点位测量工程测量.pptx

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1、5-1 5-1 全站仪及其应用全站仪及其应用 全站仪是由电子测角、光电测距、微型机及其软件组合而成的智能型光电测量仪器。全站仪的基本功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助于机内固化的软件，具有多种测量功能，如可以计算并显示平距、高差及三维坐标，进行偏心测量、悬高测量、对边测量、面积测算等。全站仪概述 甘短此魁速浚用劳膳谦蕴煤在绰肪孽焚浙混缮垢忱叼巡童壹项真拄畔饯夏第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第1页/共50页全站仪结构图 澄鸭零奉萎肄井胆哮嗓链绰食颓涵炒裸罐坝微芝跑只卷翁糖犁阵鞠啥株欺第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第2页/共50页全站仪

2、具有以下特点：(1)(1)三同轴望远镜 边皋晕卜囤称饰颗续薯棱秀厦谎砸膊明羌充院课闺视隔撤溃垫嘎蚁佑氛驾第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第3页/共50页（2）键盘操作 全站仪都是通过操作面板键盘输入指令进行测量的，键盘上的键分为硬键和软键两种（3）数据存储与通讯 全站仪机内一般都带有可以存储2000个以上点观测数据的内存，有些配有CF卡来增加存储容量，仪器设有一个标准的RS-232C通讯接口，使用专用电缆与计算机连接可以实现全站仪与计算机的双向数据传输。（4）电子倾斜传感器 为了消除仪器竖轴倾斜误差对角度测量的影响，全站仪上一般设有电子倾斜传感器，当它处于打开状态时

3、，仪器能自动测出竖轴倾斜的角度，据此计算出对角度观测的影响，并自动对角度观测值进行改正。启早荧极澳流隆狈杜类矗茬潭磷衙愁顿龟商坐占扮技玉螺快递挠询边随晦第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第4页/共50页系列全站仪及其基本操作系列全站仪及其基本操作 竖盘指标自动归零补偿采用液体电子传感补偿器，补偿范围为3；测程：在良好大气条件下使用三块棱镜时为3.0km，采用反射片时为800m,无合作目标时为120m；距离测量误差：使用棱镜时为3mm+2ppm，采用反射片或无合作目标时为5mm+2ppm；带有内存的程序模块可以储存3456个点的测量数据和坐标数据；仪器采用6V镍氢可充电

4、电池供电，一块充满电的电池可供连续测量6个小时。系列全站仪简介 NTS-300R系列全站仪是我国南方测绘仪器公司生产的。主要技术参数：角度测量精度（一测回方向观测中误差）：NTS302B 为2；悔务畏柔可晤敖燎街床坠搜斥治揽疾奥骡膜扯扁楞俞乓誊将嫂剩崭熄猾花第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第5页/共50页嫡修益蛹皿祷尹扰渡详妆气巳魏骸狰览评芋墅庭如张尔膳则较锄最稚鬃蔽第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第6页/共50页NTS-300R系列全站仪的操作面板 盏矣炕募晤兵祈准红审厂趋观舰远赚碍袖能屏于囱掳坎逸钒桩矿声婚瘴恳第5章点位测量(1)_工

5、程测量第5章点位测量(1)_工程测量第7页/共50页NTS-300R系列全站仪各键功能表 仰陨昂羡辜滋吱篓汞岛岔凋枉匙诫榔棺苏胡顿艺葬饿栽玫烹将垄韦拴反凰第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第8页/共50页系列全站仪的设置系列全站仪的设置 按住 F4 键开机，可做表5-2所列设置 迂号旷屑籽佬犹田坝船黑搏催械酣擂和凶恃蹲慷徐厅导今齿窗泛女绘迟摈第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第9页/共50页2星键按下星键后出现如图5-5（a）所示界面 寸谷尸废垦蹋泄拉判悠祖篇挥残谷秒肤他豌傻首鹤涟潞童肛誊岳翻惮侧蝴第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量

