◢ 键 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/ 粗测第 1 页 / 跟踪）。 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。 第 2 页 F2 SO ：距离放样测量方式。 F3 m /f/i ：距离单位米 / 英尺 / 英寸的切换。 F4 P2 ↓： 进入第 1 页。 四、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。 F1 MEAS ：进行测量。 第 1 页 F2 MODE ：设置测量模式， Fine/Coarse/Tracking 。 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。 第 2 页 F2 INS.HT ：输入仪器高。 F3 OCC ：输入测站坐标。 F4 P2 ↓：进入第 3 页。 第 3 页 F1 OFSET ：偏心测量方式。 F2 ——— F3 m/f/i: 距离单位米 / 英尺 / 英寸切换。 F4 P3↓：进入第 1 页。 五、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、参数设置等。 DATA COLLECT( 数据采集) 第 1 页 LAY OUT( 点的放样 ) MEMORY MGR.( 内存管理 ) PROGRAM( 程序 ) 第 2 页 GRID FACTOR( 坐标格网因子 ) ILLUMINATION( 照明 ) 第 3 页 PARAMETRERS( 参数设置 ) CONTRAST ADJ.( 显示屏对比度调整 ) 1、 MEMORY MGR.( 存储管理 ) FILE STATUS( 显示测量数据、坐标数据文件总数 ) 第 1 页 SEARCH( 查找测量数据、坐标数据、编码库 ) FILE MAINTAIN( 文件更名、查找数据、删除文件 ) COORD. INPUT( 坐标数据文件的数据输入 ) 第 2 页 DELETE COORD.( 删除文件中的坐标数据 ) PCODE INPUT( 编码数据输入 ) 第 3 页
2、PROGRAM( 程序 ) DATA TRANSFER( 向微机发送数据、接收微机数据、设置通讯参数 ) INITIALIZE( 初始化数据文件 ) REM( 悬高测量 ) 第 1 页 MLM( 对边测量 ) Z COORD.( 设置测站点 Z 坐标 ) 第 2 页 AREA( 计算面积 ) POINT TO LINE( 相对于直线的目标点测量 ) 3、PARAMETRERS( 参数设置 ) 第 1 页 MINIMUM READING( 最小读数 ) AUTO POWER OFF( 自动关机 ) TILT ON/OFF( 垂直角和水平角倾斜改正 ) 第 2 页 ERROR CORRECTION( 系统误差改正 ) 。 注：仪器检校后必须进行此项设置。 存储管理菜单操作可参见下图2 。
图2：存储管理操作菜单
六、全站仪的主要功能介绍
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——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 F1（ MEAS ），即可。 （三）坐标测量 见图 3 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 A 的坐标方位角 了
。
。如输入 65.4839 ，即输入
3、键，进入坐标测量模式。 P1↓， 进入第 2 页。
4、OCC ，分别在 N 、E 、Z 输入测站坐标（ X0 ,Y0 ,H0 ）。 5、 P1↓ ，进入第 2 页。 INS.HT: 输入仪器高。
6、 P1↓ ，进入第 2 页。 R.HT：输入 B 点处的棱镜高。 7、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 见图 4 按键步骤为：
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（ x A , y A ）；若不知 A 点坐标而已知坐标方位角 A 点，按 YES 。
5、按 LAYOUT （ F3 ），再按 NEZ 输入待放样点 B 的坐标（ x B ,y B ,H B ）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= 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 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 ——反复 5 、 6 两步，放样下一个点 C 。 （五） TOPCON 全站仪与电脑的数据通讯 1、电脑中数据文件的上载（UPLOAD）
，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
，则可再按 AZ ，在 HR 项输入
的值。瞄准
（1）在电脑上用文本编辑软件（如 Windows 附件的―写字板‖程序），输入点的坐标数据，格式为―点名 ,Y,X,H ‖；保存类型为―文本文档‖。具体见图 5 。
（2）用―写字板‖程序打开文本格式坐标数据文件，并打开T-COM 程序，将坐标数据文件复制到 T-COM的编辑栏中。
（3）用通讯电缆将全站仪的― SIG ‖口与电脑的串口（如 COM1）相连，按 MENU — MEMORY MGR. — DATA TRANSFER ，进入数据传输，先在― COMM.PARAMETER ‖（通讯参数）中分别设置―PROTOCOL‖（议协）为―ACK/NAK ‖；―BAUD RATE ‖（波特率）9600 ；―CHAR./PARITY ‖( 校检位)― 8/NONE ‖；― STOP BITS ‖（停止位）― 1 ‖。
图 5 ：编辑上载的数据文件
（4）点击按钮
， 出现― Current data are saved as:030624.pts ‖对话框时，点― OK ‖，
出现如下图 6 的通讯参数设置对话框。按全站仪上的相同配置进行设置并选择― Read text file ‖后，点― GO ‖将刚保存的文件 030624.pts 打开，出现 Point Details （ 点描述）对话框。
图 6 ：上载的数据文件
(5) 回到全站仪主菜单 MENU 中的 MEMORY MGR. — DATA TRANSFER — LOAD DATA — COORD. DATA 。用 INPUT 为上传的坐标数据文件输入一个文件名后，点― YES ‖使全站仪处于等待数据状态（ Waiting Data ），再在电脑 Point Details 对话框中点― OK ‖。
注：可以直接在 T-COM 软件编辑栏中按―点名,Y,X,H ‖的格式编辑待上载的坐标数据文件。 2、全站仪中数据文件的下载（ DOWNLOAD ） 同上载一样，进行电缆连接和通讯参数的设置。点击按钮
， 设置通讯参数并选
择― Write text file ‖后，再在全站仪上选择下载数据文件的类型 ( 测量数据文件或坐标数据文件 ) 。先在电脑上按― GO ‖，处于等待状态，再在全站仪上按―确定‖，即可将全站仪中的数据下载至电脑。出现― Current data are saved as 03062501.gt 6 ‖ 及―是否转换‖ 时对话框时，点击― Cancel ‖。点击按钮―
‖，将下载的数据文件取名后保存。（保存时下载的测
量数据文件及坐标数据文件均要加上扩展名 gt6 ）。 （六）批量点的坐标放样
1、放样坐标数据文件的编辑及上载。可采用以下两种方法来实现：
（1）数据通讯方法。按 TOPCON 全站仪与电脑的数据通讯中―电脑中数据文件的上载（ UPLOAD ）‖的方法将控制点及待放样点的坐标数据文件（如： ZBSJWJ （坐标数据文件） ）上载至全站仪。
（2）坐标输入方法。在全站仪上，按 MENU 键（进入主菜单模式）— MEMORY MGR.（内存管理）— P ↓（翻页）— COORD. INPUT （坐标输入）— INPUT （建立一个文件名，如： ZBSJWJ （坐标数据文件） ）— ENTER —分别在 PT# 、N 、E 、Z 栏输入第一个点的点名、X 、Y 、H —输入下一个点的点名、X 、Y 、H 。
