经纬仪、全站仪、RTK的区别

经纬仪和全站仪的区别是什么?经纬仪与全站仪是我们比较常见的工程测量仪器,是测绘工作者使用的主流测量仪器,但对于初入门的人可能会对这两种设备存在一定的疑问,到底应该如何选择?经纬仪和全站仪的价格分别是多少?下面贤集网小编就简单的为您介绍一下这两种设备。

经纬仪:

经纬仪和全站仪的区别是什么

用于测量水平角和竖直角的仪器,只能测量角度,距离测量都只是估值。现在多为光学和电子两种。在实际的测量过程中,尤其是建筑测量,多数的用户前期通过GPS定点,而后根据数学关系,用经纬仪放出一定的角度,同时配合以皮尺找到目标点。但是这种操作方法有一定的问题,首先无法达到高精度的放点,主要局限在通过皮尺进行距离放样的问题上。其次是需要参与的人员过多,需要有人操作仪器、拉皮尺、定桩等,较为繁琐。最后是作业效率不够高。价格是在2000左右。

全站仪:

经纬仪和全站仪的区别是什么

也被称为全站型电子测距仪(Electronic TotalStaTIon),是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、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。,能测量距离,角度,坐标,导线测量等等,而且现在的全站仪都有记忆功能,所以不需要用手记录,测量一个距离,角度,坐标,也都不需要用手算,直接显示屏上就出来了,非常的方便。价格在20000左右。

 

经传仪简介

简单而言,和经纬仪相比,在测角功能的基础上增加了测距和计算的功能。首先是可以高精度测距,其次有丰富的测量和计算程序,可以通过处理采集得到的原始的角度距离信息满足各种测量的需求。相较于经纬仪,不仅有高精度的角度测量放样功能,自带的测距功能取代了传统的皮尺测量,同时精度又大大提高。丰富的机载程序与实际测量中的需求十分契合,可以节省作业所需的人手并提高作业效率。另外高端的全站仪还带有各种功能,诸如触屏操作、彩页界面、数据成图、坐标正反算等等。在测绘市场的发展中,全站仪一直在慢慢取代经纬仪的地位,成为测绘市场的主流。

经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器,分为光学经纬仪和电子经纬仪两种,目前最常用的是电子经纬仪。

经纬仪是望远镜的机械部分,使望远镜能指向不同方向。经纬仪具有两条互相垂直的转轴,以调校望远镜的方位角及水平高度。经纬仪是一种测角仪器,它配备望远镜、水平度盘和读数的指标、竖直度盘和读数的指标。

1. 望远镜制动螺旋 2. 望远镜 3. 望远镜微动螺旋 4.水平制动 5. 水平微动螺旋 6. 脚螺旋 9. 光学瞄准器 10.物镜调焦 11.目镜调焦 12. 度盘读数显微镜调焦 13. 竖盘指标管水准器微动螺旋 14. 光学对中器 15.基座圆水准器 16.仪器基座 17. 竖直度盘 18. 垂直度盘照明镜 19. 照准部管水准器20. 水平度盘位置变换手轮

经纬仪和全站仪的区别是什么

经纬仪

望远镜与竖盘固连,安装在仪器的支架上,这一部分称为仪器的照准部,属于仪器的上部。望远镜连同竖盘可绕横轴在垂直面内转动,望远镜的视准轴应与横轴正交,横轴应通过水盘的刻画中心。照准部的数轴(照准部旋转轴)插入仪器基座的轴套内,照准部可以作水平转动。

  全站仪简介

全站仪,即全站型电子测距仪(Electronic Total StaTIon),是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、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。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。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统,光学经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用(编码盘)或两个相同的光栅度盘和读数传感器进行角度测量的。根据测角精度可分为0.5″,1″,2″,3″,5″,7″等几个等级。

双轴自动补偿

在仪器的检验校正中已介绍了双轴自动补偿原理,作业时若全站仪纵轴倾斜,会引起角度观测的误差,盘左、盘右观测值取中不能使之抵消。而全站仪特有的双轴(或单轴)倾斜自动补偿系统,可对纵轴的倾斜进行监测,并在度盘读数中对因纵轴倾斜造成的测角误差自动加以改正(某些全站仪纵轴最大倾斜可允许至±6′)。,也可通过将由竖轴倾斜引起的角度误差,由微处理器自动按竖轴倾斜改正计算式计算,并加入度盘读数中加以改正,使度盘显示读数为正确值,即所谓纵轴倾斜自动补偿。

双轴自动补偿的所采用的构造(现有水平,包括Topcon,Trimble):使用一水泡(该水泡不是从外部可以看到的,与检验校正中所描述的不是一个水泡)来标定绝对水平面,该水泡是中间填充液体,两端是气体。在水泡的上部两侧各放置一发光二极管,而在水泡的下部两侧各放置一光电管,用一接收发光二极管透过水泡发出的光。而后,通过运算电路比较两二极管获得的光的强度。当在初始位置,即绝对水平时,将运算值置零。当作业中全站仪器倾斜时,运算电路实时计算出光强的差值,从而换算成倾斜的位移,将此信息传达给控制系统,以决定自动补偿的值。自动补偿的方式初由微处理器计算后修正输出外,还有一种方式即通过步进马达驱动微型丝杆,把此轴方向上的偏移进行补正,从而使轴时刻保证绝对水平。

