全站仪

全站仪（A total of   stations）基于电磁波测距仪和电子经纬仪的一体化设计，并逐步完善其功能，是一种高精度测量仪器，包括电子测角、电子测距、数据计算部分和通信接口。全站仪可以完成角度测量、距离测量、三维坐标测量、定位、数据采集等测量任务，同时具有自动校正功能、自动补偿等高级功能可以在复杂环境下实现高精度、快速稳定的测量。全站仪还可以与计算机连接，实现数据存储、处理和分析，从而大大提高工作效率，其主要特点包括测量精度高、速度快、操作简单方便等。根据外观结构、全站仪按测量功能和测距能力可分为几类，在测绘中应用广泛、建筑、交通、水利和其他领域的测量工作。随着科学技术的发展，现代全站仪也在不断创新发展，主要是数字化、实时化、集成化、在线和自动化方向的进展。

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角度测量

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全站仪使用电子经纬仪的测角部分进行角度测量，具有测量水平角和垂直角的能力全站仪在测量角度时，会利用其内角测量部分测量两点间的视线角度，并自动转换为水平和垂直，以判断两点间的位置和方向关系。此外，它还具有水平角度设置垂直角度显示转换角度单位转换角度自动补偿等多种功能。全站仪角度测量由电子经纬仪完成。类似于光学经纬仪的原理，电子经纬仪也可以使用表盘，但不同的是，它不是采用读取表盘上分割线的方式来获得角度值，而是通过电信号将表盘上的刻度值转换成数字并显示在屏幕上。电子角度测量将角度测量数据数字化，并以数字形式显示测量结果。电子测角的本质是通过数字角度编码转换系统来测量角度，常用的是编码刻度盘、光栅尺或动态光栅尺等三种转换系统取代了传统的光学读数方法。 Famous Encyclopedia String

距离测量

全站仪有光波测距仪的测距部分，不仅可以测量反射体（斜距）距离，还要根据系统的型号、调整棱镜的数量和天气条件，以满足各种测量目标和工作需要。全站仪还可以转换测距模式，可以根据具体情况设置为高精度测量和快速测量，可以选择距离测量的最小分辨率和测距次数，还可以设置测距精度和时间，具有多种修正功能。 https://www.qwbaike.cn

全站仪测距是一种测量两点间距离的方法具体思路是利用目标接收电磁波并反射回仪器位置，通过计算电磁波的传播时间来获得距离值。在测距的过程中，全站仪会向目标发射电磁波接收到电磁波后，目标会将其反射回仪器所在的位置仪器会接收反射的电磁波，计算电磁波从仪器到目标再回到仪器的时间延迟最后会根据电磁波的传播速度和时延计算出仪器到目标的距离。根据测量时间的方式，全站仪测距可分为直接测量脉冲测距法和间接测量相位测距法。直接测距法是指通过计算电磁波在往返传播过程中的时间差，直接获得被测距离。相位测距的原理是先测量电磁波的相位差，然后将相位差乘以波长，最后得到测量的距离。两种测距方法各有优缺点，根据实际情况选择合适的方法进行测量。 Famous Encyclopedia String

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三维坐标测量

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设置好测量参数后，可以直接用全站仪测量某一位置的三维坐标，大大提高了测绘工作的效率。在已知点放一个全站仪，然后输入仪器高度和棱镜高度，再输入测站的平面坐标和高程，再放另一个已知点（所谓方位点或后视点），然后使用机载后视定向功能进行定向，将水平刻度盘的读数设置为测站到定向点的方位角，然后对目标点进行定向（又叫前视点）在反射棱镜上，并按下测距键，就可以得到目标点的三维坐标。

其他功能

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除了角度，全站仪、除了距离三维坐标测量等主要功能外，还具有休眠自动关机等功能、显示内容个性化、电子水准器、照明系统、导向光引导、数据管理等辅助功能。全站仪内部装有微处理器、存储器和IO接口可以运行复杂的应用程序，因此具有进一步处理和存储测量数据的功能，如自由设站、导线测量、偏心测量、悬高测量、面积测量等。

