定稿全站仪在地形测量中的应用及实例分析.doc

目 录 1绪论 3 1.1 全站仪发展概述 3 1.2全站仪测图的工作过程 3 2全站仪简介 2 2.1 全站仪的构成 2 2.1.1同轴望远镜 2 2.1.2双轴自动补偿 2 2.1.3键面 3 2.1.4存储器 3 2.1.5通讯接口 3 2.2全站仪的使用 3 2.2.1水平角测量 3 2.2.2距离测量 0 2.2.3坐标测量 0 2.2.4全站仪的数据通讯 0 2.2.5全站仪盘左盘右区分方法 0 2.2.6全站仪整平以及气泡校整正 0 2.3 全站仪的测距原理 0 2.4 全站仪的测角原理 0 2.4.1水平角测量原理 0 2.4.2 竖直角测量原理 0 3地形图的基本知识 0 3.1 地形图的概念与分类 0 3.1.1地形图概念 0 3.1.2地形图分类 0 3.2 地形图的地物符号 0 3.3 地貌符号等高线 0 3.3.1等高线的概念 0 3.3.2等高线分类 0 3.3.3等高线的特点 0 3.3.4利用等高线判读地形、地貌 0 4 全站仪在地形测量中的实际应用 0 4.1 工程概况 0 4.2 控制网的建立 0 4.2.1 控制点之选择及标志埋设 0 4.2.2 控制网的施测 0 4.2.3内业数据的处理及成果 0 4.3 地形图的碎步测量 0 4.4 绘制地形图 0 5结语 0 致谢 0 参考文献 0 1绪论 1.1 全站仪发展概述 兼有光电测距、电子测角和测量数据记录的大地测量仪器称为“全站仪”(Total Station),亦称电子速测仪（Electronic Tachymeter、Electronic Tacheometer）或电子视距仪（Electronic stadia instrument）。第一代全站仪问世于20世纪70年代，以前西德OPTON厂的Reg Eltal 4和前瑞典AGA厂的Geodimeter 700为典型代表。最初的仪器体积大、重量重、能耗高，在野外作业中使用不够机动灵活。但它们的出现，展示了一种高效的三维坐标测量方法，是大地测量仪器史上具有跨时代意义的革命。之后，随着微电子技术的发展，特别是微处理器应用到全站仪上，使其能够对仪器的系统误差进行修正；对其测量过程进行操作和监控；对大量测量数据进行存储和管理；于计算机实现双向通信；在一些内存容量大的仪器上，甚至将各种测量程序装载到仪器中，使其能够完成特殊的测量和放样工作。今天的全站仪是现代化测量和信息化测量工作最有力的助手。 1.2全站仪测图的工作过程 全站仪测图的工作过程主要有:数据采集、数据处理、图形编辑和图形输出。 （1）数据采集的目的是获取数字化成图所必需的数据信息,包括描述地图实体的空间位置信息(坐标和连接关系)和属性信息。数据采集主要有两大类方法:外业采集和内业采集。 a外业采集就是数据采集在野外完成。外业采集有两种工作方式,一种是在野外用全站仪采集数据,将数据存入与仪器相连的电子手簿或全站仪内存中,然后,再将测量数据(一般为测点坐标)传入计算机供进一步处理。 b另一种作业方式是在野外直接将全站仪与计算机(便携机)连接 在一起,外业采集的另一个基础性的工作是控制测量,包括等级控制与图根控制。内业采集主要是指对已有地图的数字化,它主要用数字化仪或扫描仪完成。 (2)数据处理是将采集的数据进行处理,使之成为符合成图软件要求的数据,包括数据格式或结构的转换、投影变换、图幅接边、误差检验等内容。 图形编辑是对已经处理的数据所生成的图形(包括地理属性)进行编辑、修改的过程。图形输出则是将已经编辑好的图形输出到所需介质上的过程,一般用绘图仪或打印机输出。图形输出也包括以某种指定的或标准的格式输出数据文件。 由于实际工作中数据处理、图形编辑、图形输出都是在室内完成的,因此,一般将它们与内业数据采集一起统称为数字化成图的内业;而将外业数据采集称为数字化成图的外业。 2全站仪简介 2.1 全站仪的构成 图2-1：全站仪结构 全站仪由提柄，粗瞄准器，水平微动螺旋，脚螺旋，目镜，物镜，垂直微动螺旋，水准管，操作面板，圆水准器，底板，外接电源插口，通讯接口，光学对中器等组成。如图2-1：全站仪结构，所示。 2.1.1同轴望远镜 全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是：在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统，通过该系统实现望远镜的多功能，即既可瞄准目标，使之成像于十字丝分划板，进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后，经同一路径反射回来，再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收；为测距需要在仪器内部另设一内光路系统，通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收 ，进行而由内、外光路调制光的相位差间接