全站仪程序的应用与数据传输Word格式文档下载.docx
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h=ssinα
m中=±
10mm（对中杆对中误差）
ms=
一测回角方向中误差：
±
2”
半测回中误差：
2”
=±
2.8”
该工程所用2”仪器经多次检测垂直角误差为3”。
即：
mα=±
3，ms=l0.7mm，α=15。
，s=200m
则：
mh=
对中杆偏心和刻度误差：
在前视和后视用同一个对中杆，刻度固定，其对中杆刻度误差抵消。
1.1.2仪器高测量误差分析
为减少仪器高测量误差，采用照准后视棱镜，测量仪器与棱镜间高差计算仪器高，公式为：
I=Z后+R－V差－Z仪
式中：
Z后为后视点高程；
R为棱镜高，V差为仪器视线与棱镜间的高差；
Z仪为仪器站点高程。
这样可以准确计算出仪器高。
因棱镜头有照准误差，所以测量仪器高误差在±
lmm左右。
一般先测后视点的坐标及高程，如误差大于±
3mm，应重新输入仪器高，这样就保证了仪器的准确性，也避免了仪器高输错。
因为mh=±
2.8mm，仪器高及照准误差为mi=±
3mm，所以．m总=±
，一般桥梁结构和管线结构高程规范规定为±
10mm，满足规范要求，因此可以用2”（2+2×
D×
l0-6）全站仪进行高程测量工作。
工作过程中应注意以下几点：
①倾角不大于15。
；
②视距在300m以内；
③R、I精度应达到±
2mm，对中杆对中误差不大于±
l0mm；
④前后视线长度尽量相等且视线长度之差不大于2倍：
⑤重要结构应采用盘左、盘右两次测高．以抵消竖盘指标误差；
⑥要进行气象改正和大地折光地球曲率的改正。
1.1.3三维坐标放样操作程序及要点
操作程序：
坐标放样
输入站点坐标
正常测量模式
输入前视坐标
实施放样
输入后视坐标
操作要点：
①在一点放样完毕后应进行坐标测量工作，测出x、y、z与原始数据进行比较，应做到步步校核。
②在整个放样结束后，需再测一次其他导线点的x、y、z坐标，比较所测数据，以保证仪器在放样中没有错误。
③网格因子设置为1.000。
1.2后方交会
以前工程中测线支点需要拨角、测距、换导线点校核，而用全站仪中的后方交会程序，在减少仪器迁站基础上，在新点上安置仪器，用最多可达7个已知点坐标即可测量数据，计算新点坐标。
在北京市五环
路五阜立交施工过程中，由于匝道为高填方，导线点间不能通视，这时采用后方交会测量方法，通过直接平差而测得新点坐标，非常快捷方便，见图1。
操作步骤：
输入后视B坐标
输入后视A坐标
新点测设
照A测量
照B测量
交会残差
交会坐标
操作要点：
①夹角30。
～120。
之间。
②严禁将点选择在外接圆上，以避免危险圆。
③标准差大于lcm时，应重测。
④尽量选择后视用3个以上的导线点
⑤用同一导线网的点。
⑥盘左、盘右2次取平均。
1.3对边测量
在工程中，利用对边测量程序可以进行相对轴线关系和几何相对关系校核，在北京市五环路五阜立交工程中，就经常使用对边测量法来校核桥梁轴线和道路缘石宽度，用绝对坐标放样和对边测量法来保证相对关系符合规范要求。
对边测量可以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），也可以直接输入坐标值或调用坐标数据文件进行计算，见图2。
程序有两种模式：
（1）MLM—l（A—B，A—C）：
测量A—B，A—C，A—D；
（2）MLM一2（A—B，B—C）：
测量A—B，B—C，C—D。
操作步骤：
①用同一对中杆，支杆方向相同。
②照准杆的同一部位。
1.4悬高测量
现场施工中，经常需要得到不能放置棱镜的目标点高度，这时利用全站仪将棱镜架设于目标点所在铅垂线上的任一点，然后进行悬高测量，就可得到目标点高度。
全站仪悬高测量在工程中的桥下净空测量、高压线下净空测量以及在高处无法安置棱镜点相对高差测量中实用性较强，见图3。
输棱镜高
照准棱镜
悬高测量
程序
菜单
测距
照准目标
目标高差
注意事项：
如果目标点与地面点不垂直，则测得高差有误差。
2数据传输与电脑对接
2.1通信协议设置
全站仪可存3000～10000点坐标及测量数据，并可以通过信号线缆传人计算机直接生成表格，再通过软件展成CAD制图的图形，这大大提高了测量成果的后期处理速度，同时由于全站仪的键盘小，输入放样点和控制点坐标的操作较为麻烦，所以可用计算机输入坐标数据，上传全站仪，以提高测量速度，减少中间错误。
全站仪一般采用RS一232C串行信号接口，将全站仪与计算机连接，测量数据可以传输至计算机，计算机也可以将预置角度、坐标数据输入到全站仪，但进行数据上传下载前，需要先设置通信协议参数，以保证数据传输完成。