2、实地放样操作
如图 7 所示，要在控制点 D3 架仪后视 D2 点，来放样点 K0+040 、 K0+060 、 K0+080 三点。
（1）按 MENU ，进入主菜单模式，选择 LAYOUT （放样）。
（2）在― SELECT A FILE ‖中，用 INPUT 输入或 LIST 选择电脑上载的坐标数据文件名（如： ZBSJWJ （坐标数据文件） ）。
（3）在― OCC.PT INPUT ‖中用 INPUT 输入或 LIST 选择测站点的点号 D3 ，并输入 INS.HT （仪器高）。
（4）在― BACKSIGHT ‖中同样用 INPUT 输入或 LIST 选择后视点的点号 D2 。 （5）瞄准后视点 D2 ，按― YES ‖。
（6）在― LAYOUT ‖中同样用 INPUT 输入或 LIST 选择待放样点号 K0+040 ，并输入棱镜高，则计算出要仪器旋转的水平角值 HR 及平距 HD 。
（7）按 ANGLE （ F1 ）。使用水平制动和水平微动螺旋，使显示的 dHR=
即找到了 D3 至 K0+040 连线方向，指挥持测杆单棱镜者移动位置，使棱镜位于 D3 至 K0+040 连线方向上。
（8）按 DIST ，进行测量，根据显示的 dHD 来指挥持棱镜者沿 D3 至 K0+040 连线方向移动，若 dHD 为正，则向 D3 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 K0+040 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。
（9）按 NEXT ，放样下一点。放样操作菜单见下图 8 。
，
图 8 ：放样操作菜单
（七）数据采集 ( 略 ) （八）面积测量及单位换算 面积测量的按键顺序是：
1、按 MENU —— P1 ↓——程序（ F1 ）—— P ↓（ F4 ）—— F1 （面积）—— F2 （测量）—— F2 （不使用格网因子）或 F1 （使用格网因子）。
2、照准 1# 点的棱镜，按测量（ F1 ），再照准 2# 点的棱镜，按测量（ F1 ）…，当测量了 3 个点以上时，这些点所围成的面积就显示在屏幕上。如― 100.00 m .sq ‖，表示面积是 100.00 平方米。
3、按单位（ F3 ）——再按 F1 至 F4 ，可选择所测面积的单位。其中， m.sq 表示平方米， ha 表示公顷， ft.sq 表示平方英尺， acre 表示亩。 （九）悬高测量（ REM ） *
为了得到不能放置棱镜的目标点高度，只须将棱镜架设于目标点所在铅垂线上的任一点，然后测量出目标点高度 VD 。悬高测量可以采用―输入棱镜高‖和―不输入棱镜高‖两种方法。
1、输入棱镜高
（1）按 MENU —— P1 ↓—— F1（程序）—— F1（悬高测量）—— F1（输入棱镜高），如：1.3m 。
（2）照准棱镜，按测量（ F1 ），显示仪器至棱镜间的平距 HD —— SET （设置）。 （3）照准高处的目标点，仪器显示的 VD ，即 目标点的高度。 2、不输入棱镜高
（1）按 MENU —— P1 ↓—— F1（程序）—— F1（悬高测量）—— F2（不输入棱镜高 ）。
（2）照准棱镜，按测量（ F1 ），显示仪器至棱镜间的平距 HD —— SET （设置）。 （3）照准地面点 G ，按 SET （设置）
（4）照准高处的目标点，仪器显示的 VD ，即 目标点的高度。 （十）对边测量（ MLM ） *
对边测量功能，即测量两个目标棱镜之间的水平距离（ dHD ）、斜距 (dSD) 、高差 (dVD) 和水平角 (HR) 。也可以调用坐标数据文件进行计算。对边测量 MLM 有两个功能，即：
MLM-1 （A-B ，A-C）：即测量 A-B ，A-C ，A-D ，…和 MLM-2 （A-B ，B-C）：即测量A-B， B-C ，C-D ，…。
以 MLM-1 （ A-B ，A-C ）为例，其按键顺序是：
1、按 MENU —— P1 ↓——程序（ F1 ）——对边测量（ F2 ）——不使用文件（ F2 ）—— F2 （不使用格网因子）或 F1 （使用格网因子）—— MLM-1 （ A-B ， A-C ）（ F1 ）。 2、照准 A 点的棱镜，按测量（F1），显示仪器至 A 点的平距 HD —— SET （设置）
3、照准 B 点的棱镜，按测量（F1），显示 A 与 B 点间的平距 dHD 和高差 dVD 。 4、照准 C 点的棱镜，按测量（F1），显示 A 与 C 点间的平距 dHD 和高差 dVD …，按 ◢ ，可显示斜距。
（十一）后方交会法（ resection ）（全站仪自由设站） *
全站仪后方交会法，即在任意位置安置全站仪，通过对几个已知点的观测，得到测站点的坐标。其分为距离后方交会（观测 2 个或更多的已知点）和角度后方交会（观测 3 个或更多的已知点）。
其按键步骤是：
1、按 MENU —— LAYOUT （放样）（ F2 ）—— SKIP （略过）—— P↓（翻页）（ F4 ）—— P↓（翻页）（ F4 ）—— NEW POINT（新点）（ F2 ）—— RESECTION （后方交会法）（ F2 ）。
2、按 INPUT （F1），输入测站点的点号—— ENT （回车）—— INPUT （F1），输入测站的仪器高—— ENT （回车）。
3、按 NEZ（坐标）（F3），输入已知点 A 的坐标—— INPUT （F1），输入点 A 的棱镜高。
4、照准 A 点，按 F4 （距离后方交会）或 F3 （角度后方交会）。
5、重复 3 、4 两步，，观测完所有已知点，按 CALA （计算）（ F4 ），显示标准差，再按 NEZ （坐标）（ F4 ），显示测站点的坐标。
第二章 高等级公路中桩边桩坐标计算方法
一、平面坐标系间的坐标转换公式
如图 9 ，设有平面坐标系 xoy 和 x'o'y' （左手系—— x 、 x' 轴正向顺时针旋转 90°为 y 、 y' 轴正向）； x 轴与 x' 轴间的夹角为θ（ x 轴正向顺时针旋转至 x' 轴正向，θ范围： 0° — 360°）。设 o' 点在 xoy 坐标系中的坐标为（ xo',yo' ），则任一点 P 在 xoy 坐标系中的坐标（ x,y ）与其在 x'o'y' 坐标系中的坐标（ x',y' ）的关系式为：
二、公路中桩边桩统一坐标的计算 （一）引言
传统的公路中桩测设，常以设计的交点（ JD ）为线路控制，用转点延长法放样直线段，用切线支距法或偏角法放样曲线段；边桩测设则是根据横断面图上左、右边桩距中桩的距离（
、
）， 在实地沿横断面方向进行丈量。随着高等级公路特别是高速公路建设
的兴起，公路施工精度要求的提高以及全站仪、 GPS 等先进仪器的出现，这种传统方法由
于存在放样精度低、自动化程度低、现场测设不灵活（出现虚交，处理麻烦）等缺点，已越来越不能满足现代公路建设的需要， 遵照《测绘法》的有关规定，大中型建设工程项目的坐标系统应与国家坐标系统一致或与国家坐标系统相联系，故公路工程一般用光电导线或 GPS 测量方法建立线路统一坐标系，根据控制点坐标和中边桩坐标，用―极坐标法‖测设出各中边桩。如何根据设计的线路交点（ JD ）的坐标和曲线元素，计算出各中边桩在统一坐标系中的坐标，是本文要探讨的问题。 （二）中桩坐标计算
任何复杂的公路平面线形都是由直线、缓和曲线、圆曲线几个基本线形单元组成的。一般情况下在线路拐弯时多采用―完整对称曲线‖，所谓―完整‖指第一缓和曲线和第二缓和曲线的起点（ ZH 或 HZ ）处的半径为 ∞ ；所谓―对称‖指第一缓和曲线长 线长
和第二缓和曲
相等。但在山区高速公路和互通立交匝道线形设计中，经常会出现―非完整非对称
曲线‖。根据各个局部坐标系与线路统一坐标系的相互关系，可将各个局部坐标统一起来。下面分别叙述其实现过程。 1、直线上点的坐标计算
如图 10 a) b) 所示，设 xoy 为线路统一坐标系， x'-ZH-y' 为缓和曲线按切线支距法建立的局部坐标系，则 JDi-1—JDi 直线段上任一中桩 P 的坐标为：
（ 1 ）
式（ 1 ）中（ JDi-1 点的设计里程；
