宾得R100全站仪实用测量教程.docx

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宾得R100全站仪实用测量教程

目录

目录1

如何使用本教程3

第一章仪器基本性能介绍3

1.1R-100系列仪器特点3

1.2面板按钮的使用：

4

1.3两种工作模式4

1.3.1模式A功能键描述4

1.3.2模式B功能键描述5

1.4专机能介绍5

1.4.1［文件F1］5

1.4.2［测距F2］6

1.4.3［显示修定F3］6

1.4.4［自由设点F4］6

1.4.5［放样F5］6

1.4.6［计算F2］7

1.4.7［输入/输出F3］7

1.4.8［选定设定F4］7

第二章基本操作7

2.1第一次动手测量点坐标7

2.1.1建站（直角坐标系）8

2.1.2对前视点进行测量8

2.2一般测量的准备工作8

2.2.1文件准备8

2.2.2确定测量精度和测量方法9

2.2.3输入、修订已知点坐标数据9

2.2.4点代码9

2.3确定测量方法10

第三章实用测量11

3.1距离测量11

3.2RDM遥距测量（对边测量）12

3.3自由设站13

3.3.1根据3个以上已知点建站13

3.3.2两点设站14

3.4放样测量14

3.4.1放样15

3.4.2点到线的放样方法16

3.5导线则量18

第四章计算18

4.1COGO坐标几何18

4.1.1反算18

4.1.2点的坐标19

4.1.3圆半径19

4.1.4直线-弧交会19

4.1.5直线-直线交会19

4.1.6弧-弧交会19

4.1.7距离偏心20

4.1.8点距离偏心20

4.1.9弧距离偏心21

4.22D面积21

4.33D表面与体积22

第五章VPM虚拟投影面测量（虚面测量）22

第六章RDM遥距测量（对边测量）22

第七章导线测量22

第八章附录一常用代码22

8.1软件中的常用代码22

8.2PowerTopoLite典型功能键22

如何使用本教程

本教程的对象是有一定工程测量基础知识，开始学用电子全站仪的工程技术人员。

采用“手把手，跟我学”的体裁。

由浅入深，由简到繁，先详后略。

阅读本教程时，最好是对照仪器跟着教程操作，就可以无师自通。

本教程以日本产品PENTAXR－100系列电子全站仪为实例（适用的仪器仪器型号有R-115（N）、R-122（N）及R-125（N））。

其他型号的电子全站仪，大同小异，也可以参考本教程。

对于有一定经验的读者，可以跳过一些章节，哪些人可以跳过哪些部分，在篇首都有提示。

由于语言翻译的原因，仪器内置软件PowerTopoLite中的用语不完全符合简体中文的习惯。

例如，在软件中，“测距”和“测量”是同一个意义。

软件中有两个最常见的概念，就是“功能键”和“页面”。

功能键是一种软键，它总共只有五个按键（F1～F5），但在不同的页面中，有着不同的功能。

