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        全站儀與測繪軟件在工程測量中的應用

        2018-08-29 10:08:30 來源: 搜狐教育
        聊聊

        摘要:全站儀,它是一種由機械、光學、電子元件組合而成的測量儀器,可以同時進行距離測量、角度測量和數據處理。新技術總是在不斷地出現,問題也需要我們不斷去發現去解決,我們惟有正確掌握全站儀的工作原理,熟悉操作的步驟,明確測量的功能,合理設置儀器的參數,正確選擇好測量模式,才能真正充分發揮全站儀在測量工作中的優勢。

        一、全站儀的基本原理

        全站儀上半部分包含有豎直角測量系統、水平角測量系統、測距系統和水平補償系統測量的四大光電系統。其操作指令、數據和設置參數通過鍵盤輸入。以上各系統通過微處理機與I/O接口接入總線聯系起來。全站儀的核心部件是微處理機(CPU),它由寄存器系列、控制器和運算器組成。微處理機的測量工作主要根據鍵盤指令啟動儀器進行,執行測量過程中的數據傳輸、顯示、處理、儲存和檢核等工作,使整個光電測量工作進行地有條不紊。輸入輸出設備是與外部設備連接的裝置(接口),輸入輸出設備使全站儀能與磁卡和微機等設備交互通訊、傳輸數據。


        工程測量

        二、全站儀基本操作

        1、儀器的基本操作

        (1)架設三角架。

        使三角架腿等長,三腳架頭位于測點上切近似平行,三腳架腿牢固地支撐與地面上。

        (2)架設儀器。

        將儀器放與三腳架架頭上,一只手握緊儀器,另一只手旋緊中心螺旋。

        (3)測點調焦。

        通過光學對中器目鏡觀測,旋轉對中器的目鏡至分劃板十字絲看的最清楚,再旋轉對中器調焦環至地面測點看的最清楚。

        調節腿長。

        (4)使測點位于十字絲中心。

        調節腳螺旋使測點位于光學對中器十字絲中心。

        (5)使圓水準氣泡居中。

        縮短離氣泡最近的三腳架腿,或著伸長離氣泡最遠的三腳架腿使氣泡居中。

        (6)使找準部水準氣泡居中。

        松開水平制動扭轉動找準部,使照準部水準器軸平行與任意兩腳螺旋的連線,同時向里或向外旋轉,使氣泡居中。這時氣泡應該向順時針的方向移動。

        (7)旋轉90°使氣泡居中。

        將照準部旋轉90°,使照準部水準器軸垂直與步驟6中的兩腳螺旋的連線,旋轉另一腳螺旋使氣泡居中。

        (8)再旋轉90°檢查氣泡位置。

        再將照準部旋轉90°并檢查氣泡是否居中。

        (9)檢查氣泡再任何方向上是否都位于同一位置。

        檢查氣泡在任何方向上是否都位于同一位置上,如果不應按上述步驟進行整平。

        (10)使儀器對準測點。

        稍許松開中心螺旋,通過光學對中器目鏡觀測,同時小心的將儀器在三角架架頭上滑動,致使測點位于十字絲中心后旋緊中心螺旋。

        (11)再次檢查確認照準部水準氣泡保持居中。

        如果不居中重復第3部以后的操作。


        全站儀

        2、全站儀的實際應用

        2.1工程控制測量中的應用

        2.1.1平面控制測量

        在測區內根據測量工作需要,選擇一系列控制點,在各控制點上建立地面標志和測量覘標,使各控制點構成三角形、多邊形、矩形、折線形等,使其形成平面控制網。其中主要以三邊形為主要圖形,用電磁波測距儀觀測全部邊長的網稱三邊測量網;以三角形為主,用全站儀觀測全部角度的網稱三角測量網。

        2.1.2高程控制測量

        高程控制測量中在現在工程中采用水準儀較為廣泛,主要是其應用方便,快捷和價格較便宜。這是全站的主要缺點:攜帶不方便,附屬構件較多以及價格比較昂貴。

        2.2、全站儀應用基本功能2.2.1、水平角測量

        ①按角度測量鍵。使全站儀處于角度測量模式。照準第一個目標A設置A方向的水平度數為00000。 ②照準第二個目標此時顯示的水平度數既為兩個方向間的水平度數。如需要應做好紀錄。