, ）为交点 JDi-1 的设计坐标； ， 分别为 P 点、
为 JD i-1 ~JD i 坐标方位角，可由坐标反算而得。
曲线起点（ZH 或 ZY），曲线终点（HZ 或 YZ）均是直线上点，其坐标可按式（1）来计算。
2、完整曲线上点的坐标计算
如图 10 a ) ，某公路曲线由完整的第一缓和曲线 和曲线
组成。
、半径为 R 的圆曲线、完整的第二缓
（1）第一缓和曲线及圆曲线上点的坐标计算
当 K 点位于第一缓和曲线（ ZH—HY ）上，按切线支距法公式有：
（ 2 ）
当 K 点位于圆曲线（ HY—YH ）上，有 ：
（ 3 ）
其中有：
式（ 2 ）（ 3 ）（ 4 ）中， 计里程之差，即曲线长； R 、
、
为切线角；
（ 4 ）
为 K 点至 ZH i 点的设
、 p 、 q 为常量，分别表示圆曲线半径，第一缓
和曲线长、缓和曲线角（ ）、内移值（ ）、切线增值
（ ）。
再由坐标系变换公式可得：
（ 5 ）
式（ 5 ）中 f 为符号函数，右转取― + ‖，左转取― - ‖（见图 1 b ））。
图 10 a）直线第一缓和曲线圆曲线段点坐标计算（右转） 图 10 b）直线第一缓和曲线圆曲线段点坐标计算（左转）
（2）第二缓和曲线上点的坐标计算
如图 12 所示，当 M 点位于第二缓和曲线（ YH—HZ ）上，有：
（ 6 ）
式（ 6 ）中， 为第二缓和曲线长。
再由坐标系变换公式可得：
，为 M 点至 HZ 点的曲线长； R 为圆曲线半径，
（ 7 ）
式（ 7 ）中 f 为符号函数，线路右转时取― - ‖，左转取― + ‖。 （3）单圆曲线（ZY—YZ）上点的坐标计算
单圆曲线可看作是带缓和曲线圆曲线的特例，即缓和曲线段长为零。令式（ 3 ）（ 4 ）中内移值 p 、切线增长 q 、第一缓和曲线长
、缓和曲线角
为零，计算出单圆曲线
上各点的局部坐标后，由式（ 5 ）可得 ZY~YZ 上各点的统一坐标。
图 12 第二缓和曲线段点坐标计算（右转） 图 13 非完整缓和曲线段点坐标计算（右
转）
3、非完整曲线上点的坐标计算
如图 13 所示，设非完整缓和曲线起点 Q 的坐标为（ 切线沿前进方向的坐标方位角为 点曲线长
。若
>
；其终点 Z 的桩号
,
），桩号
，曲率半径
，
，曲率半径 ，则 Z 点至 Q
的缓和曲
，则该曲线可看成是曲率半径由 ∞ 到
线去掉曲率半径由 ∞ 到 后的剩余部分。设 N 点为该曲线上一点， N 点至 Q 点的曲
线长为 ； O 为对应完整缓和曲线的起点， Q 点至 O 点的曲线长为 ，则由回旋型
缓和曲线上任一点曲率半径与曲线长成正比的性质，有：
得： 设
（ 8 ）
，则由缓和曲线的切线角公式及偏角法计算公式知：
（ 9 ）
（ 10 ）
由图 13 知：
（ 11 ）
则直线 QO 的坐标方位角为： O点切线方向
轴的坐标方位角
（ 12 ）
（ 13 ） 为：
（ 14 ）
式（ 13 ）（ 14 ）中， f 为符号函数，线路右转时，取― - ‖；线路左转时，取― + ‖。 故 O 点坐标（
）为：
（ 15 ）
将式（14）、（15）代入坐标平移旋转公式，得任一点 N 的坐标为：
（ 16 ）
式（ 16 ）中，（
，
）按式（ 2 ）计算，代入时 用（
）替代； f 为
符号函数，右转取― + ‖左转取― - ‖。 （三）边桩坐标计算
有了中桩坐标（ x,y ）及其至左、右边桩的距离 d L 、 d R 后，计算出中桩至左、右边桩的坐标方位角 AZ-L 、 AZ-R ，则由式（ 17 ）、（ 18 ）得左、右边桩坐标（ （
,
）。
,
）、
（ 17 ）
（ 18 ）
1、直线上点 AZ-L 、 AZ-R 的计算 从图 10 a ） b ）知：
（ 19 ）
2、第一缓和曲线及圆曲线段点 AZ-L 、 AZ-R 的计算 如图 10 a ） b ）所示，有：
（ 20 ）
式（ 20 ）中，当 K 点位于第一缓和曲线上，
按式（ 9 ）计算；当 K 点位于圆
曲线段，按式（ 4 ）计算。 f 为符号函数，右转取― + ‖，左转取― - ‖。 3、第二缓和曲线段点AZ-L 、 AZ-R 的计算 如图 12 所示，有：
（ 21 ）
式（ 21 ）中， 转取― + ‖。 （四）算例
按式 计算； f 为符号函数，右转取― - ‖，左
如图 13 设某高速公路立交匝道 ( 右转 ) 的非完整缓和曲线段起点 Q 的桩号 K8+249.527 ，曲率半径 R Q = 5400m ，切线沿前进方向的坐标方位角
， 坐
标为（ 91412.1 ， 79684.008 ）；终点 Z 桩号 K8+329.527 ，曲率半径 R Z = 1800m 。中桩 K8+309.527 到左、右边桩的距离 d L = 18.75m ， d R = 26.50m ，试计算 K8+309.527 的中、边桩坐标。
1、完整缓和曲线起点 O 的计算 由公式（ 8 ） —（ 15 ）计算得：
，
，
2、中桩坐标的计算
由式（ 2 ）（ 14 ）（ 16 ）计算得： 坐标方位角
；
，
m ，
。
m ；
轴的
，
，
，
。
，
，
3、边桩统一坐标的计算 由式（ 9 ）（ 20 ）得： 式（ 20 ）中 Ai-1-i 即 得 （五）小结
通过坐标转换的方法，在传统测设的各个局部坐标系与线路统一坐标系间建立了纽带，通过编程能实现各个中桩边桩坐标的同步计算。对于复曲线、回头曲线、喇叭形立交、水滴形立交等复杂线形，可将其分解成直线、非完整非对称缓和曲线、圆曲线形式，再按文中的方法进行计算。
用线路统一坐标进行放样，测设灵活方便，不必在实地标定交点（ JD ）位置，这对于交点位于人无法到达的地方（如山峰、深谷、河流、建筑物内），是十分方便的。应用中，以桩号 L 为引数，建立包括中桩、边桩、控制点在内的坐标数据文件。将坐标数据文件导
，
轴的坐标方位角
；
，
。再由式（ 17 ）（ 18 ）
，
。
，
入全站仪或 GPS 接收机，应用坐标放样功能，便可实现中、边桩的同时放样。特别是 GPS 的 RTK 技术出现后，无需点间通视，大大提高了坐标放样的工作效率，可基本达到中、边桩放样的自动化。
第三章 建筑施工点位坐标计算及放样方法
一、平面坐标系间的坐标转换公式
如图 14 ，设有平面坐标系 xoy 和 x'o'y' （左手系—— x 、 x' 轴正向顺时针旋转 90°为 y 、 y' 轴正向）； x 轴与 x' 轴间的夹角为θ（ x 轴正向顺时针旋转至 x' 轴正向，θ范围： 0°— 360°）。设 o' 点在 xoy 坐标系中的坐标为（ xo',yo' ），则任一点 P 在 xoy 坐标系中的坐标（ x,y ）与其在 x'o'y' 坐标系中的坐标（ x',y' ）的关系式为：
在建筑施工中，上面的平面坐标系 xoy 一般多为城市坐标系，平面坐标系 x'o'y' 一般多为建筑施工坐标系 AOB ；若 xoy 、 x'o'y' 均为左手系，则用上式进行转换；但有时建筑施工坐标系 AOB 会出现右手系—— x' （ A ）轴正向逆时针旋转 90°为 y' （ B ）轴正向。此时，应注意上面的计算公式变为：
二、建筑基线测设及角桩定位
如图 15 ，选择 100m × 35m 的一个开阔场地作为实验场地， 先在地面上定出水平距离为 55.868m 的两点，将其定义为城建局提供的已知导线点 A5 、 A6 ，其中 A5 同时兼作水准点。
图 15 基线测设及角桩定位图
1、“ T ”形建筑基线的测设
（1）根据建筑基线 M、O、N、P 四点的设计坐标和导线点 A5 、 A6 坐标，用极坐标法进行测设，并打上木桩。已知各点在城市坐标系中的坐标如下：