为了区别，在本教程中，功能键用功能加键号并加方括号表示，例如“［测距F1］”表示测距功能键。

在软件中，每一种功能都有一个页面（或叫窗口）与之对应，有也时把这种页面叫做界面或画面，在本教程中用页面名称加“〖〗”表示，例如：

“〖测距〗”表示测距页面。

第一章仪器基本性能介绍

一.1R-100系列仪器特点

●本机内置PowerTopoLite软件。

本软件有两种工作模式。

模式A,单站测量模式，测量结果是角度和距离;模式B是多功能测量模式，测量结果是测点的坐标。

●本系统支持两种坐标系：

直角坐坐标系和极坐标系。

在直角坐标系下，XO、TO偏心与遥测均可进行。

●本系统按测量精度来划分，有粗跟踪和精测两种模式，在两种模式下，直角坐标的显示存储和发送均为三位小数。

●本型机内置软件PowerTopoLite。

其屏幕可以由“选项设定”进行变换，这里介绍的是出厂缺省设置。

●PowerTopoLite的功能键，按一下和连续按两下（双击）有着不同的功能。

例如在

●R－100系列仪器只有一面显示屏（很多全站仪正反两面各有一个相同的显示屏），也只有当望远镜在正镜（盘左）时，测量人员方可执行[测量]功能。

●在执行[测量]前，选择目标类型（有反射片、免棱镜、棱镜等三种类型）。

当在PowerTopolite功能中测量直角坐标时，可以用[F3]显示角度与距离。

当选择遥距模式时，根据实时观测值计算出角度与距离。

当选择偏心模式时，根据加入偏心值的坐标计算角度与距离。

一.2面板按钮的使用：

仪器只有一面显示屏。

屏右侧有三个操作键：

A：

ON/OFF开机/关机

B：

（HELP）ESC取消某一操作或回到上一屏幕;

C：

ENT确认，接受输入值，接受屏幕显示值;

D：

屏幕左下方有一个小按钮[ILLU]，是屏幕照明按钮。

该按钮与［F1］同时按下，可调节屏幕照明强度，与［ESC］键同时按下就是［HELP］，调出〖说明〗界面。

屏下方有五个功能键：

F1－F5。

每个功能键的作用，标示在显示屏的最下一行。

在本系统中，有些功能键是双态或三态反复按键，例如屏幕照明按钮［ILLU］、[目标F2]类型选择键等。

这种键只要按几下，就可以知道它们的作用规律了。

本系统中，有的功能键需要连按两下（双击），例如[置零F3]。

一.3两种工作模式

本型仪器有两种工作模式。

开机后屏的最上面一行显示当前模式A，如果要改变模式，按［模式F5］即可改变为模式B。

模式A相当于一部电子经纬仪，适合于单站测量，测量结果是角度和距离，要经过换算才能得到测点坐标。

模式B经过内置软件PowerTopoLite的计算，测量结果是测点的坐标。

模式A和模式B的功能键对比：

功能模式A模式B

F1测距专机能

F2目标角度设定

F3置零保持

F4显示改变修正

F5模式模式

两种模式下的功能键描述：

一.3.1模式A功能键描述

[测距F1]1按此键一次可在正常模式下测距，连按此键二次为粗测距，利用初始设置2可以选择其它测量模式;

