江苏省南京工程高等职业学校 江苏联合职业技术学校南京工程分院
Nanjing Engineering Vocational College
毕业设计
全站仪和CAD在工程中的结合应用
学生姓名： 袁晨曦 学号： 20 指导教师： 江卉 职称： 专 业： 工程测量 系（部）： 地质工程系
2011年×月×日
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目 录
摘要…………………………………………………………….（3） 一． 全站仪和CAD的基本理论
（一） 全站仪及CAD的概述……………………………..（3） （二） 全站仪的组成………………………………………（3） 二． 全站仪操作及CAD应用
（一） 全站仪操作…………………………………………（4） （二） 计算机管理…………………………………………（5） （三） 优势…………………………………………………（6） 三. 工程中的应用
（一）传统三角高程测量…………………………………….（7） （二）使用全站仪配合跟踪杆测量位置点高程…………….（8） （三）精度估算……………………………………………….（9） 四.全站仪使用注意事项
总结…………………………………………………………….（9） 参考文献……………………………………………………….（10） 致谢……………………………………………………………
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全站仪和CAD在工程中的结合应用
论文摘要
文章介绍了全站仪的控制方法并总结了AutoCAD，全站仪在工程测量中内业资料的计算及管理的应用，以及全站仪使用注意事项和其再测量中的优势性。 关键词： 全站仪 CAD 结合应用
一、全站仪和CAD的基本理论
1 全站仪及CAD的概述：
随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用，集电子测角、电子测距、数据采集与存储的全站仪已经取代了常规的光学经纬仪和S3光学水准仪。各测绘仪器厂商生产出各种型号的全站仪，出现了大内存、多功能、防水型、防爆型、电脑型等，全站仪正朝着功能全、效率高、全自动、易操作、体积小、重量轻的方向发展，使野外测绘作业的劳动强度逐渐地减轻，工作效率得到不断提高，测绘技术水平也相应地得到了提升，从根本上更新了测量的观念和理论。传统的测量方式正逐步被不断涌现的新仪器、新技术、新方法所取代。目前在建筑工程测量经常采用的仪器就是全站仪。
全站仪是全站型电子速测仪的简称，因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪，又被称为“电子全站仪”是指由电子经纬仪、光电测距仪电子记录器组成。它除了能自动测距和测角外，还能快速完成一个测站所需完成的各种工作，包括平距、高差、高程、坐标以及放样等方面功能的计算，并且可实现自动测距、自动计算和自动记录的多功能的地面测量仪器。电子全站仪还可以进行空间数据采集与更新来实现测绘的数字化，它的出现使得测量工作的自动化，全能化变为现实。而随着电脑的广泛普及和应用，全站仪和CAD在建筑工程测量上也得到了广泛的应用，二者的合二为一减少了大量的人力去计算，这也是工程技术和电脑结合的一个典范。
计算机辅助设计（Computer Aid Design 简写为CAD，常称AutoCAD）是一种强有力的计算机绘图工具，它可按照用户的指令，迅速而准确地绘制出所需要的图形，具有容易校正绘图错误的特点。其图形资料容易保存和复制，真正实现了绘图技术的重大突破。如今在各个领域均得到了普遍的应用，它大大提高了工程技术人员的工作效率。AutoCAD配合AutoLisp语言，还可以编制一些常用的计算程序，得到计算结果。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法
2、全站仪的组成
从总体上看全站仪分两大部分组成
1 为采集数据而设置的专用设备，主要有电子测量系统、电子测距系统、数据存储系统，还有自动补偿设备。
2 过程控制机。主要用于有序的实现上述每一专用设备的功能。过程控制机包括与测量相连接的外传设备及进行计算，产生指令的微机处理。
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二、 全站仪的操作和使用
1全站仪的操作： 1水平角测量
（1） 按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，找准第一个目标A。 （2） 设置A方向的水平读盘度数为0度00分00秒。
（3） 找准第二个目标B，此时显示的水平度盘度数即为两方向间的水平夹角
2 距离测量
（1） 设置棱镜常数
测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。 （2）设置大气改正值或气温、气压值
光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15摄氏度和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正 （3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪 （4） 距离测量
找准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用与跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。
应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
3 坐标测量
（1）设定测站点的三维坐标。
（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
（3）设置棱镜常数。
（4）设置大气改正值或气温、气压值。 （5）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
（6）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。 4 如何全站仪数据导入电脑中，进行读取：（以索佳为例） 例：索佳SET210全站仪的数据文件转换成CAD图形文件
打开数据工具栏的读取全站仪数据，出现一个全站仪内存数据转换屏幕，在屏幕下仪器选项为索佳SET系列；通讯口选择COM1，波特率为1200；数据位为8位；停止位为1位；检验为无校验；超时为30秒；连机处打钩；通讯临时文件，选择文件为：C:\\Program File\\CASS60\\STEM\\tongxun.SS
CASS坐标选择文件：选择文件 （自己选择一个文件目录）然后点击转换键。再在全站仪上设定.①确保仪器主机与计算机连接.②在内存模式下选取“文件”.③选取“通讯输出”显示工作文件名表④将光标移至所需文件名上后按回车键，此时所选文件名后则出现“OUT”按上述方法选取全部需输出的工作文件。⑤按{OK}键确认。 所下载文件为
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DAT文件，（可在记事本里打开）。需在CASS软件里的绘图处理工具栏的展高程点，展野外测点点号，然后保存，便可在CAD里成图。
2、 AutoCAD的典型内业资料计算及管理
在上学期间，我们曾有过测量实习周。当时让我们最头疼的不是外业测量，而是内业计算的繁琐。达到预期的精度要求是我们每个人所不愿面对的。
全站仪的使用和它可以方便的将数据资料传输电脑，使我们能够快捷的完成内业计算，在工程中同时利用CAD设定坐标、绘图、取点的功能解决了我们工程中极坐标放样的难点例如在测区内加密控制点，经常使用测角交会或测距交会或两者结合的方法，如果我们运用数学公式来计算，则非常繁琐，而且不易检查错误。相反，如果我们利用AUTOCAD来绘图计算，就简单多了。现针对测角和测距两种方法分别作如下说明：
1. 前方测角交会
如图所示，A、B为坐标已知的控制点，P为待求点，在A、B两点已观测了角度a和b。
我们就可以利用AUTOCAD系统软件，根据A、B两点坐标在桌面绘制出A、B两个点，连接AB得到AB线段，然后分别以A点和B点为基点旋转AB线段a、b角。使用ID命令选择交点P，就可以得出P点坐标了。如果图形有检校条件，仍然可以进行坐标差的计算。如果在近似平差的情况下能满足需要，则可以在图形上进行平均计算并作出标记。
2. 前方距离交会：
如图所示，A、B为坐标已知的控制点，P为待求点，在A、B两点已分别利用全站仪测量距离Ra和Rb。
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