A5(2002.226,1006.781,20.27) ， A6(2004.716,1062.593) ， M(1998.090,996.815) ， O(1996.275,1042.726) ， N(1994.410,10.904) ， P(1973.085,1041.808) 。 （2）测量改正后的 （4）测量 ， 试计算出 1# 、 2# 、 ，再丈量 OP 距离，与设计值 ，再丈量 MO 、 ON 3# 、 4# 点在城市坐标系中的坐标，并在在 A6 测站，后视 A5 ，用极坐标法放样出 F2 的 1# 、 2# 、 3# 、 4# 四个角桩。并以 A5 高程（ 20.47m ）为起算数据，用全站仪测出 F2 的 1# 、 2# 、 3# 、 4# 四个角桩的填挖深度。（ F2 的地坪高程为 20.50m ）。 参： F2 的 4 个角桩的设计坐标分别如下： 1#（ 1994.158,1045.4 ）、 2#（ 1979.170,1045.051 ）、 3#（ 1978.378,1065.035 ）、 4# （ 1993.366,1065.629 ） 检查 1—2 个角桩的水平角与 90° 的差是否小于 差不得大于 1/3000 。 3、根据建筑基线进行建筑物的定位 * 根据图中的待建建筑物 F1 与建筑基线的关系，利用建筑基线，用直角坐标法放样出 F1 的 1# 、 2# 、 3# 、 4# 四个角桩。检查 1—2 个角桩的水平角与 90°的差是否小于 ，距离与设计值之差的相对误差不得大于 1/3000。 ，距离与设计值之差的相对误 三、圆曲线中桩测设的局部极坐标法 如图 16 所示，用局部极坐标法测设圆曲线中桩的方法是： （1）以圆曲线起点 ZY 为原点，切线指向交点 JD 为 x 轴正向，再顺时针旋转 90°为 y 轴正向，建立切线支距法坐标系。 （2）用切线支距法同样的方法求出各中桩 P 在该坐标系中的坐标。（ 注意 y 坐标的正负符号。 ） 其中有： （3）在 ZY 点架仪，输入测站点坐标（ 0 ， 0 ），后视 x 轴正向，输入方位角 ，测出一任意点 ZD 在该坐标系中的坐标。 （4）在 ZD 点设站，后视 ZY 点，根据各中桩 P 的坐标用全站仪坐标放样功能，放样出各中桩。若使用经纬仪，则可先用坐标反算公式，求出 P 点至 ZD 点的距离 D 及转角 δ （方位角之差），再进行拨角、量边。 第四章 CASIO FX-4800P 程序 一、缓和曲线切线支距法程序 1、程序名： HUAN QIE （缓切） 2、用途 该程序是―完整对称带缓和曲线的圆曲线‖的切线支距法详细测设坐标计算程序。 3、程序数学模型 按切线支距法建立的缓和曲线局部坐标系。即以曲线起点或终点为坐标原点，切线方向为 X 轴正向，圆心方向为 Y 轴正向。 4、程序清单 A ― ZH ‖： R ： S ― LS ‖： Lbl 1 ↙ {L ， B} ↙ Lbl 2 ↙ C=Abs(L-A) ： D=RS ： X=C-C^5 ÷ 40D 2 +C^9 ÷ 3456D^4-C^13 ÷ 599040D^6+C^17 ÷ 17542600D^8 ◢ Y=C^3 ÷ 6D-C^7 ÷ 336D^3+C^11 ÷ 42240D^5-C^15 ÷ 9676800D^7+C^19 ÷ 3530097000D^9 ◢ Goto 1 ↙ Lbl 3 ↙ E=180(Abs(L-A)-S) ÷ R ÷π +180S ÷ (2 π R) ： P=S 2 ÷ 24 ÷ R-S^4 ÷ 2688 ÷ R^3 ：Q=S ÷ 2-S^3 ÷ 240 ÷ R 2 ↙ X=RsinE+Q ◢ Y=R-RcosE+P ◢ Goto 1 ↙ 5、程序说明 ZH —— ZH 点桩号（里程）； R ——圆曲线半径； LS ——缓和曲线长； L ——待测设桩的桩号（里程）； B ——当待测设中桩位于缓和曲线段，则输入― 1 ‖ ，当待测设中桩位于圆曲线段，则输入― 1 ‖ 以外的数值。 X ——切线支距法的 X 值； Y ——切线支距法的 Y 值。 ： ↙ 二、平面坐标转换程序 1、程序名： ZHUAN HUAN （转换） 2、用途 该程序是―两平面坐标系间坐标转换‖的计算程序。 3、程序数学模型 根据图 14 的平面坐标系间坐标转换的平移旋转公式，进行计算，即有公式： 4、程序清单： C―X0‖： E―Y0‖：D―ANGLE‖： F―SIGN‖ ↙ Lbl 0 ↙ {A ， B} ↙ F 1 A=A ： B=-B Δ X=C+AcosD-BsinD ◢ Y=E+BcosD+AsinD ◢ Goto 0 5、程序说明： X0 ，Y0 ——施工坐标系（ A-O'-B ）的原点 O' 在统一坐标系（ x-o-y ）中的坐标。 ANGLE ——为统一坐标系的 x 轴顺时针旋转至施工坐标系的 A 轴的角值。 SIGN ——为符号函数，若输入― 1 ‖ 时，则表明 x-o-y 为左手系，且 A-O'-B 也为左手系；若输入― 1 ‖ 之外值，则表明 x-o-y 为左手系，而 A-O'-B 为右手系。 A ， B ——某点在施工坐标系中的纵、横坐标。 X ， Y ——该点在相应统一坐标系中的纵、横坐标。 第五章 理论与实操习题集 一、理论习题 说明：请路桥类学生完成第 1 、 4 题，请建工类学生完成第 2 、 3 、 4 题。 1、在左转的带缓和曲线的圆曲线中桩测设中，设起点 ZH 桩号为 K5+219.63 ，其坐标为（ 31574.163,62571.446 ），其切线方位角为 曲线的半径为 1000m ，试计算： （1）直线上中桩 K5+160 、 K5+180 、 K5+200 的坐标。 （2）缓和曲线上中桩 K5+260 、 K5+280 、 K5+300 的坐标。 ，缓和曲线长为 120m ，圆 （3）圆曲线上中桩 K5+340 、 K5+360 、 K5+380 的坐标。 （4）若将题目的―左转‖改为―右转‖，试计算直线上中桩 K5+180 、缓和曲线上中桩 K5+300 、圆曲线上中桩 K5+340 的坐标。 部分参： 左转时，有： K5+180 ： x=31551.259 ， y=62603.787 K5+300 ： x'=80.317853 ， y'=0.7209861767 ， x=31620.020 ， y=62505.446 。 K5+340 ： x'=120.3261366 ， y'=2.421637931 ， x=311.728 ， y=62471.850 。 2、如图 16 ，已知单圆曲线的半径 R= 300m ，交点的里程为 K3+182.76 ，转角 试计算出里程为 K3+120 、 K3+130 、 K3+140 三个中桩的切线支距法坐标。 3、完成此教材 P26-P27 的― 建筑基线测设及角桩定位‖中角桩的坐标计算及实地测设方法。 4、用 CASIO fx-4800P 或 CASIO fx-4500PA 编程计算器编制程序，使其实现以上计算功能。 二、实操习题 1、 输入棱镜常数 PSM 为 -30mm ，气温 T 为 35°C ，气压 P 为 760mmHg 。 2、将倾斜改正的 X 、 Y 均打开。 3、将竖盘读数 V 的显示由目前的―望远镜水平时盘左为 90°‖ 改为―望远镜水平时盘左为 0°‖ （即显示的 V 直接为竖直角。） 4、将测量模式由目前的―精测（ Fine ）‖改为―粗测（ coarse ）‖，再改回―精测‖。 5、将距离单位由目前的―米‖改为―英尺‖，再改回―米‖。 6、在地面上任取 2 个点，为 A 和 B ，在 B 点架全站仪，后视地面上任一点 A ，用―距离放样方式（ S.O ）‖在 BA 直线上找到一点，使其与 B 点的距离等于 23.115m 。 7、在地面点上任意选 3 个点，分别为 D1 、 D2 、 D3 ，在 D2 架仪，后视 D1 ，用―测角模式‖中的―盘左盘右取平均的方法‖（测回法），测出所夹的水平角。然后在―距离测量模式‖中，测出 D2 至 D3 的水平距离。 8、在地面点上任意选 3 个点，分别为 D1 、 D2 、 D3 ，在 D2 架仪，后视 D1 ，设 D2 的三维坐标为（ 1367.357 ， 2568.854 ， 58.348 ）， D2 至 D1 的坐标方位角为 ，用盘左测出 D3 点的三维坐标。 ， 9、在地面上任取 2 个点，为 A 和 B ，在 B 点架全站仪，后视地面上任一点 A ，设 B 点的平面坐标为（3458.129 ， 9761.275 ），坐标方位角 心测量方式（OFSET）‖，测出一棵树中心的平面坐标。 10、在地面上任取 2 个点，为 A 和 B ，在 B 点架全站仪，后视 A 点，设 B 点三维坐标为（ 1035.447,3316.815,52.617 ），坐标方位角 ， D 点的三 ，用―偏 维坐标为（ 1038.000,3307.509 ， 52.505 ），试放样出点 D 的平面位置及需填挖的深度。 11、利用全站仪―面积测量‖功能，测出地面上一个花池的平面面积。 12、利用全站仪的―悬高测量‖功能，测出某一栋建筑物的高度。 