[目标F2]选择目标类型；目标类型有三种：

1.反射贴片;2.免棱镜测量;3.棱镜。

按一下F2，改变一次目标类型。

三种类型循环变化。

[置零F3]水平角置零（须双击）。

[显示改变F4]按顺序切换显示内容；有三种显示方式。

一、显示“水平角、垂直角、斜距”三行内容;二、显示“水平角、垂直角、平距、钭距、垂距”五行内容;三、显示“水平角、平距、垂距”三行内容。

[模式F5]A/B模式屏转换

一.3.2模式B功能键描述

[专机能F1]“专机能”是PowerTopoLite程序的特殊功能（分为两个页面显示，用F5在两个页面间切换）。

它们是：

[文件]、[测距]、[显示修定]、[自由设点]、[放样]、[计算]、[输入/输出]、[选点设定]等八项功能。

[角度设定F2]有三项子功能。

1.设置角度的单位是“角度”还是“钭度百分比”;2.水平角输入;3.盘左盘/右转换。

在设置角度的表示方式时，如果当前是“角度”，按一下“选定”，角度方式将改变为“钭度％”方式。

反之亦然。

按［ENT］的作用也一样。

只有按ESC才不会改变当前的角度计量方式，退出角度设定。

[保持F3]双击F3锁定当前显示的水平角，单击取消锁定。

［修正F4］调出〖气象补偿〗设定页面。

[模式F5]F5A/B模式屏转换

其它功能

[←]F1光标左移

[→]F2光标右移

[▲]F1屏幕上向后移5项

[]F2屏幕上向前移5项

[↑]F3光标上移

[↓]F4光标下移

一.4专机能介绍

专机能进入的是PowerTopoLite的主菜单，主菜单分三页，八项功能。

掌握了“专机能”的功能，就基本掌握了R－100系列全站仪的使用。

所以，专机能介绍几乎就是对本型全站仪软件的功能介绍。

本节只是功能介绍，具体操作分述于后续各章节中。

一.4.1［文件F1］

进入〖文件管理〗页面，有4项子功能：

1.情报：

查看当前内存的的信息，一是当前的项目名（文件名），二是机器的自由空间（用还能记录的点数表示）。

PENTAX项目是系统的缺省的项目名，当没有创建或选定新的项目名时，PENTAX就是当前项目名。

测量数据就保存当前项目中。

项目名，实际上是一个数据库文件的名称。

2.创建：

新建一个项目。

3.选定：

选定一个项目为当前项目。

4.去除：

删除项目名。

步骤：

把光标移到“去除”－确定－项目列表搜索－选定要删除的项目名－ENT－选择“去除”或“放弁”－ENT。

这样就删除了一个项目。

PENTAX项目是不能去除的，一个“去除”操作，只能清空这个项目内保存的点的数据。

一.4.2［测距F2］

是测距程序的启动键，测距程序包括5个步骤：

1.〖测距方法选择〗（直角坐标系或极坐标系）;

2.〖仪器点（测站点）设定〗;

3.通过〖仪器点水平角设定〗，可以直接输入水平角，也可以用后视点坐标设定。

4.修正PN（点名）PH（棱镜高）PC（点代码）;

5.实测并存储数据

一.4.3［显示修定F3］

显示、修改、新建已知坐标值的点的数值。

有4项子功能：

1.图形显示，用图形的方式显示已经存入的点的大致位置;

2.创建那坐标数据（直角坐标系）;

3.修订那坐标数据（直角坐标系）;

4.修订那极坐标数据。

一.4.4［自由设点F4］

自由设点，又叫自由建站。

其作用是在测站点坐标未知的情况下，根据多个已知点的坐标数据计算出测站点坐标。

要获得测站点坐标，至少必须两个水平角，一个距离或三个水平角，否则就会有“没有足够多的计算依据”的错误提示。

自由设站的具体操作在实用测量中介绍。

一.4.5［放样F5］

进入放样程序：

通过已知的测站点、后视点的坐标值，按待定点的坐标值，确定放样点（待定点）在实地上的位置。

一.4.6［计算F2］

包括6个子功能

1.坐标几何

2.2D面积

3.3D表面积和体积

4.导线测量

5.对边测量（又叫RDM遥距测量）

6.虚平面测量

一.4.7［输入/输出F3］

与计算机连接时的操作功能。

一.4.8［选定设定F4］

有7个子项：

1.语言可以选择英语或贵方语言（繁体中文）;

2.坐标系统可以选择XYZ、YXZ、NEZ、ENZ四种坐标系统;

3.输入方法3种选择：

完全的模板、分割的模板、矩阵系统;

4.遥测方法3种选择：

柱面、固定平面、旋转转平面;

5.需要照准开或关;

6.EDM设定按照需要的测量精选定测量方法模式。

测量方法分为断续测距和连续测距两种，每种又分为常速和快速两种。

测量精度分为粗测和精测两种，每个目标的测量次数可以选为1、3、5次或者输入1－99之间的任意次数。

7.高程因子需要输入“平均高程”和“高程因子”两个数值。

第二章基本操作

常用的测量手段有以下几种：

1.由测站点坐标和后视点坐标测出前视点坐标;

