全站仪坐标测量详细原理原理

将光学角度读数通过键盘输入到测距仪，对斜距进行化算，最后得出平距、高差、方向角和坐标差，这些结果都可自动地传输到外部存储器中。然后由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，然后与外围设备交换信息。

全站仪集光、机、电为一体的高技术测量仪器，集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。

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。同轴性使得望远镜一次瞄准即可实现同时测定水平角、垂直角和斜距等全部基本测量要素的测定功能。

扩展资料

全站仪几乎可以用在所有的测量领域。电子全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、及显示屏、键盘等组成。

同电子经纬仪、光学经纬仪相比，全站仪增加了许多特殊部件，因此而使得全站仪具有比其它测角、测距仪器更多的功能，使用也更方便。这些特殊部件构成了全站仪在结构方面独树一帜的特点。

参考资料来源：百度百科-全站仪

1全站仪

在公路工程中，全站仪得到了普遍的应用，全站仪最主要的功

能是数据采集和坐标放样，数据采集是已知某点在地面上的桩位，要用全站仪测其坐标；而坐标放样正好和数据采集是个相反的过程，它是已知某点的坐标，要用全站仪将其在地面上的桩位定出来。

要进行数据采集和坐标放样，首先得让全站仪找到坐标北方向，那么全站仪是怎么找到北方向的呢？在地面上得先知道两个已知点A、B的坐标和桩位，假设将仪器架在A点上，将架仪器的点的坐标输入仪器的测站点对应的X、Y处，再对准点B点，输入B点的坐标，全站仪就可以找到北方向，确定北方向的方法如下：

1）先计算AB的象限角β，tanβ=|ΔY/ΔX|=|XB—XA|/|YB—YA|，β=arctan|ΔY/ΔX|

2）计算方位角：αi=β，ΔY>0,ΔX>0(第一象限)；αi=1800-β，ΔY>0,ΔX<0(第二象限)；

αi=1800+β，ΔY<0,ΔX<0(第三象限)；αi=3600-β，ΔY<0,ΔX>0(第四象限)

2数据采集程序的原理

1）在进行数据采集之前首先先将水平角置于HR。

2）架设仪器于A点，进入数据采集程序，输入A点坐标（1000，1000），然后将望远镜十字丝交点对准B点所立的单杆尖部（尽量要对准尖部，因为对准尖部要比对准棱镜的十字丝交点要更准确），输入B点的坐标（1200，1300），这样全站仪就找到了北方向。找到北方向主要是让全站仪建立坐标系，这样全站仪才能将所测的点都置于同一个坐标系内。

那么全站仪是怎么找到北方向的呢？如下图：在三角形ABM中，BM=YB-YA=1300-1000=300,AM=XB-XA=1200-1000=200，tanα=BM/AM=1.5，α=arctan1.5=560

18'36''，这时候全站仪会认为从对准B点的方向逆时针旋转56018'36''，就是北方向，同时从A点垂直于北方向的方向就是东方向

3）全站仪找到北方向后，将全站仪从对准B点转到对准C点，从对准B点转到对准C点的过程中，全站仪直接将β就测出来了，在上图中β=20°15'20''，对准C点后，直接按测量键，全站仪就会测量AC的距离，AC的距离出来后，全站仪就会利用内部的程序将C点坐标计算出来：γ=90°-α-β=90°-56°18'36"-20°15'20"=13°26'04"，AC=100m

AN=YC-YA=YC-1000，CN=XC-XA=XC-1000，sinγ=CN/AC=（XC-1000）/100=0.2323所以XC=1023.233；cosγ=AN/AC=(YC-1000)/100=0.9726，所以YC=1097.263

3坐标放样的原理

1）在进行放样之前首先先将水平角置于HR。

2）在此程序里，全站仪确定北方向的原理同上面的数据采集里的方法。

3）全站仪找到北方向后，将C点的坐标（1020，1090）输入仪器里面，这时候全站仪就直接计算出AC这条边的方位角β＝arc-tan4.5＝77°28'16"（计算的方法同AB的方位角α），然后按角度键（有的仪器是极差键），仪器就会显示出dHR=γ=β-α=21°

09'40"，然后转动仪器将dHR变为0，然后指挥棱镜立到dHR为0的这个方向上（假如棱镜现在立在D点上），你现在棱镜放的点然后将望远镜十字丝对准棱镜的十字丝，然后按一下全站仪上的距离键，仪器就会测量AD的距离,AD=50.123，同时仪器也会计算出AC的距

离，AC2＝(YC-YA)2+(XC-XA)2＝92.195m,随后仪器会显示出dHD=AC-AD=40.072,AC-AD很显然是大于零的，大于零意思是你要将棱镜在这个方向上朝远离仪器移动40.072；如此反复，一直到dHD显示为0为止，这时候C点在地面上的位置就定出来了；(假如棱镜现在立在E点上)，你现在棱镜放的点然后将望远镜十字丝对准棱镜的十字丝，然后按一下全站仪上的距离键，仪器就会测量AE的距离，AD=100.256,同时仪器也会计算出AC的距离，AC2＝(YE-YA)2+(XE-XA)2＝92.195m仪器会显示出dHD=AC-AE=-8.061,AC-AE很显然是小于零的，小于零意思是你要将棱镜在这个方向上朝仪器移动8.061，如此反复，一直到dHD显示为0为止，这时候C点在地面上的位置就定出来了。

首先全站仪要进行设站，就是在已知坐标系基础上放样。设站完毕后，进行测量。全站仪实际上就是激光测距仪和经纬仪的集合体。它测出来的数据只是距离和夹角，根据这些数据再进行换算和自动处理，反映在你面前的就是坐标（空间已知点和待求点的距离夹角已知，不就换算出待求点的坐标了），当然前提是全站仪已经建立坐标系也就是设站了。高程采用的是三角高程原理，夹角变成了竖直角，一个道理，很简单吧。

简单的说就是和符合导线平差单独提出2个点坐标（即测站点和后视点），通过夹角距离方位角推算第三点坐标。楼上把全站仪理解的错了，全站仪应该是经纬仪+测距仪+测量数据处理系统的综合体。

侧角度 边长 计算