13、利用全站仪的―对边测量‖功能，测出地面上两点间的距离、高差。 14、用全站仪的―坐标输入‖（ COORD.INPUT ）功能，在全站仪上建立一个―坐标数据文件‖，文件名为― ZBSJWJ1 ‖。输入文件的内容为： D1 （ 209.232,100.199, 12.551 ）、 D2 （ 200.736,100.458, 10.458 ）、 D3 （ 1.345,120.441,11.512 ）、 K0+000 （ 207.334,105.465, 10.700 ）、 K0+020 （ 212.521,111.6, 10.700 ）、 K0+040 （ 214.629,117.384, 10.900 ）、 K0+060 （ 218.542,122.442, 10.900 ）、 K0+080 （ 224.331,129.214, 11.200 ）、 K0+100 （ 230.615,132.671, 11.400 ）、 K0+120 （ 235.986,133.900, 11.400 ）、 K0+140 （ 240.333,138.262, 11.500 ）、 K0+160 （ 245.326,140.341, 11.500 ）。 15、在电脑上利用 TOPCON 通讯软件― T-COM ‖，将内容为： D1 （ 209.232,100.199, 12.551 ）、 D2 （ 200.736,100.458, 10.458 ）、 D3 （ 1.345,120.441,11.512 ）、 K0+000 （ 207.334,105.465, 10.700 ）、 K0+020 （ 212.521,111.6, 10.700 ）、 K0+040 （ 214.629,117.384, 10.900 ）、 K0+060 （ 218.542,122.442, 10.900 ）、 K0+080 （ 224.331,129.214, 11.200 ）、 K0+100 （ 230.615,132.671, 11.400 ）、 K0+120 （ 235.986,133.900, 11.400 ）、 K0+140 （ 240.333,138.262, 11.500 ）、 K0+160 （ 245.326,140.341, 11.500 ）的坐标数据文件上传至全站仪，文件名为― ZBSJWJ2 ‖。 免棱镜全站仪的现状及应用 1. 概述 随着科技的不断进步，测绘仪器设备迅速发展，新仪器不断的出现。在全站仪方面的重要发展是长距离棱镜全站仪的出现，免棱镜 全站仪的免棱镜视距由初期几十米发展到当前的一千米以上。目前长距离免棱镜全站仪主要有徕卡（Leica）1200系列、拓普康GPT-3000LN系列 和天宝5600系列，具有代表的长距离免棱镜全站仪是2004年瑞士徕卡公司在市场上推出的徕卡TPS1202全站仪和2005年日本拓普康公司推出的 3002LN全站仪。前者采用激光免棱镜测距，在视线良好的条件下，免棱镜距可达400～500米，后者采用脉冲激光测距， 在视线良好的条件下，免棱镜测 距可达1100米。 免棱镜全站仪对于控制、地形和工程测量都具有重要作用，例如对于人们无法攀登的悬崖陡壁的地形测量、地下大型工程的断面 测量、建筑物的变形测量等，采用免棱镜全站仪测量可以大大节约时间，提高劳动效率。尤其是用边角后方交会的方法在地下工程中布设临时控制点，可以将控制点 布设洞壁上，避免了掌子头放样控制点的破坏。用边角后方布设控制点放样可大大提高掌子面的放样速度，明显提高生产效率。2005年我们在溪洛渡水电站测量 中分别使用了这两种仪器，对这两种仪器的性能进行了对比试验，对这两种仪器的优缺点有一定的了解。目前在工程测量的内业中已经基本上实现了数字化测图，为 在工程测量中更好地使用免棱镜全站仪，我们结合数字化制图的过程，撰写了本文。 本文的主要内容有：拓普康3002LN、徕卡1202全站仪的性能比较、数据采集、数据传输，数据格式转换、地形图和工程图的绘制等。其中对于数据处理部分进行了较详细的介绍，可供初次接触该类仪器的同志参考。 葛洲坝工程局、水电六局、水电八局等单位测量人员对本文进行了审阅，并提出了宝贵的意见，在此表示感谢。 2． 拓普康3002LN与徕卡1202全站仪性能比较 2．1 拓普康3002LN与徕卡1202全站仪性的外观 拓普康GPT---3002LN 徕卡TPS1202 图 1 拓普康3002LN和徕卡1202全站仪图 2．2 拓普康GPT－3002LN全站仪 GPT—3002LN有双光学系统在无棱镜模式下是窄光束测量，能确保瞄准点正好是被测点。另外一种就是有棱镜模式下的宽光束测量，即使在热闪烁条件下，长距离测量时该光束仍很稳定，因此可提供精密测量任务。 该仪器有可见激光系统，仪器里面装有一个红色的极小点激光指示器。但该小红点没有徕卡仪器的小红点亮，据我们测试，可以看到30米内的红点位置，可以满足地下大型工程施测断面的需要。 GPT3002LN超长无棱镜测距功能，在气象条件较好的条件下，我们最长测距达到1130米，对于一般的山坡，超长测距会达到500～700米，观测控制点墩台，最远达到810米。 GPT3002NL系列的外形与GPT332W一样，大小也差不多，操作与332W大致相同。不同的是配有大数字健盘和激光测距系统。 具体图形可参看图1的左图。 2．3 徕卡TPS1202全站仪 R1202全站仪属于徕卡TCR1200系列全站仪的一员，可胜任各类徕卡TC型的测量任务,如控制测量、施工放样、参考线放样、地形地籍测量等。 TCR1202具有三轴自动补偿系统，使测量精度安全可靠。 TCR1202全站仪采用独特的绝对编码度盘，图象处理技术，单次测量读取60条编码线，确保高精度测角；开机就测角，无需初始化。 TCR1202系列全站仪配有许多实用的功能和应用程序：如放样、导线测量、隐蔽点测量、参考线放样、DTM放样、定向与高程传递、面积计算、自由设站等。 TCR1202全站仪的特点的红外线测距是与望远镜同轴的，在跟踪作业模式下，测量速度会更高。 采用512K标准的PCMCIA卡记录数据；仪器内存；RS232接口实时输出。 2.4 拓普康3002LN和徕卡1202两种全站仪性能比较 1） 徕卡1202采用了视窗显示，独特的摩擦制动，激光对中，观测时可以不分正倒镜（正倒镜观测得出的坐标完全相同）等一系列提高观测速度的措施，因此观测效 率明显高于其他型号的仪器。拓普康3002LN是在拓普康332W的基础上发展起来的，在拓普康系列的原操作系统的基础上进行了局部的改进，在使用方便快 捷上与徕卡1202有明显的差距。 2）徕卡1202的数据传输系统和存储卡（CF卡）比较独特，在损坏后必须找徕卡仪器商配置，使用户感到不便。而拓普康全站仪所有型号的数据传输线、传输方式相同，可以通用，没有专用的CF卡，因此在数据传输方面，拓普康系列全站仪比较方便。 3）徕卡1202在照准目标时发出的红色激光，非常明亮，红色激光点在地下工程的洞壁上很清晰；拓普康3002LN发出的红色激光比较弱，对于地下工程，超出30米，红色激光点就很不清晰。无棱镜测距时，在查找目标方面，徕卡1202明显具有优势。 4） 在免棱镜测距时，有时视线需要穿过小孔，例如在地下工程中，观测钢筋网后面的模板尺寸。徕卡1202一般只要激光线能穿过钢筋网，在模板上有红点出现，便 能测出观测点坐 标。而拓普康3002LN全站仪只有穿过直径大于5厘米的孔时（即激光线需要距离中间障碍物2.5厘米时，才能测出后面激光点的坐标。否则 测出的距离或坐标是测站到障碍物的距离。 5）免棱镜长距离测距，徕卡1202观测一个点大约需要1～2秒，而拓普康3002LN观测一个点大约需要7～8秒，徕卡1202照准目标后立即显示，而拓普康3002LN需要6秒钟后才显示。在地形测量中徕卡1202占有明显的优势。 6）根据我们的试验，在观测条件良好的条件下，徕卡1202免棱镜最远测距达521米，拓普康3002LN免棱镜测距最远达1130米。 3. 外业数据采集 所 谓外业数据采集是指利用全站仪测量观测点的坐标，并将测量结果存储在全站仪内存或CF卡上的过程。数据采集是数字化测图的重要步骤，一般在测量时需现场画 出草图，并在草图上标注出典型地物的起始点号，以便内业数字化成图（还有编码成图）。以下分别介绍两种仪器的数据采集步骤。 3．1 拓普康3002LN外业数据采集 3．1．