2.由方位角及测站点坐标测出前视点坐标，并将点名及其坐标信息存贮。

3.在测量中目标点的偏心测量和遥距测量只可在直角坐标系下进行。

在本章中只介绍第1种。

其他几种测量手段在掌握基本操作后，再后续章节中介绍。

二.1第一次动手测量点坐标

最简单的坐标测量，就是不进行任何设置直接进入建站和测量。

二.1.1建站（直角坐标系）

架设好仪器后，按［ON/OFF］健开机，然后就要建立施测前的一些基本数据，这一过程叫做“建站”。

步骤1进入仪器点（测站）设定界面：

[F5]选择模式B－［F1］［专机能］－［F2］［［测距］，进入〖测距方法选择〗画面”－（选择”“直角坐标数据”）－［ENT］－进入〖仪器点（测站）设定〗界面。

步骤2输入测站数据：

输入PN（点名）－［ENT］－输入N－［ENT］—输入E－［ENT］－输入Z－［ENT］－输入IH（仪器高）－［ENT］－进入PC输入画面―输入PC代码－［ENT］－返回〖仪器点设定〗界面，进行核对修正－［接受F5］，进入〖仪器点水平角设定〗界面。

步骤3确定测站方向：

有两种方法可以确定，一是输入仪器点的水平方位角;二是设定后视点坐标。

这里先介绍用后视点坐标来确定测站方向。

可以按［后视点F5］，进入〖后视点设定〗界面。

步骤4设定后视点的PNENZPC，然后按［接受F5］，进入〖照准基准点〗画面，这时照准后视点，并［确定F5］，进入“〖测距〗界面。

这时建站过程结束。

建站的数据，将被保存在仪器中，即使关掉电源，也不会丢掉。

当重新架设仪器或者改变了测站，应重新建站。

二.1.2对前视点进行测量

建站结束后，显示屏显示的是“测距”界面。

步骤1修订前视点数据：

进入“测距”页面，系统会自动生成一个PN（点名），会自动引用上次测量的PH（棱镜高），自动引用后视点的PC作为前视点的PC。

在“测距”界面按［F4］［修订］，可对自动生成的PNPHPC进行修改，修改好了按ENT结束修订。

回到“测距”界面;

步骤2在“测距”界面按［F3］［测距存储］对目标进行测量，并把测量结果保存到当前项目中。

二.2一般测量的准备工作

二.2.1文件准备

在测量之前，应先选择（或创建）一个项目文件作为当前项目，供记录测量数据。

如果用户不使用新的项目名，则所测得的数据均存储在“PENTAX”项目名的文件中。

创建项目步骤如下：

选择模式B－［文件F1］（进入〖文件管理〗）－把光标移到“创建”－ENT－输入项目代号－ENT。

如果在此之前，已经有建好的项目名，则应选定一个项目做为当前项目。

选定项目步骤：

选择模式B－文件（进入文件管理）－把光标移到“选定”－ENT－把光标移到欲选的项目名上－ENT。

二.2.2确定测量精度和测量方法

选择模式B－专机能－选定设定（进入功能设定界面），下面是常用的设定：

语言：

贵方语言;

坐标系统：

NEZ;

输入方法：

可根据个人习惯选择，一般选矩阵系统;

遥测方法：

固定平面;

需要照准：

开;

EDM设定：

按照测量目的，设定合适的测量方法和精度，下面是一种测量控制点的设置：

第一级［测距］键：

断续

第二级［测距］键：

断续

测量精度：

精测

测量次数：

5

高程因子：

平均高程根据实际情况选定，这里选650;

高程因子要根据仪器检定的数据选择，这里选1.000;

二.2.3输入、修订已知点坐标数据

在基本操作中，测站点、后视点的坐标值是已知的。

为了方便，这些点的坐标都可以预先输入到文件中保存起来，以备调用。

有时候，还需要修改点的坐标、点名、PC代码等，“专机能”中的“显示修订”就是用来实现这一功能的。

步骤1（进入显示修订页面）：

选定模式B－专机能－显示修订。

步骤2新输入一个直角坐标点：

把光标移到“创建那坐标数据”－ENT（进入坐标数据修订页面，光标在“1.PN”处）－ENT－输入点名－ENT－输入N坐标值－ENT－输入E坐标值－ENT－输入Z坐标值－ENT－输入PC代码－ENT，一个点输入结束。

按ESC键又开始一个新点的输入。

修订一个点的数据与步骤2基本相同。

二.2.4点代码

点代码，点代码列表可用来添加你所需的属性数据.如果点代码被保存在“点代码列表”命名的文件中，你可以按[ENT]在列表和编辑中轻易选择一个点代码，请注意保存在其它项目中的点代码不能作为列表来利用。

