全站仪坐标测量方法技术

本分案申请公开了一种全站仪坐标测量方法，步骤如下：包括数据采集与放样；通过全站仪坐标测量教学模型的使用，结合教师的示意讲解，可以使学生生动形象地了解全站仪坐标测量的基本过程及相关工作，极大地提升教学效果。

【技术实现步骤摘要】
全站仪坐标测量方法本申请为申请号2017100250621、申请日2017-01-13、专利技术名称“全站仪坐标测量教学模型及测量方法”的分案申请。
本专利技术涉及一种教学辅助工具，尤其涉及一种教学模型。
技术介绍
全站仪坐标测量的主要过程是数据采集和放样，数据采集是测定出待测点的具体坐标，放样是给定一个具体坐标，在实际地形找到这个坐标的具体位置。在坐标测量中，数据采集涉及测站点和后视点的设置内容，以及待测点的测量过程。放样除测站点和后视点的设置外，还要根据坐标数据在实际地形找出点的位置，单纯靠教师的口头讲解，学生无法生动形象地了解全站仪坐标测量的基本过程及相关工作，如：后视点设置，待测点被测出的原理过程，建筑物的测设。
技术实现思路
为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种全站仪坐标测量教学模型，其分为两个模型，一个为控制点模型，另一个为全站仪模型，两者组合，通过演示，提高教学效果。本专利技术的技术方案是：一种全站仪坐标测量教学模型，包括控制点模型和全站仪模型；所述控制点模型包括第一底座、第一直杆和标记布，所述第一直杆的底部与第一底座固定连接，标记布套接在第一直杆的上部；所述全站仪模型，包括第二底座、第二直杆、刻度圆盘、紧箍环和套杆，所述第二直杆的底部与第二底座固定连接；第二直杆的上部是直径小于第二直杆本体的螺纹柱，套杆的下部具有与所述第二直杆的螺纹柱配合的螺纹孔，圆片状的刻度圆盘套在第二直杆的螺纹柱上，将第二直杆的螺纹柱旋入所述套杆的螺纹孔中并旋紧，以将刻度圆盘紧固在第二直杆与套杆之间的第二直杆上部的螺纹柱上；紧箍环箍接在套杆偏下部的外周上，且紧箍环位于刻度圆盘的上方。所述紧箍环包括环本体、斜杆和横杆，横杆与环本体为一体式结构，环本体的一侧有两个用于紧固环本体的可穿过螺栓的对称螺纹孔，所述斜杆通过其一端的用于调节斜杆倾斜角度的滚轮活动连接在环本体的另一侧。进一步的，斜杆的一端固定有滚轮，在环本体的一侧上开槽，将滚轮放置在槽体中，并由槽的两侧壁夹住滚轮，两侧壁和滚轮具有供轴穿过的同轴贯穿孔，该轴在伸出两侧壁外部的部分带有螺纹以形成螺纹轴，在螺纹轴上旋紧螺栓以紧固两侧壁的距离，使滚轮被两侧壁夹紧固定。进一步的，斜杆的一端固定有滚轮，滚轮是车轮形状的磁铁，改变磁铁和紧箍环的接触角度，调节斜杆的倾斜角度。进一步的，所述螺栓由双耳螺母(6.2)固定于螺纹孔中。进一步的，所述第二直杆下部的螺纹与第二底座中心处螺纹孔螺纹相连，所述第一直杆下部的螺纹与第一底座中心处螺纹孔螺纹相连，且第一直杆和第二直杆均为圆柱型可伸缩杆。进一步的，所述刻度圆盘带有均匀刻度标记(7.1)，且所述刻度标记的“0”刻度处有标记“X”，“90”刻度处有标记“Y”，刻度圆盘的圆心处有螺纹孔,与第二直杆上部的螺纹配合以固定连接，所述套杆的上部标记“Z”，所述斜杆和横杆杆身分别有标记“SD”和“HD”，且均为圆柱可伸缩杆。进一步的，所述第一底座和第二底座均为圆盘，圆盘的圆心处开有螺纹孔，第一底座的螺纹孔与带有螺纹的第一直杆螺纹连接，第二底座的螺纹孔与带有螺纹的第二直杆螺纹连接。一种使用任一上述全站仪坐标测量教学模型的全站仪坐标测量方法，步骤如下：数据采集与放样。