1创建一个新文件或调出一个原有文件 建 立一个文件是数字化测图的首要步骤，即在固定的测量范围内的所有测量点坐标必须存储在同一个文件下。建立一个文件的目的是为了调用和使用方便，同一固定地 段，两次测量，也需要建立不同的文件名，例如工程测量的收方，就是用同一地段开挖前、开挖后两次数字化地形图，计算出的开挖或填充量。文件名一般以地名加 上日期冠名，使用起来比较方便。 如果在一个新的测站点上架设仪器进行数据采集，必须建立一个新的文件名； 如果原来测量没有测完，现在又进行补测点，则可以利用原有文件名。 在测站点上安置好仪器并量取仪器高后，按POWER 键打开仪器，进行水平和竖向转动，使仪器进入正常测量模式： *1）要创建一个新文件或直接输入文件名，可按F1（输入）键，然后键入文件名。 *2）如果一个文件已被选定，则在该文件的左边显示一个符号―*‖。 *3）按F2（查找）键，可查看箭头所标定文件的数据内容。 3．1．2测站设置 测站设置是将测站点的坐标（X/Y/Z）和起始方向输入全站仪内存，为施测点坐标计算准备起算数据。一般全站仪都可以事先存入已知点的坐标，因此测站设置测站点的设置有两种方法：直接由键盘输入和利用内存中的坐标数据来设定。下面以直接由键盘输入为例介绍设置测站的步骤。 3．1．3数据采集 所谓数据采集就是将施测测点，并将测量结果存入全站仪内存或CF卡。其操作过程如下： 3．2 徕卡1202全站仪的数据采集 徕卡1202全站仪的显示屏较大，具有视窗的特点，打开仪器后显示6个图标： ① 测量 ②程序运用 ③管理目录 ④输入输出 ⑤配置设置 ⑥工具栏 这六个图标就是六个菜单，打开测量菜单，显示开始测量菜单 采集数据的步骤是建立作业、设站和测量，其中作业就是建立或调用文件。 徕卡1202全站仪是全中文界面，一般操作人员能根据仪器的提示完成数据采集的过程。因此这部分省略。 4．数据传输 外 业数据采集完成后，要通过数据电缆将外业所测的碎部点数据自全站仪传输到计算机并以数据文件（ *.dat）的形式保存的过程数据传输。我国数字化成图通常采用南方CASS软件，因此本文介绍的拓普康全站仪数据传输，都是在CASS软件下进行的。对 于徕卡1202采用专用的―TGO徕卡综合办公室‖软件包或CF卡直接将观测数据传入计算机，一般不能用CASS软件传输。 4．1计算机接受数据的操作步骤： 4．1．1用拓普康仪器箱内传输线将计算机和仪器连接，打开仪器和计算机。 在计算机上打开南方CASS软件，进入CASS6.0软件系统，执行―数据（D）→读取全站仪→菜单命令，如下图所示： 通过点击可以改变存储数据文件的路径（目录）； 在 栏中输入传输的数据所要存储的文件名（缺省文件后缀为DAT）。 在屏幕下方命令行提示： 请选择通讯口：1.串口COM1 2.串口COM2 <1> 缺省选择串口COM1直接按回车，命令行提示： 请设置拓普康GTS-200通讯参数为：9600（波特率），N（校验），8（数据位），1（停止位） 按回车确认，屏示信息窗口： 4．2全站仪发送数据的操作步骤： 注： *1）按F键，可以设置全站仪的通讯参数； *2）按F1键，可以直接输入文件名； *3）取消发送可按F4（停止）键。 4．3数据传输应注意的问题： （1） 全站仪的通讯参数设置应与CASS6.0软件系统所要求的一致，即： 9600（波特率），N（校验），8（数据位），1（停止位）； （2） 确保微机与全站仪的数据传输电缆的连接； （3） 要先在微机上按回车键确认接收数据，然后在全站仪按[是]键开始发送数据。这样才能保证接收数据的完整性。 数据传输正确时，可以在CASS软件界面上看到数据传输。 4．4徕卡全站仪的数据输入 徕卡1202全站仪采用专用的―LGO徕卡综合办公室‖软件包或CF卡直接将观测数据传入计算机，一般不能用CASS软件传输。通常采用CF卡，直接将数据导入计算机的Excel 进行处理后生成*.dat文件。过程和拓普康全站仪类似，这里省略。 5．内业编辑成图 5．1新建或打开已有图形 （1）新建图形文件：执行―文件→新建图形文件…‖菜单命令， 直接按回车确认，新建缺省文件名为acadiso.dwt的图形文件。 （2）打开已有图形文件：执行―文件→打开已有图形…‖菜单命令，屏示： 通过点击 可以改变搜索图形文件的路径（目录）；找到需要的图形文件后，单击打开按钮或双击文件名即可打开该图形文件。 5．2展绘点位和点号 （1）改变比例尺：对于新建的图形文件，在展点前要首先确定绘图比例尺：执行―绘图处理→改变当前图形比例尺‖菜单命令，屏幕下方命令行提示： 输入新比例尺<1：500> 1： 输入比例尺分母回车确认，命令行提示： 是否自动改变符号大小? (1)是 (2)否 <1> 缺省回车确认或输入2再回车否认即可。 （2）展绘点位和点号：执行―绘图处理→展高程点→‖菜单命令，屏示对话框如下： 点击―搜索(I)‖栏的 按钮（如上图）选择测点坐标数据文件所在的目录， 之后在文件名列表中选择所要的坐标数据文件，点击 按钮执行展点命令。 5．3连线编辑 完 成展点后图形中显示出所展测点的点位和点号，下一步的连线编辑工作就是根据现场的地形情况来绘制地形图。这项工作的基本步骤是：首先在―屏幕菜单‖中或者 采用快捷键选择绘制地貌或地物的命令，再依次在图上选取组成所绘内容的点位，最后确认完成绘制。下面以几种常用的地形和地物目标为例介绍如下。 点击滚动条或者上一组和下一组按钮可以寻找所要绘制的目标，在文字内容栏或者图形示例栏选择所要绘制的目标。如选择四点房屋点击确定按钮，进行下一步命令行提示： 1.已知三点/2.已知两点及宽度/3.已知四点<1>： 选择绘制方法，以―2.已知两点及宽度‖为例，输入2后确认回车，命令行提示： 输入点： 采用对象捕捉的方法在图上精确选择或者根据实地丈量结果在屏幕上直接点击拾取房屋一边的两点，之后命令行提示： 输入宽度<米，左+/右->： 采用对象捕捉的方法在图上精确选择或者根据实地丈量结果在屏幕上直接点击拾取自然斜坡坡底线的第一个点，之后命令行提示： 指定点： 输入点： 采用同样的方法选择自然斜坡坡底线的第二个点，之后命令行提示： 指定下一个点或[圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]： 闭合C/隔一闭合G/隔一点J/微导线A/曲线边长Q/交会B/回退U/<指定点>： 采用同样的方法依次选择自然斜坡坡底线的第三直至最后一个点，回车确认，命令行提示： 5．4展绘高程点并且绘制等高线 完成地貌地物的连线编辑后，下一步是展绘高程点和绘制等高线的工作。 （1） 首先要关闭测点点号和点位的图层，常用如下方法： 在工具栏中点击 的 按钮打开图层管理状态栏如下： 选择ZDH图层并且点击其图层开关指示灯 使之变暗，即可把测点点号和点位的图层ZDH关闭。可以采用同样的方法打开或关闭其他图层。 （2）展绘高程点：执行―绘图处理→展点→高程点‖菜单命令，屏示对话框如下： 点击―搜索(I)‖栏的 按钮（如上图）选择测点坐标数据文件所在的目录， 之后在文件名列表中选择所要的坐标数据文件，点击 按钮执行展点命令后，命令行提示： 注记高程点的距离（米）： 根据需要输入高程点的注记间距，回车确认即完成高程点的展绘。 （2） 绘制等高线： （3） 在―屏幕菜单‖中选择―等高线S‖，屏示对话框如下： 在文字内容栏或者图形示例栏选择等高线，点击确定按钮，进行下一步命令行提示： 输入由图面建立DTM： 输入相应点后回车确认，命令行提示： 第（2）点：直接回车，然后把要建立三角网的高程点匡起来然后用鼠标反键后会出现 接这回车就可以建立三角网了。 接着根据图上的三角网来修改不合格的三角网把错误的三角形删掉，根据实际地形和图上地形适当修改三角形修改完三角形后要记得把修改后的三角网存盘，不然的话就会出现和没秀该一样的等高线图形。 然后绘制等高线， 点击后会提示 输入 1米后回车， 后接着回车，这样等高线就绘制成功。 图上的等高线以及地物地貌绘制和编辑完成后，要对高程点进行适当合理的取舍处理，使图面清晰美观。 5．5图幅分幅 （1）图形分幅： 在图形分幅前，您应作好分幅的准备工作。您应了解您图形数据文件中的最小坐标和最大坐标。注意：在CASS4.0软件下侧信息栏显示的坐标和测量坐标是相反的，即CASS4.0系统上前面的数为Y坐标（东方向），后面的数为X坐标（北方向）。 