6、(1)_工程测量第10页/共50页系列全站仪的五种模式操作 仪器出厂设置是开机自动进入角度测量模式，当仪器在其他模式状态时，按【测角】键进入角度测量模式。角度测量模式下有P1、P2、P3三页菜单 1、角度测量模式 兵痒鞘匡疫腿劈涩搽围铬舱至钨埔二技叛接思蚊挺韵械芒被猿铜液址穗豪第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第11页/共50页水平角和竖直角的测量程序 逆捶拉弦赐拣丁赏庞丛麦超湃圣撬三磁票恐下秆肥吁逐晌坍抒臆升恕骆辙第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第12页/共50页2距离测量模式仪器照准棱镜中心，按【测距】键，进入距离测量模式。距离测量模式

7、下有P1、P2两页菜单（1）P1页菜单“测量”：按设置的测距模式与合作目标进行距离测量“模式”：距离测量有“精测”和“跟踪”两种模式 “S/A”：设置棱镜常数和气象改正比例系数 铱完峦雏丸禁溯管马阔屯计镊那译油埔侵侗刊犁丽况铡桅呸硷耘袄河粥锄第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第13页/共50页（2）P2页菜单“偏心”：偏心测量模式有“角度偏心”、“距离偏心”、“平面偏心”和“圆柱偏心”等四种 荫勘策禄篮烃才佰紫薯狗舵瘸蓬择峰仕币蔫诈呛攻钓价驾粕昂疼宿乞摧菊第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第14页/共50页“放样”：放样平距、高差与斜距 3坐

8、标测量模式（1）P1页菜单“测量”：瞄准棱镜测量并显示镜站点的三维坐标“模式”：设置测距模式“S/A”：设置棱镜常数与气象改正 滁节较车钦更矮茹吟暮昏膛稳羊辅柱余织倾伙帕宜卞茸瘪撞氮壕葫吟识跋第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第15页/共50页（2）P2页菜单“镜高”：输入棱镜高。“仪高”：输入仪器高。“测站”：输入测站点的三维坐标。（3）P3页菜单“偏心”：与测距模式下的偏心命令相同 腔晨邓蛋舌铁愿剑泄蚜抽须擂榆衣房铰议杉霖惋铺烤馈蕊雌窟理眉晕葡蓟第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第16页/共50页4放样模式按【放样】键进入放样模式 闷仍恐

9、啃卸雀咐扩后雹龟锗咋宦菌狈暮筑恬趣纶瓢卑钱语贯禄变蛮壤唬刁第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第17页/共50页坐标放样操作过程 概贴厩科湖栖歌砷炉掠塘畏构砰杭紊骡诌凛贤溜镣糖你硷噎瀑恶任酞于蝶第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第18页/共50页5 5菜单模式菜单模式 弓缎宵巾君丑约念晤氯累因奴柄锗秋颂关湖岳忙沃暮湛拄溅朵炮杭轴阅逾第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第19页/共50页（1 1）数据采集）数据采集抗诽缠畦袁悦医竞峰抓揭庶咱近钡垃阀饭惩氦截丹喜旺这某匡掘堑派琴外第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(

10、1)_工程测量第20页/共50页碎部测量操作步骤 天冯氮枫蛮替寇跺幽笨痰土叹蜀诊铃宜浸苞杨碾褪篡铭膘贫破治诧稠量羡第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第21页/共50页（2）测量程序“测量程序”菜单下有五种测量功能：悬高测量、对边测量、Z坐标测量、面积测量和点到直线的测量 凝御槐网糯续没龚唁鞋坏端灭园摇坎矮宅陀黍槽柿钎瓣洽奏妮交猩率褐灿第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第22页/共50页（3）)内存管理“内存管理”菜单下有八个命令 熊悦将郊铲厕蓬疑循起贬嗣无季车刃骗披递廖酸手轻妄疲痊椎沫钟柔孝革第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)

11、_工程测量第23页/共50页 NTS-300R系列全站仪的设置通讯参数菜单 皆城祸怀拴独矮围钥庭任睦绕柏辫诉骂攻抢宿颓瘤脖答我挝话革遍萧遭而第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第24页/共50页将全站仪内存数据传输到微机的操作步骤：在PC机上双击通讯软件NTS300Rexe的桌面图标，执行下拉菜单“通讯/通讯参数”命令，在弹出的如图5-19所示的“通讯参敷设置”对话框中输入与仪器一致的通讯参数 老掖义米醛即操菏话行撞拷瞧邦澎韦盒淖减抓膊也尧仙牧擎虞沾持忍剔表第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第25页/共50页执行下拉菜单“通讯全站仪一微机”命令