制作“点代码列表”

使用“3.文件管理”创建/选择“点代码列表”通过“5.2生成直角坐标点”输入点数据。

在“PN”区输入任意值，保留X，Y，Z区为“0”，并把点代码数据输入“PC”区。

导入“点代码列表”文件

可从外部设备（如PC）导入点代码列表使用，导入后它会被保

存在设备的内容中，对于保存定义的“点代码列表”请如下进行操

作。

准备“点代码列表”文件

参考“R-300支持光盘”中“PointCodeListCSV”文件格式制作

“PointCodeListCSV”文件。

请注意新输入仪器的点代码的文件没有

存入保存了的点代码列表，此时，应单独编辑“PointCodeListCSV”

内容：

1,,PointCodeList,

31,,1,ABC,,,,

31,,2,DEF,,,,

31,,3,GHI,,,,

31,,4,JKL,,,,

31,,5,MNO,,,,

31,,6,PQR,,,,

31,,7,STU,,,,

31,,8,VW,,,,

31,,9,XYZ,,,,

“点代码列表”文件格式

区1区2区3区4区5区6区7

描述，记录类型序号名称描述描述

行11，，点代码列表行1

项目记录项目序号（N/A）项目序号（N/A）

行231，，2，DEF，，，行2

坐标数

据记录

项目序号

（N/A）

点名称点代

码（最大属

性值：

15）

设定协议

在PowerTopoLite中按[F3][输入输出]进入“传输”屏幕。

检查通讯设置，选择“4.通讯设置”并按[ENT]键进入“数据传

输设置”界面。

然后选择“1.接受坐标数据”并设置。

设置

二.3确定测量方法

做好上面三方面的准备工作后，就可以开始建站，建站完成，系统将进入“测距”页面。

确定测量方法，主要是掌握“测距”页面的运用。

“测距”页面的［F5］是［页替换］，按页替换，可以调出三个页面。

第一页：

测距存储测距存储修订页替换

第二页：

遥测偏心测量仪器点水平角页替换

第三页：

EDM目标角&距离页替换

［修订］F4：

对系统自动生成的PNPHPC进行修改

［测距］F1：

启动仪器对目标点进行实测;

［存储］F2：

把页面上的测量成果存储到项目文件中;

［测距存储］F3：

全并执行上面两项功能，即测距并存储。

［遥测］F1：

除了原来没有保存数据的项目外，一般都是利用仪器内存中保存的数据来建站。

第三章实用测量

三.1距离测量

选择模式B－专机能－文件（进入文件管理）－创建―ENT―输入项目代号－选定－ENT－测距－直角坐标观测－ENT－仪器点设定（IH即仪器高）－存储－接受－置零（连按二下）－ENT－测距－输入后视点数据－列表或输入－搜索点名（PN）－ENT－点代码－存储－接受删除无用点：

搜索点名－找出无用点名－去除;

自由设站

3个以上已知点建站

1.4个已知点建站

按[F4][自由设点]显示仪器高输入界面，输入仪器高（IH）;

步骤1：

照准点1，

按[ENT]显示“既知点坐标设定”界面。

输入点1的PNNEZPH（棱镜高）;