将鼠标移至―绘图处理‖菜单项，点击左键，弹出下拉菜单，选择―图幅整饰‖下面的―批量分幅‖，命令区提示： 请选择图幅尺寸:(1)50*50 (2)50*40 <1>按要求选择。此处直接回车默认选1。 请输入分幅图目录名:输入分幅图存放的目录名，回车。 输入测区一角:在图形左下角点击左键。 输入测区另一角: 在图形右上角点击左键。 这样在所设目录下就产生了各个分幅图，自动以各个分幅图的左下角的东坐标和北坐标结合起来命名，如：―29.50-39.50‖、―29.50-40.00‖等。如果要求输入分幅图目录名时直接回车，则各个分幅图自动保存在指定的目录下。 （2） 图幅整饰： 首先选择―文件‖的―打开已有图形…‖项，把图形分幅时所保存的图形打开，再选择―绘图处理‖中―图幅整饰‖的―标准图幅（50350CM）‖项（当然也可按要求选择―图幅整饰‖的其它选项），显示如下图所示的对话框： 输入图幅的名字、邻近图名、测量员、制图员、审核员后用鼠标单击―确定‖按扭即可，汉字输入时，请用―CTRL+空格键‖进入WINDOWS的汉字输入状态。确定后系统提示： 请输入内图框西南角坐标(东,北): 输入图形左下角测量坐标，回车。 是否删除图框外实体? (1)否(2)是<1>按要求选择。 回车确认后就完成标准图幅的整饰。 另外，可以根据实际情况将cass40blocks目录下的标准图幅模版文件（其中AC50TK为50350CM标准图幅，AC45TK为40350CM标准图幅）进行修改。 6．1 在隧道测量中它的绘图和地形图的绘制有很大的差别，以下简单介绍隧道断面绘制的 方法 1) 通过全站仪把数据传输到计算机后为 GSI 格式，在通过计算机里的CASS60的功能然后点击 上的选择文件，在里面选择要转换的GSI的数据文件。 接着在 上点击选择文件，就可以把你要转换的数据文件储存到选择的文件夹里。最后点击转换，这样转换任务就完成了。 转换后的数据文件名后缀为.DAT ，一般先改为后缀为CSV的文件打开文件夹： 这样的话可以很其次的看到错误的数据，方便作图人员处理错误的测量数据。但是，这种程序的要求就是要在测量断面的时候用隧洞的相对坐标才能进行转换。 2）一次绘制多个断面图或单个的断面图绘制方法。 在葛洲坝测量队在工作中对CASS的运用数据格式，和断面的数据要求，用QBASIC编程对数据进行处理转换。 其程序为： 750 : l1 = 9999: k = 0 758 : OPEN ―c:sdsjzh111.dat‖ FOR INPUT AS #1: OPEN ―c:sdsjzh223.hdm‖ FOR OUTPUT AS #2 759 : DO UNTIL EOF(1) 760 : INPUT #1, a$, w$, g, f, h 770 : IF ABS(l1 – f) < .5 THEN 25 773 : k = k + 1: l1 = f 790 : PRINT #2, ―begin,‖; f; ―:‖; k 795 : PRINT #2, 0; ―,‖; INT(h / 10 + .5) * 10 25 : PRINT #2, g; ―,‖; h 2800 : LOOP 2802 : PRINT 2805 : CLOSE #1, #2 2806 : END 运用这种程序的转换有一种不好的方法，就是要对所要转换的数据文件进行处理后从能从中转换不然的话就会生成错误的断面。 首先要把所要转换的.DAT文件全部复制，粘贴到程序里的.dat文件名的目录下面。 然后打开程序： 回车后直接就会进入下一个界面，点击FILE后在点击OPEN，会出现 在点击ZH.BAS这样就能点击OK了，在在菜单行下点击RUN会如图所示 这样就说明数据转换成功。然后打开文件夹里的HDM文件。就可以进行查看里面的HDM文件的数据文件了。如图： 查看上面的里程文件的数据是否正确，正确的话就可以在CASS60里面进行多条断面线的绘制工作。 首先打开，CASS60然后点击工程运用（C）à绘断面图à根据里程文件绘制。 如图： 然后选定要绘制断面的HDM文件， 把比例尺该为横向1000 ，纵向1000 后点击确定。选择要绘制断面的一角后就会把所要绘制的断面图展现出来。如图： 在根据图上的高程和中心线来把展出的图形粘贴到相对的设计图形上面就完成了展图的工作。 7．1出图 用鼠标左键点取―文件‖菜单下的―用绘图仪或打印机出图‖，进行绘图。 选好图纸尺寸、图纸方向之后，用鼠标左键点击―窗选‖按钮，用鼠标圈定绘图范围。将―打印比例‖一项选为―2：1‖（表示满足1：500比例尺的打印要求），通过―部分预览‖和―全部预览‖可以查看出图效果，满意后就可选定―确定‖按钮进行绘图了。 3．8作图中应注意的问题 （1） 千万别忘了存盘（其实在操作过程中也要不断地进行存盘，以防操作不慎导致丢失）。正式工作时，最好不要把数据文件或图形保存在CASS6.0或其子目录 下，应该创建工作目录。比如在C盘根目录下创建DATA目录存放数据文件，在C盘根目录下创建DWG目录存放图形文件。 （2）在执行各项命 令时，每一步都要注意看下面命令区的提示，当出现―Command：‖提示时，要求输入新的命令，出现―Select objects:‖提示时，要求选择对象，等等。当一个命令没执行完时最好不要执行另一个命令，若要强行终止，可按键盘左上角的―Esc‖键或按 ―Ctrl‖的同时按下―C‖键，直到出现―Command：‖提示为止。 参考文献 1.南方CASS6.0用户手册，南方测绘仪器有限公司，2004 全站仪在使用中的误差 随着现代高新技术的发展与运用，促使测绘工作正从传统的测绘技术手段向现代数字测绘过渡，全站仪在现代测绘工作中的应用比例也越来越大。因此，有必要对全站仪在使用过程中的误差产生及大小做分析。 全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微电脑处理器于一体，因此，它也兼具经纬仪的测角误差和光电测距仪的测距误差性质。本文分别对这两项误差在城市测量中的大小进行分析，然后综合两方面的影响对地面点的点位误差进行分析与估算。最后单独分析全站仪的高程误差。 一、全站仪测图点位中误差分析 1 、全站仪测角误差分析 检验合格的全站仪水平角观测的误差来源主要有： ① 仪器本身的误差（系统误差）。这种误差一般可采用适当的观测方法来消除或减低其影响，但在全站仪测图中对角度的观测都是半测回，因此，这里还是要考虑其对测角精度的影响。分析仪器本身误差的主要依据是其厂家对仪器的标称精度，即野外一测回方向中误差 M 标 ，由误差传播定律知，野外一测回测角中误差 M1 测 = M 标 ，野外半测回测角中误差 M 半 测 = M1 测 =2M 标 。 ② 仪器对中误差对水平角精度的影响，仪器对中误差对水平角精度的影响在《测量学》教材中有很详细的分析其公式为 M 中 = ρ e/ ×SAB/S1S2 其中 e 为偏心距，熟练的仪器操作人员在工作中的对中偏心距一般不会超过 3mm ，这里取 e=3mm 。 S1 在这里取全站仪测图时的设站点（图根点）至后视方向是（另一通视图根点）之间的距离， S2 取全站仪设站点至待测地面点之间的规范的最大距离。由公式知，对中误差对水平角精度的影响与两目标之间的距离 SAB 成正比，即水平角在 180 时影响最大，在本文讨论中只考虑其最大影响。 ③ 目标偏心误差对水平角测角的影响，《测量学》教材推导出的化式为 m 偏 = ρ /2× √ (e1/S1)2+(e2/S2)2 ， S1 、 S2 的取法与对中误差中的取法相同， e1 取仪器设站时照准后视方向的误差，此项误差一般不会超过 5mm ，取 e1=5mm ， e2 取全站仪在测图中的照准待测点的偏差。因为常规测图中棱镜中心往往不可能与地面点位重合，偏差为棱镜的半径 R=50mm ，固取 e2=50mm 因为对中误差与目标偏心误差均为―对中‖性质的误差，就对中本身而言，它是偶然性的误差，而仪器一旦安置完毕，测它们就会同仪器本身误差一样同时对测站上的所有测角发生影响，根据误差传播定律，则测角中误差 M β = 。 