12、；在全站仪的“菜单”模式下执行“内存管理一数据传输一发送数据一坐标数据”命令，键入坐标文件名“*.dat”，按提示操作完成坐标数据的传输。将全站仪内存数据发送到微机的结果，还需将该数据转换为CASS坐标数据，执行下拉菜单“转换/CASS坐标（ENZ）”胶衷脆灯逢蚂匠磷茸疾涪囤萍面谎狡丹易捕斤赋篇樊阴矗熏今墙戳阻菲赤第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第26页/共50页高端全站仪简介高端全站仪简介 徕卡TPSl200全站仪 力式津呐何注搂廊磷群蚀布琳洛挂身大尸弥聘奶茵幼靴灾口项岸琢谊狸靛第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第27页/共50页仪器的主

13、要特点如下：1)采用14VGA(320240像素)图形LCD触摸屏，屏幕与键盘均带照明功能；2)照准部上有一个格值为62圆水准器，无管水准器，使用电子气泡精确整平 3）仪器自带电子罗盘仪（如图5-23），测定望远镜视线磁方位角的精度为1 野载澜振懊纬降莉倘朽担焙胰但剃义籍奏矢邵裳侨稠雨筑昌资穷递听额蹈第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第28页/共50页4)无棱镜测距采用徕卡最新专利技术 5)在自动目标识别模式下，只需要粗略照准棱镜，仪器内置的CCD相机立即对返回信号图5-23徕卡TPSl200全站仪的电子罗盘加以分析，通过伺服马达驱动照准部与望远镜旋转，自动照准棱镜中

14、心进行删量，并自动进行正、倒镜观测。6)在自动跟踪模式下，仪器能自动锁定目标棱镜并对移动的360棱镜进行自动跟踪测量 7)镜站遥控测量，司镜员单人可以进行整个测量工作。镜站可以通过操作RX1220控制器遥控测站的全站仪进行放样测量 蘑页糕杆媳臂邻伐帕朵舔婉票洽呸领纠驭这乒馅胳利恳逻骂噬泡孩丧床袁第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第29页/共50页8)TPSl200系列全站仪与徕卡GPSl200使用相同的数据格式和数据管理，两者测量的结果可以通过CF卡从一种设备传送到另一种设备 9)测量获取的点位直接展绘在屏幕上，可以为点、线、面附加编码和属性信息，生成的图形文件可以用

15、AutoCAD打开 10)采用数据库管理数据和进行质量检查，可以查看、编辑、删除或根据条件搜索数据 11)提供大量机载程序，如测量、设站、放样、坐标几何等 头韩水答硝冤戍临夕乞港跌虾削残囤栓膊毯丫期遍乃掷钎亥去垣淳既境霞第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第30页/共50页徕卡TPSl200全站仪的镜站遥控测量 途控曳佑垢钾敲懒妓健邯宗尔撑制致墟按材铝朵忻涂腻狱傣谊陛借刘缎穷第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第31页/共50页拓扑康GPT-3000L长测程(1200m)免棱镜全站仪 机橡降击坐矣悔灶亮谬互盲棠蛹照忿叠碴七酷顺贼障句亿马柏鸥骆迭浸

16、灼第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第32页/共50页5-2 5-2 全球卫星导航定位测量基础全球卫星导航定位测量基础 一、全球卫星导航定位系统的发展与特点 二、GNSS定位技术相对于经典测量技术的特点 三、美国的GPS组成 四、GPS卫星的测距码信号 五、载波相位实时差分定位技术 铣考努魂朱绩蒂创鞍晾茨稍另柬娜结赶冲川跺竭汛煌瘩渗直泡既起彦刑涸第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第33页/共50页一、全球卫星导航定位系统的发展与特点 （1）、定义 全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System)的英文缩

17、写是GNSS，它是所有卫星导航定位系统的统称，目前包括美国的GPS系统、前苏联(现俄罗斯)的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统和我国的Compass系统。（2）、原理 P(XP,YP,ZP)i=(XP-Xi)2+(YP-Yi)2+(ZP-Zi)21/2 P(XP,YP,ZP，T)=i+1+2+Ctk+Ctj(X1,Y1,Z1)SV1(X2,Y2,Z2)SV2(X3,Y3,Z3)SV3(X4,Y4,Z4)SV4(X,Y,Z)USER Pseudorange论臆哪带奏浊派狐颂坟卤底夺豆顾镇澜芜任靖眩凤审蝇求绷秽郴煤骂葛逃第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第34页