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全站仪用于电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置由四部分组成，它本身是一个具有特殊功能的计算机控制系统，其中微机处理装置由一个微处理器组成、存储器、输入部分和输出部分。全站仪使用微处理器检查从数据采集部分获得的倾斜距离、角度、误差等信息，得到修正后的观测数据和计算结果在仪器的存储器中，固化了用于测量的程序，通过程序实现测试。

角度测量部分是电子经纬仪，用来测量水平角度、垂直角度和设定方位角，并自动完成角度读取；测距部分是光电测距仪，用来测量两点之间的距离；补偿部分用于实现垂直轴倾斜系统引起的水平角度、垂直角误差的补偿和校正微型计算机用来接收输入和输出指令、控制作业方式、进行数据处理等；电源为每个部分供电，使其能够充电和放电；输入/输出包括键盘、显示屏和通信接口是与外部设备连接的设备，使全站仪可以与其他设备交互通信和传输数据；以上部分是输入和输出（I/O）接口连接到总线并连接到同一个微处理器。 qwbaike.cn

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工作特点

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采用先进的同轴双速系统和微动机构，使对准更快更准确。 qwbaike.cn

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它有一套完整的人机交互控制界面，包括键盘和显示窗口除瞄准目标外，其他所有测量功能和数据均可通过按键完成仪器两侧有控制面板，操作方便。 Famous Encyclopedia String

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安装了双轴倾斜补偿装置，可在水平和垂直方向自动补偿，克服了刚性轴倾斜误差的影响。

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机器中预装了测量相关的应用程序，可以轻松完成三维坐标测量、放样测量、后方交会、悬高测量、边缘测量和其他工作。

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该仪器具有双向可视能力，可以将测试结果传输到电子笔记本电脑，也可以接收来自电子笔记本或电脑的命令和数据。

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构造特点

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同轴望远镜。在全站仪光学测距系统中，发射的是被照射物体的视准轴和光电测距系统中的红外线、接受光轴在一条直线上。在测量过程中，只要将望远镜对准目标棱镜的中心，就可以测量出水角垂直角和斜距。 www.qwbaike.cn

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键盘操作。在全站仪中，通过键盘输入命令，按键分为硬键和软键两种。每个硬键都有一个或多个固定的功能，而软键的功能是由各种菜单下呈现的字符提示决定的软键通常在不同的菜单界面下有不同的功能。

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数据存储与通信。全站仪的数据存储和通信通过内存和存储卡进行，采集到的测量数据可以存储和传输，以便进一步处理。内存相当于计算机的内部存储器，存储卡是外部存储介质，可以通过通信接口和线缆实现信息传输。 https://www.qwbaike.cn

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双轴自动补偿。全站仪设有双轴（或单轴）自动倾斜补偿系统可以消除观测误差对角度观测的影响。当全站仪没有精确调平时，还能自动测量纵轴倾斜的角度值，并自动修正角度观测值。

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按外观结构分类

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积木式（组合式） Famous Encyclopedia String

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早期有几种类型的全站仪是用积木搭建的，使用的是电子速度计、电子经纬仪和电子记录仪作为独立的单元，可以单独使用，也可以组合成一个完整的全站仪。组件之间使用电缆来完成数据传输工作完成后，它们可以单独拆卸，以便用户根据作业的精度要求选择不同的角度测量、测距设备的组合具有良好的适应性。

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整体式（集成式） qwbaike.cn

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随着电子测距仪器体积和重量的不断减小，大多数新型现代全站仪都会测距、测角、这三个记录仪有机地结合在一起，这样测距仪的发射、望远镜的接收轴和视准轴成为同轴结构，更好地保证了测距的精度。距离测量部分和角度测量部分共用一个光学望远镜来测量距离、所有角度可以一次对准，操作简单。 qwbaike.cn

按测量功能分类

经典型全站仪 https://www.qwbaike.cn

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经典全站仪，也叫常规全站仪，用全站仪进行电子测角、一些基本功能，如电子测距和自动数据记录，也可以执行制造商或用户自己开发的机载测量程序。 www.qwbaike.cn