下面就以上分析，根据《城市测量规范》中给出的各比例测图，图根控制测量与各比例测图测距限值，通过计算得出下表： 比例 emm e1mm 5 e2mm 50 S1mm S2mm M 中 M 偏 ＂ M 标 ＂ M 测 ＂ M β ＂ 2 4 10 4 10 4 10 50.4 51.2 30.2 31.6 19.1 21.2 80 150 8.4 49.5 5 2 1:500 3 1:1000 3 5 50 150 250 4.7 29.6 5 2 1:2000 3 5 50 250 400 2.8 18.5 5 2 、全站仪测距的误差估计 目前全站仪大多采用相位式光电测距，其测距误差可分为两部分：一部分是与距离 D 成正比例的误差，即光速值误差，大气折射率误差和测距频率误差；另一部分是与距离无关的误差，即测相误差，加常数误差，对中误差。故，将测距精度表达式简写成 MD= ± （ A+B × D ），式中 A 为固定误差，以 mm 为单位， B 为比例误差系数以 mm/km 为单位， D 为被测距离以 km 为单位。目前测绘生产单位配备的测图用全站仪的测距标称精度大多为 MD=3mm+2mm/km×D 。在这里 D 取测站点到待测点之间的《城市测量规范》规定的限值。通过计算得到各比例尺测图中测距中误差值 MD ，如下表： 比例 1:500 1:1000 1:2000 D （ km ） 0.150 0.250 0.400 MD （ mm ） 3.3 3.5 3.8 3 、分析全站仪测图的点位中误差 M 根据前面对测角和测距精度的分析，运用误差传播定律来分析估计全站仪测图在工作中的实测点位中误差（相对于图根点）。 ① 建立定点（ X Y ）与角度（β）、距离（ D ）之间的出数关系式， X=Dcos β， Y=Dsin β； ② 对上述出数关系式全微分，求出具真误差关系式： △ X=cos β △ D － D × sin β△β , △ Y=sin β △ D+D × sinB △ B ③ 根据误差传播定律写出中误差平方关系式： Mx2=cos2 β MD2+D2sin2 β M2 β My2=sin2 β MD2+D2cos2 β M β 2 M= = ，此式就是点位中误差与角度中误差 M β ，距离中误差 MD 及距离 D 的关系式，根据此式及《城市测量规范》规定的 D 的限值，通过计算得出下表： 比例 1:500 距离 D M D 150 3.3 标称测角精度 ＂ M β ＂ 2 5 2 50.4 51.2 30.2 31.6 19.1 21.2 M( mm) 36.8 37.4 36.8 38.5 37.2 41.3 1:1000 250 3.5 5 2 1:2000 400 3.8 5 由以上分析及计算数据知，全站仪在测图运用中的点位精度远远优于规范给出的精度（附表）要求。 二、全站仪测图高程中误差分析。 众所周知，全站仪测图的高程为三角度程，而三角高程单向观测的高差计算公 h=D×tan α v+(1-k) D2/2R+i-v ，对公式进行全微分求出真误差关系式，然后根据误差传播定律求出中误差平方关系式为： M h2=(tan α v+(1-k)D/R) 2 MD2+(D×sec α v)2M α v +(D2/2R)2Mk2+Mi2+Mv2 。由中误差平方关系式分析各变量的取值。 1 、分析竖角测角精度，全站仪的标称精度为 M 标 ，则测图中竖角的半测回中误差 M 半 测 =2M 标（与前面水平角分析类似）。 2 、分析仪器高 i 与目标高 v 的量取精度，根据本人在工作中的经验，两次量取仪器高 i 与目标高 v 的差数不会超过 3mm ，即 d ≤ 3mm ，运用误差传播定律同精度双观测求中误差公式则 Mi=Mv== ± 2.1mm 。 3 、分析大气垂直折光差系数误差，根据《城市测量规范》条文说明中对此项的分析，估计 Mk=+0.05 ， 4 、在城市数字测图中地形的起伏一般不会超过 25 °这里取α v ＝ 25 ° 由于测图中地面点高程 H 的精度是相对于图根控制点而言的，即图根控制点高程可视为真值，则 MH＝ Mh 根据以上分析与取值，计算得下表： 比例 1:500 D 150 MD 3.3 Mi 2.1 Mv 2.1 Mk 0.05 M 标 M 半测 2 5 2 4 10 4 10 4 10 MH （ mm ） 4.6 8.7 6.3 13.8 9.1 21.7 1:1000 250 3.5 2.1 2.1 0.05 5 2 1:2000 400 3.8 2.1 2.1 0.05 5 由表格数据知，全站仪测图地面点高程精度远优于规范规定的限差（附表）。但在实际工作中由于地面土质的影响，以及有些点不方便目标的放置等因素的影响导致棱镜中心至地面的高度有误差，所以实际工作中的高程误差要高于以上的误差估计。 附：《城市测量规范》对点位中误差、高程中误差的有关规定。 4.1.8 图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差应符合表 4.1.8 的规定 表 4.1.8 （图上 mm ） 地区分类 点位中误差 邻近地物点间距中误差 ≤ 0.4 城市建筑区和平地、丘陵地 ≤ 0.5 山地、高山地和设站施测困≤ 0.75 难的旧街坊内部 ≤ 0.6 4.1.9 ⒈城市建筑区和基本等高距为 0.5m 的平坦地区，其高程注记点相对于邻近图根点的高程中误差不得大于± 0.15m 。 ⒊等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差应符合表 4.1.9 的规定。 表 4.1.9 地形类别 平地 丘陵地 ≤ 1/2 山地 ≤ 2/3 高山地 ≤ 1 高程中误差（等≤ 1/3 高距） 全站仪校正方法(参考) 1,长气泡:首先将气泡平行于两脚螺旋,假设为0度方向,再调平.再旋转90度使气泡垂直于第三个脚螺旋再调平.然后回到0度位置看是否居中,如不居中照之前方法重来,再90度方向看是否居中,如不平如前一样.要是这两方向都平就旋转至180度方向.看气泡是否居中,是则不用校,不是则要校.其方法如下(首先看差多少,再确定差的一半距离.再通过调校正螺丝使其改正一半.在调的时候始终把握这样一个观念气泡在那边就那边高,校正螺丝是顺时针升高,逆时针降低.只把握住这点不管校正螺丝在左边还是右边都可照此做.上面做完之后回到0度位置.看是否居中,如不居中照以上方法重来.) 2,圆气泡:这项是在长气泡完好的基础上做的,首先将长气泡调平,这里是指各方向都已平了.然后看圆气泡是否居中,如不是则通过调气泡下面三颗螺丝将其调平.当然这里面有经验,总之在保证各螺丝既紧又能使其居中.一般哪边高就调哪颗. 3,对中器;这项相对以上要难点.书上说是首先要将仪器调平,但经验告诉不必这么做,因为我们这是在校对中器.将仪器架好之后,我们假设0度方向,把对中器对准地面一个目标,目标越小越好.最好是自己做个十字点.然后旋转180度,看是否对中,如不是则要校.这是只说全站及电经,光经比较难而且实用性不大.首先打对中器护盖看到四颗螺丝.再看对中器的十字丝或者小圆点在地面目标的哪边.例如在上边就松上面那颗螺丝,紧下面那颗.在这里请注意,也只是改一半,调到差距一半即可.同理左边就松左边紧右边.其它方向按此理推.然后旋转至0度位置看是否居中,如不是照止方法重做.(注意,一般几个螺丝都会动才行.但基本方法都是如此.但这只针对于对中器是正镜才这样调,倒镜反之.国产仪器及日本仪器都是这样的.) 4,2C值校正:首先将仪器整平,在20米外贴一十字丝.先在盘左照准目标再置0,再旋转180度盘右照准目标读数,正常情况是180度正负15秒.如不是就要校正,最好是这样多做几次以确定误差到底有多大,然后通过水平微动改误码差一半,这时十与目标不重合,十字丝在目标左边就松左边紧右边 ,反之松右边紧左边.再回到盘左按之前方法重来.反复几次看误差是否达到允许范围.(这是水平角} 5,I角校正:仪器调平,打开补偿器,这中是针对于有补偿器的全站及电子经纬仪的.这类仪器都是自动校正的,只需我们按步骤做就行.盘左照准目标读垂直角,再盘右位置读垂直角.然后盘左加盘右看是否是360正负15秒.如不是则需校正.方法如下: 关机然后电源加F1开机,(电源和F1同时按下,但电源只按将近不到1秒钟就行,F1不放)进入仪器校正模式,按F1垂直角校正,千万不要按F2.再过0盘左照准目标按回车, 盘右照准目标按回车,校正完毕.自己再按最先的方法再做几次看是否在允许范围内. 一台仪器如全站其校正指标共十项,但条件一般野外只能校正五项,以上方法也不一定全对,但很多是经验之谈.望共同学习.
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