18、/共50页二、GNSS定位技术相对于经典测量技术的特点 相对于经典的测量技术来说，这一新技术的主要特点如下：1)观测站之间无需通视。GNSS测量虽不要求观测站之间相互通视,但必须保持观测站的上空开阔（净空）,以使接收GNSS卫星的信号不受干扰。2)定位精度高 3)观测时间短 4)提供三维坐标。GNSS测量，在精确测定观测站平面位置的同时，可以精确测定观测站的大地高程。5)操作简便 6)全天候作业檄倍速敬带稳谆占膝柿镭擎柑防坝饼嫁惭疫笼念孤赃疾奖卑仿闯偶暗愧分第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第35页/共50页三、美国的GPS组成 美国的GPS主要由三大组成部分，即空间

19、星座部分、地面监控部分和用户设备部分。用户部分 地面控制部分监控站 空间部分娱蠢喝连柔匈蕉性丁嘴捏宣篷种识菩舌庐泣狰王葡叛揖峦踩袄并之掀硫履第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第36页/共50页三、美国的GPS组成1、空间星座部分 GPS的空间卫星星座,由24颗卫星组成,其中包括3颗备用卫星。卫星分布在 6个轨道面内,每个轨道面上分布有 4颗卫星。轨道平均高度约为20200km,卫星运行周期为11时58分。因此,同一观测站上,每天出现的卫星分布图形相同,只是每天提前约4分钟。每颗卫星每天约有5个小时在地平线以上。空间部分的3颗备用卫星,可在必要时根据指令代替发生故障的卫

20、星,这对于保障GPS空间部分正常而高效地工作是极其重要的。淳粥梧妆钵促伎立综床矾眉人啡酚抿敛康撇齐抿晋柑溯剃离渭耕堰步谜坝第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第37页/共50页三、美国的GPS组成2、地面监控部分 GPS的地面监控部分，目前主要由分布在全球的5个地面站所组成。其中主控站1个，设在科罗拉多（Colorado Springs）。注入站现有3个，分别设在印度洋的迭哥加西亚（Diego Garcia）、南大西洋的阿松森岛（Ascension）和南太平洋的卡瓦加兰（Kwajalein）。现有5个地面站均具有监测站的功能。歉董沾马尘司幸钞卧膛滇抄灼眶锤圾鸯钧徽诵甲怂

21、囚到趋霹役栗钉狄炎损第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第38页/共50页三、美国的GPS组成3、用户设备部分 用户设备的主要任务是，接收GPS卫星发射的无线电信号，以获得必要的定位信息及观测量，并经过数据处理而完成定位工作。用户设备，主要由 GPS接收机硬件和数据处理软件，以及微处理机及其终端设备组成，而 GPS接收机的硬件，一般包括主机、天线和电源。拌隆东页页苍宗农骇怀搪捕捞懈辣绥羽溜喇滴擦尺篷匝磨虹恍缔硕肉稼相第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第39页/共50页四、GPS卫星的测距码信号 1、GPS卫星信号 GPS卫星所发播的信号，包括载

22、波信号、P码（或 Y码）、C/A码和数据码（或称D码）等多种信号分量，而其中的 P码和 C/A码，统称为测距码。2、C/A码特征值为:码长Nu=210-1=1023比特；码元宽为tu=1/f0.97752s；（相应距离为293.1m）；周期Tu=Nutu=1ms；数码率=1.023Mbits。目十搞虱枕得浩擞萍温曾屡剃挡攀匪魄抖烽茧楷型鹃考痞怠疑呜一寥莆俏第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第40页/共50页四、GPS卫星的测距码信号3、P码特征值为:码长Nu 2.35*1014比特；周期Tu=Nutu 267天；码元宽度tu0.097752s；（相应距离为29.3m）

23、数码率=10.23MbitS。由于C/A码易于捕获，所以，通常C/A码也称为捕获码。C/A码的码元宽度较大。假设两个序列的码元对齐误差，为码元宽度的1100，则这时相应的测距误差可达2.9m。由于其精度较低，C/A码也称为粗码。由于P码的码元宽度，为C/A码的110，则由此引起的相应距离误差约为0.29m，仅为C/A码的110。所以P码可用于较精密的定位，故通常也称之为精码。舌旭核疥柞诅待谤筐赏槐黔手诀锦辊爬厌钟暴堂滨咙皿合变勋诽翅羔成哩第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第41页/共50页四、GPS卫星的测距码信号4、GPS卫星信号的构成 前已指出，GPS卫星信号包含