然后按［F5］[接受]进入测量界面：

按[ENT]显示“追加/计算选择菜单”界面（不必测量，只要按[ENT]）

三.2RDM遥距测量（对边测量）

一般测量，是测量“测站点”与“目标点”之间的距离、高差等。

而RDM是测量是，先要假定除测站之外的一个参考点为“基准点”，另一个点叫做目标点。

RDM功能就是测量基准点与目标点之间的水平角、垂直角、斜距、坡度百分比。

目标一、二间距也被测出。

任一目标点都可被定为新的基准点。

步骤1：

进入对边测量程序：

选定模式B－按［专机能F1］，在专机能的第二页中，按［计算F2］，用箭头键选择“2.对边测量”，按［ENT］键就进入到RDM程序。

开始是〖基准点〗页面。

步骤2：

输入基准点基数据高PH：

按我们这里先以图中的参考点为基准点，按[修订F3]输入参考点的高。

步骤3：

测量基准点到目标点的距离：

照准基准点（这里是以参考点为基准点的），并按[测距F1]，它会自动转到〖目标点〗界面。

再照准目标点1,按[测距F1]，参考点与目标点1的距离就显示出来。

当目标点比参考点低时，垂直角和坡度百分比就显示负数。

按[数据F3]显示〖目标点〗界面。

步骤4：

目标点间距离

照准目标2，按[测距F1]，则基准点到目标点2的距离就显示出来了。

按[距离F5]显示目标1和目标2间距离。

新基准点选择

按［ENT］键显示〖基准点选择〗页面，可选择新的基准点。

按[F5]、[ENT]显示〖目标点〗页面，基准点就被改变了。

输入新的点位高PH、并重复以上步骤。

三.3自由设站

自由设站的意义，在专机能介绍中1.4.4［自由设点］中已经讲过了，这里再讲操作方法。

三.3.1根据3个以上已知点建站

下面是由4个已知点建站的操作方法。

步骤1：

按[F4][自由设点]显示仪器高输入界面，输入仪器高（IH）;

步骤2：

照准点1：

按[ENT]显示“既知点坐标设定”界面。

输入点1的PNNEZPH（棱镜高）;

然后按［F5］[接受]进入“测距”界面：

按[ENT]显示“追加/计算选择菜单”界面（不必测量，只要按[ENT]）

按[F1][增加]，显示已知点的坐标设定界面，

步骤3：

照准2、3、4点，同样方法输入2、3、4点的值;

在〖追加/计算选定〗菜单中，如果按［计算F5］，就会显示〖自由设点成果〗界面。

显示仪器站点坐标，在按[接受]后，自由建站的站点的站点坐标即被存储，站点坐标的水平角将对该站点的测量产生影响。

如果按][增加F1]进入设置已知点屏，同样照准另一点，然后按[ENT]键进入PN，X，Y，Z，PH，PC输入窗口，并输入每一个值。

按[ENT]与[接受]键显示测量界面;

按[F1][测量]测量距离

按[ENT]键显示追加/计算选择菜单界面

按[ENT]键显示“站点坐标成果”界面

站点坐标被显示，按[接受]后自由站点坐标被保存，所求站点水平角将被用于站点的测量。

按[F1][下一次]显示“既知站点坐标设定”屏。

点的残差：

必须有4个以上的点才会显示它。

按[ENT]显示点残差，X,Y,Z坐标的残差都被显示。

对于每个点你可以决定接受或是舍弃。

PN：

当前点号

DX：

x偏差

DY：

y偏差

DZ：

z偏差

三.3.2两点设站

（至少要测量一个点以获得站点信息）

按[F4][自由设点]进入IH输入界面，输入IH

照准点1，按[ENT]进入PN，X，Y，Z，PH，PC输入窗口，并输入每一个值。

按[ENT]进入测量界面;

按[ENT]进入增加/计算选择界面;

按[F1][增加]进入设置已知点屏，

同样照准点2，然后按[ENT]键进入PN，X，Y，Z，PH，PC输入窗口，并输入每一个值。

按[ENT]与[接受]键显示测量界面;

按[F1][测量]测量距离

按[ENT]键显示追加/计算选择菜单界面

按[ENT]键显示“站点坐标成果”界面

三.4放样测量

放样程序有两个子功能：

1.放样;2.点到线的放样法。

选择模式B－专机能－[放样F1]，进入放样程序。

本软件提供两种放样方法，进入放样程序，开始就显示〖放样方法选定〗界面。

选择1放样按[ENT]键显示“站点设定”界面

三.4.1放样

打开PNXYZPHPC输入窗口并输入各项数据，按[F1][保存]键保存数据，按[ENT]键显示“测站水平角设定”界面。