        2.2.2距離測量

        ①設置棱鏡常數,測量距離前須將棱鏡常數輸入儀器中,儀器會自動對所側距離進行改正。 ②設置大氣改正值或氣溫、氣壓值。光在大氣中的傳播速度會隨大氣的溫度和氣壓的變化而變化15°C和760mmHG是儀器設置的一個標準值,此時的大氣改正為0PPM,實測時可輸入溫度和氣壓值(也可直接輸入大氣改正值)并對測量距結果進行改正。 ③量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。 ④距離測量照準目標棱鏡中心按測距鍵,距離測量開始測距完成時顯示斜距、平距和高差。全站儀的測距模式有精測模式、跟蹤模式、粗測模式三種。精測模式是最常用的測距模式測量時間約為2.5S,最小顯示單位1mm。

        2.2.3坐標測量

        ①設定測站點的三維坐標 ②設定后視點的坐標或設定后視方向的水平度盤度數為其方位角。當設定后視點的坐標時全站儀會自動計算后視方向的方位角并設定后視方向的水平度盤度數為其方位角。 ③設置棱鏡常數。 ④設置大氣改正值或氣溫,氣壓值。 ⑤量儀器高、棱鏡高并輸入全站儀。 ⑥照準目標冷靜,按坐標測量鍵,全站儀開始測距并計算顯示測點的三維坐標,紀錄在全站儀中。


        土木工程

        三、全站儀使用時的注意事項

        1、 全站儀日常使用時的注意事項

        (1)應該由轉人對全站儀進行保管以及使用,對儀器在箱內放置的方式和位置一定要看準,在進行裝卸時,必須握住全站儀的提手,無論裝入儀器箱還是將儀器從儀器箱取出,一定要托住底座和握住儀器提手,進行提拿時千萬不能握住顯示單元的下部。當儀器用完畢,擦去表面的灰塵并蓋上物鏡罩,另外,全站儀在運輸時,為了防止沖撞和震動,一定要加入防震墊。

        (2)要加強對全站儀內部電子元件的保護,在使用時不要將望遠鏡正對太陽。

        (3)在旋轉照準部時,不要急速轉動, 應勻速旋轉, 防止對全站儀造成損壞。

        (4)在測量作業時,避免高溫,若使用必須撐傘作業, 否則會使其使用壽命縮短。因此上,在進行高精度測量時,都要給腳架和全站儀遮擋直射的陽光。

        (5)當在塵土環境或潮濕環境中進行工作時,完成測量工作后,先用毛刷刷去鏡頭上的塵土, 然后將鏡頭用浸有無水酒精的潔凈的棉布擦拭。

        (6)在使用時,全站儀有一個適應環境溫度的緩變過程,因為任何溫度的突變都會對使全站儀受潮或者全站儀的測程縮短,因此應該注意,以提高測量精度。

        (7)長時間不使用時,應定期通電, 每次通電時間約為1小時, 每季節大概1~3個月通電一次。

        (8)在進行清除箱中的塵土時,應用使用浸有中性洗滌劑的清潔劑進行清洗,不要使用稀釋劑或汽油。

        2、全站儀內內置軟件的開發方法我們以TOPCON GTS一700為例研究時,對數據采集和測量必須通過其內核測量函數進行控制對其內置應用程序的開發。其中最主要的內核函數主要有:

        ①控制測量函數

        int RequestSurveMode(int req)

        ②獲取數據函數

        int GetSurveData(char far *buf)

        ③停止測量函數

        Void StopSurveData()

        ④水平角設置函數

        intHsetRequest(char far*data)

        通過這些關鍵的內核函數,在結合勘測工作的實際經驗和作業流程以及與測量規范下采用BOR.LANDC++語言就可以在DOS環境下開發出既滿足實際勘測需要又適合測規要求的內置的測量軟件。最成功的范例比如:“全站儀內置鐵道標準測量軟件”, 在按照《鐵路測量規范》的要求下,既充分吸收了野外勘測實際工作之經驗,平差智能化、現場限差及使用方法和操作界面協調統一標準化,實現了野外測量數據全面數字化,同時也保證了測量數據的準確性和可靠性。該軟件具體可以分為中線測量、導線測量、斷面測量、交點放樣,數據格式以及既有線測量的傳輸與轉換等六大子系統。

        結語

        通過對以上的測量數據對比和經驗總結,我們對全站儀測量技術的性能、精度和使用條件有了更進一步的了解,全站儀在氣候上和通視的要求高于GPS,但是在測量的精度上和應用范圍要超過GPS很多。這對我們后續的許多工程施工提供了很好的依據,我們可以針對不同的工程技術要求,制定不同的施測方案,在確保工程質量的同時,最大限度降低生產成本,使單位的經濟效益得到大幅提高。

           聲明:中測網登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其描述,文章內容僅供參考。

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