键盘

键盘是全站仪在测量时输入操作指令或数据的硬件,全站型仪器的键盘和显示屏均为双面式,便于正、倒镜作业时操作。

存储器

全站仪存储器的作用是将实时采集的测量数据存储起来,再根据需要传送到其它设备如计算机等中,供进一步的处理或利用,全站仪的存储器有内存储器和存储卡两种。

全站仪内存储器相当于计算机的内存(RAM),存储卡是一种外存储媒体,又称PC卡,作用相当于计算机的磁盘。

通讯接口

全站仪可以通过RS-232C通讯接口和通讯电缆将内存中存储的数据输入计算机,或将计算机中的数据和信息经通讯电缆传输给全站仪,实现双向信息传输。

 

RTK与全站仪的比较

RTK的优缺点:

优点

1、作业效率高

在一般的地形地势下,高质量的RTK设站一次即可测完5km半径的测区,大大减少了传统测量所需的控制点数量和测量仪器的“搬站”次数,仅需一人操作,每个放样点只需要停留1~2秒,就可以完成作业。在公路路线测量中,每小组(3~4人)每天可完成中线测量6~8km,在中线放样的同时完成中桩抄平工作。若用其进行地形测量,每小组每天可以完成0.8~1.5km2的地形图测绘,其精度和效率是常规测量所无法比拟的。

2、定位精度高,没有误差积累

只要满足RTK的基本工作条件,在一定的作业半径范围内(一般为5km),RTK的平面精度和高程精度都能达到厘米级,且不存在误差积累。

3、全天候作业

RTK技术不要求两点间满足光学通视,只需要满足“电磁波通视和对空通视的要求”,因此和传统测量相比,RTK技术作业受限因素少,几乎可以全天候作业。

4、RTK作业自动化、集成化程度高

RTK可胜任各种测绘外业。流动站配备高效手持操作手簿,内置专业软件可自动实现多种测绘功能,,减少人为误差,保证了作业精度。

缺点

虽然GPS技术有着常规仪器所不能比拟的优点,但经过多年的工程实践证明,GPS RTK技术存在以下几方面不足。

1、受卫星状况限制

GPS系统的总体设计方案是在1973年完成的,受当时的技术限制,总体设计方案自身存在很多不足。随着时间的推移和用户要求的日益提高,GPS卫星的空间组成和卫星信号强度都不能满足当前的需要,当卫星系统位置对美国是最佳的时候,世界上有些国家在某一确定的时间段仍然不能很好地被卫星所覆盖。例如在中、低纬度地区每天总有两次盲区,每次20~30分钟,盲区时卫星几何图形结构强度低,RTK测量很难得到固定解。同时由于信号强度较弱,对空遮挡比较严重的地方,GPS无法正常应用。

2、受电离层影响

白天中午,受电离层干扰大,共用卫星数少,因而初始化时间长甚至不能初始化,也就无法进行测量。根据我们的实际经验,每天中午12点~13点,RTK测量很难得到固定解。

3、受数据链电台传输距离影响

数据链电台信号在传输过程中易受外界环境影响,如高大山体、建筑物和各种高频信号源的干扰,在传输过程中衰减严重,严重影响外业精度和作业半径。另外,当RTK作业半径超过一定距离时,测量结果误差超限,所以RTK的实际作业有效半径比其标称半径要小,工程实践和专门研究都证明了这一点。

4、受对空通视环境影响

在山区、林区、城镇密楼区等地作业时,GPS卫星信号被阻挡机会较多,信号强度低,卫星空间结构差,容易造成失锁,重新初始化困难甚至无法完成初始化,影响正常作业。

5、受高程异常问题影响

RTK作业模式要求高程的转换必须精确,但我国现有的高程异常分布图在有些地区,尤其是山区,存在较大误差,在有些地区还是空白,这就使得将GPS大地高程转换至海拔高程的工作变得比较困难,精度也不均匀,影响RTK的高程测量精度。

6、不能达到100%的可靠度

RTK确定整周模糊度的可靠性为95~99%,在稳定性方面不及全站仪,这是由于RTK较容易受卫星状况、天气状况、数据链传输状况影响的缘故。

 

全站仪的优缺点

优点

1 数据处理的快速与准确性。

全站仪自身带有数据处理系统,可以快速而准确的对空间数据进行处理,计算出放样的方位角与该点到测量站点的距离。相对于RTK测量精度较高。

2 定方位角的快捷性。

全站仪能够根据输入的坐标值计算出放样点的方位角,并能显示目前镜头方向与计算机方位的差值,只要将这个差值调为0,就定下了放样点的方向,然后就可进行测距定位。不需要卫星信号,因此不受室内室外,树下,高楼旁等因素影响。

3所有的计算都是全站仪自动完成。

所以放线过程中不会受到参与者个人的主观影响。且相比于RTK,常规全站仪价格更便宜。

缺点:

1 需要通视。

两点之间通视不好或者无法通视,那么仪器就无法后视,自然就不能进行测量。

2 测程短。

虽然理论上全站仪在三棱镜的支持下可做到3公里左右的测程,但由于其望远镜放大倍率和必须通视因素的影响,一般都用来做1公里内的测量。

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