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机动型全站仪

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电动全站仪将常规全站仪与步进电机相结合，实现全站仪的观瞄部分和观测系统的自主旋转驱动。在计算机的实时监控下，移动全站仪可以根据计算机设定的方位角参数自动标定目标点，也可以实现自动改正、倒镜测量。 Famous Encyclopedia String

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非合作目标全站仪（免棱镜全站仪） Famous Encyclopedia String

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非合作目标全站仪是指不需要反射棱镜就可以直接测量一般目标距离的全站仪。因此，非合作目标全站仪在测量不方便安装反射棱镜的目标时具有明显的优势。 Famous Encyclopedia String

智能型全站仪 Famous Encyclopedia String

智能全站仪将自动物体识别自动调光等新技术引入移动全站仪，可以有效解决自动化过程中依赖人工瞄准等重大缺陷，达到提高其智能化水平的目的。无需人工干预，智能全站仪可以识别多个目标，并使用相应的软件程序进行控制、瞄准和测量自动化。

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按测距能力分类

全站仪利用电磁波进行测距，根据测距范围可以分为以下三种：短程测距仪、中程测距仪和远程测距仪。近程测距仪测距范围小于3km，测距精度一般为正负(5 mm   33565 ppm× d)，用于一般工程测量和城市测量。中距测距仪的测距范围为3~15km，测距精度一般为正负(5 mm   33562 ppm× d)或者±(3mm   2ppm×D)，通常用于一般的水准控制测量。远程测距仪测距范围大于15km，测距精度一般(5毫米lppm×D)，通常用于国家三角测量和特级导线测量。测距精度通常在正负范围内(A+B×D)其中a代表固定误差，b是比例误差系数，d是测量距离。 Famous Encyclopedia String

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全站仪已经在各个工程领域发挥了巨大的作用，不仅仅是在测绘领域、建筑、交通、水利、地籍和房产测量也广泛应用于大型工业生产设备和部件的安装和调试、船体设计建造、桥梁大坝变形观测、地质灾害监测和体育竞赛等。

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全站仪可以控制地貌测量中的同时测量和地貌测量；在工程建设过程中，通过规划的管线、定位道路和建筑物，可以实现工程施工三维坐标的快速施工放样；在变形观测中，可以对建筑物和构筑物的变形进行实时动态监测。在控制测量中，测距部分实现了导线测量和正反交的编程，操作简单、速度快、精度高的特点。在同一个测站中，全站仪可以进行角度测量、距离、高差等测量，并能存储和传输信息通过传输装置，全站仪可以与计算机和绘图仪连接，形成内外一体的测量系统，大大提高了测量的效率。 qwbaike.cn

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现代测绘的任务不仅仅是定位地理位置，还包括采集和管理地理位置属性数据。现代测绘仪器要能方便采集、存储、管理、调用和使用不同的属性数据，使数据可以方便地纳入GIS框架，与属性数据集成，由计算机处理。随着科技的发展，现代全站仪也在不断创新发展，其发展趋势主要有五个方向。

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数字化。数字化要求全站仪能够输出并由计算机直接处理、传输和交换的数字地理数据是全站仪测绘内外业一体化的基础。

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实时化。使测绘仪器具有实时数据处理功能，有助于实时检查测量质量，提高效率；另一方面，可以根据测量结果直接进行后续工作。 Famous Encyclopedia String

集成化。现代测绘工作的一个显著特点是分工明确，各种测量相互渗透，这就要求全站仪在硬件上集成功能，软件上开放，便于各种仪器采集数据的交换和共享，提高测绘工作的效率和进度。

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在线化。全站仪对测量数据进行在线处理，提高测量精度和效率，并及时更新GIS数据库，保持数据的及时性。 Famous Encyclopedia String

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自动化。自动化将使全站仪不仅是一个简单的观测工具，而且是一个智能的测绘助手，并越来越接近PC桌面系统，以方便用户发展。 Famous Encyclopedia String

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全站仪未来的发展趋势是解决全站仪复杂的计算问题，将需要外部设备完成的功能全部集成到仪器中，利用近景摄影和GPS技术提高数据采集的精度，在数据处理中应用平差、成图、编辑、打印，实现自动化和智能化。 Famous Encyclopedia String