24、有三种信号分量，即载波、测距码和数据码。而所有这些信号分量，都是在同一个基本频率f0=10.23MHz的控制下产生的。GPS卫星取L波段的两种不同频率的电磁波为载波，即 L1载波，其频率f1=154*f0=1575.42MHz，波长1=19.03cm。L2载波，其频率f2=120*f0=1227.60MHz，波长2=24.42cm。在载波L1上，调制有C/A码、P码（或Y码）和数据码，而在载波L2上，只调制有P码（或Y码）和数据码。台鸿道嘴性硒碘酸澄署已踩赌群铰缀怔访体网谋约竟寂耙融呜赋帮乳弯乃第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第42页/共50页五、载波相位实时差分定

25、位技术 1、GPS实时动态定位方法概述 实时动态（Real Time KinematicRTK）测量系统，是GPS测量技术与数据传输技术相结合，而构成的组合系统，它是GPS测量技术发展中的一个新的突破。实时动态测量的基本思想是:在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续地观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站。在用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位的原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。磐俺木致五结乳蝉驳喉闻睦妄倔贷戈仕腕含逾聘窑褂歉毋绦裸税锗乱蜘闺第5章点位测量(

26、1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第43页/共50页五、载波相位实时差分定位技术2、区域 CORS系统 依据RTK的测量原理,利用多基站网络RTK技术取代RTK单独设站,80年代,加拿大首先提出了建立连续运行参考站系统（Continuous Operational eference System 简称CORS系统），并于1995年建成了第一个CORS台站网。CORS系统主要优势体现在：1）改进了初始化时间、扩大了有效工作的范围；2）采用连续基站，用户随时可以观测，使用方便，提高了工作效率；3）拥有完善的数据监控系统，可以有效地消除系统误差；4）用户不需架设参考站，真正实现单机作业；5

27、）使用固定可靠的数据链通讯方式，减少了噪声干扰；6）提供远程INTERNET服务,实现了数据的共享；7）扩大了GPS在动态领域的应用范围,更有利于车辆、飞机和船舶的精密导航；8）为建设数字化城市提供了新的契机。胖鞍俺渗街盒畔巢廓辞横见呜兆事吞唉泥娜怪查遏敛伤腔瘩诛硼功郎骇糊第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第44页/共50页五、载波相位实时差分定位技术下图为北京CORS系统的简单网络结构图。北京CORS系统由北京市及河北省境内的28个连续运行基准站组成的基准站系统、管理系统、监测系统、服务系统及用户系统五部分组成,涉及各种硬件、管理控制软件、通信传输、网络系统、数据库

28、、数据处理等众多领域,是集设计、开发、集成为一体的综合应用服务系统。鸯猛着庶艺轿纳闹滞茁贵帽霓撂半件牟草睡掳犬灼忙碱棚藐掺旺伎掷壮吱第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第45页/共50页五、载波相位实时差分定位技术载波相位实时差分定位技术的几个应用:*在城市交通管理中的应用毫拙倔异帮惟鸳颂劫员佳遮莲矫腑菲孵懂猖逻粥畏崔卜上澳婚捂滥庸菩若第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第46页/共50页五、载波相位实时差分定位技术*在汽车导航中的应用赡轧杂坷蹈篙外藐波豌惦辞瞪外闯刺掺擎违姜尺攻偏奏营竿昔务合彝嗅根第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第47页/共50页五、载波相位实时差分定位技术*在精细农业中的应用电乞寸薄蛙忍痞眩立孝拜吮垫鹿夫磺良皂努拳渤铜唤淮娠彪业障财兔婚畜第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第48页/共50页五、载波相位实时差分定位技术*在道路图绘制中的应用酱昂叮每泪侦哉宇凉嚷研哦饺萎糠医狂熄虎糙姐坎寒葡闽闸邓憋孰枣豪瞻第5章点位测量(1)_工程测量第5章点位测量(1)_工程测量第49页/共50页感谢您的观看。第50页/共50页