2.1.1通信协议参数项目
①[ACK／NAK][ONEWAY]——设置联络方式（认可／否定]有联络或[单项]无联络传输方式。
②波特率300、600、l200、2400、4800、9600bps等传送速度，一般设置4800或9600bps．。
③设置数据位与奇偶校验位（（7位／偶检验]、（7位／奇检验]、[8位／无检验]）。
④设置停止位，1位或者2位。
⑤com1或com2（计算机通信协议设置用）。
2.1.2操作要点
①全站仪与计算机的通信参数设置要一致。
②全站仪与计算机接线前，必须处于关机状态，线缆接好后方可开机操作，这样可避免静电击坏仪器及电脑。
③尽量采用仪器厂家的通信协议。
④先开电脑后开仪器。
2.2数据上传
一般控制网导线坐标及放样坐标的上传是先由电脑程序软件计算出批量数据，而后通过电脑与全站仪的连接。
上传给全站仪。
加载开始
输入文件名
数据加载
数据传输
内存管理
（1）应先设置好通信协议参数，再进行上传。
（2）先操作全站仪进行上传操作后，再进行电脑数据上传。
（3）上传给全站仪数据时．电脑所用通信协议必须用原厂家的通信协议，并选择好全站仪类型，以免因格式不一致而损坏仪器内存。
2.3数据下载
利用全站仪采集的测量数据通过仪器与电脑连接，传给电脑，再通过软件处理成图形或者是表格文件。
开始发送
数据发送
（1）仪器设置参数与电脑一致。
（2）电脑先操作到接收状态，仪器再发送。
3全站仪与其他软件的综合应用
3.1软件的综合应用
市政工程交桩一般交导线桩，放线的井位、桥位、路中心和路边桩等，这需要根据道路中线推算坐标，一般采取三种方式：
（1）手工利用计算器计算，输入全站仪。
（2）利用电脑道路测设软件。
输入交点坐标和曲线参数，推算出坐标，通过电脑传人全站仪。
（3）利用电脑CAD制图。
道路中线用坐标展图，通过路边、管线、桥梁与中线的几何关系画图，用鼠标点取坐标，复制粘贴到文本，传人全站仪，如北京市五环路五阜立交就是因曲线多且复杂而用此法绘制的。
见图4。
3.2性能比较
（1）综合比较见表l。
表1100个坐标综合应用比较
项目
方式
计算器
道路测设软件
CAD制图
坐标计算时间／min
120
l0
60
输人全站仪方式
手工
电脑
输人全站仪时间／min
5
条件
计算器+编程
电脑+软件
电脑+CAD图
环境
现场操作
电脑操作
人员要求
测量+编程
测量+软件
测量+制图
复杂曲线交叉计算
不能
能
形成表格方式
直接形成
复制、粘贴
校核程度
复杂
简单
中间环节
多
少
全站仪使用率
低
高
注意问题输人抄写错误原始依据错误点位错误
（2）全站仪使用程序比较见表2。
表2全站仪使用程序比较
使用情况
使用程序
不使用程序
坐标输入
电脑上传，手工提取
每点按键10次以内
手工输入坐标，每点
按键30次以上
机内程序汁算
计算器计算
放样时间／min
3
10
测量+程序培训
测量+计算能力
麻烦
迁站次数
仪器使用率
错误率
3．3全站仪使用仍需解决的问题
（1）各种全站仪使用字母和符号不统一，菜单结构不一致，不利于操作标准化、程序化。
（2）全站仪内置常数、参数不统一，通信协议格式不一致，混用易出错或损坏仪器。
必须用原厂家的通信协议。
（3）CAD图及电脑软件无法进行三维数据计算，平面坐标与高程需在电脑内粘贴合成，这方面还须进一步学习开发。
结束语
随着全站仪在建筑、市政工程中的广泛使用，目前我处的6台全站仪在各个施工项目部施工测量上发挥着主导作用，已成为我处的主要测量仪器。
市政工程具有现场面积大、延线长、现场环境复杂的施工特点，对此多以导线网坐标控制。
目前现场施工测量多采用原始手工计算，其过程烦琐，易出错误，延误放线时间，同时校核也比较麻烦，即使使用了全站仪也只是使用了它的部分功能，内置程序使用较少，因而使用率低。
全站仪机内置的许多程序如能熟练快捷地使用，将使施工测量工作事半功倍，不仅提高了效率，减少了外业计算、记录和外业工作时间，而且仪器的使用率也相对提高。
因为外业时间缩短，所以减少了仪器磨损，提高了仪器的使用寿命。
由于全站仪机内设计的众多应用程序的普及使用，就需要对测量人员进行技术培训，使操作程序化，这样就可以对现场自动采集的外业数据，进行适时处理，通过线缆与电脑的对接，使数据上传、下载，从而使全站仪的数据通过电脑进行批量输入和图形数字化，大大减少手工记录等中间环节的错误，提高数据的可靠性和批量操作的快捷性，使市政工程施工测量迈上一个新的台阶。
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