进一步的，所述数据采集的方法如下：全站仪模型放在一测站点A处，代表架设全站仪完成，将控制点模型放在后视点B处，代表完成后视点的设置，稍松开套杆，转动紧箍环，使得斜杆和横杆所在平面与后视点B大致在同一平面内，扭动双耳螺母(6.2)固定紧箍环的环本体，然后摆动斜杆，让斜杆对准后视点B的标记布，旋转套杆进行再固定，代表全站仪对准后视点B以进行后视点的定向，使全站仪找到坐标系北方向，代表建立了坐标系；随后重复上述步骤，将全站仪对准未知待测点C，此时斜杆代表了全站仪到待测点C的斜距SD，横杆代表了全站仪到待测点C的平距HD，斜杆与横杆的夹角为α；几何关系为SD×cosα＝HD；横杆与刻度圆盘上“0”刻度标记的夹角为β，β为未知待测点C的坐标方位角,根据已知测站点A(XA，YA，ZA)坐标来测出待测点C(XC，YC，ZC)坐标，几何关系为XC＝XA+HD×cosβYC＝YA+HD×sinβZC＝ZA+SD×sinα以此得到全部待测点坐标，完成数据采集。进一步的，所述放样，全站仪模型放在一测站点A处，代表架设全站仪完成，将控制点模型放在后视点B处，代表完成后视点的设置，对后视点进行定向之后，移动控制点坐标模型，然后转动紧箍环的环本体，摆动斜杆使之对准控制点模型，扭动双耳螺母(6.2)固定紧箍环，旋转套杆进行再固定，由此时的斜杆代表的斜距SD、横杆代表的平距HD、以及横杆与圆刻度盘上标记的“0”刻度代表的X轴之间的夹角β、横杆与斜杆之间的夹角α，得目前控制点坐标(XC’，YC’，ZC’)，几何关系为：XC’＝XA+HD×cosβYC’＝YA+HD×sinβZC’＝ZA+SD×sinα根据与所给已知点坐标对比相差的坐标数值，ΔX＝XC-XC’ΔY＝YC-YC’ΔZ＝ZC-ZC’再进行有目的的移动控制点模型，重复上述步骤，直到坐标对比相差数值ΔX、ΔY、ΔZ为0，此时控制点模型所在位置即为已知点坐标在实际地形的具体位置，其他放样点同理用上述步骤找出，完成放样。本专利技术的有益效果是：通过全站仪坐标测量教学模型的使用，结合教师的示意讲解，可以使学生生动形象地了解全站仪坐标测量的基本过程及相关工作，极大地提升教学效果。附图说明本专利技术共有附图9幅。图1为利用本专利技术控制点模型的主视图；图2为本专利技术控制点模型的俯视图；图3为本专利技术全站仪模型的主视图；图4为本专利技术全站仪模型的俯视图图5为本专利技术全站仪模型的局部放大图；图6为本专利技术全站仪模型的局部放大立体图；图7为本专利技术控制点模型的立体图；图8为本专利技术全站仪模型的立体图；图9为一种斜杆倾斜角度调节结构。图中附图标记如下：1、第一直杆，2、第一底座，3、标记布，4、第二底座，5、第二直杆，6、紧箍环，6.1、螺栓，6.2、双耳螺母，6.3、滑动轮，7、刻度圆盘，7.1、刻度标记，8、套杆，9、斜杆，10、横杆。具体实施方式下面结合附图1-9对本专利技术做进一步说明：本专利技术的技术方案是：全站仪坐标测量教学模型，主要分为两部分。一部分为控制点模型，作为后视点和待测点使用；该控制点模型包括：第一直杆1与第一底座2通过螺母与螺栓的方式相连，标记布3套在直杆2上。另一部分为全站仪模型，所述全站仪模型，包括第二底座4、第二直杆5、刻度圆盘7紧箍环6和套杆8，所述第二直杆5的底部与第二底座4固定连接；第二直杆5的上部是直径小于第二直杆本体的螺纹柱，套杆的下部具有与所述第二直杆的螺纹柱配合的螺纹孔，圆片状的刻度圆盘7套在第二直杆5的螺纹柱上，将第二直杆5的螺纹柱旋入所述套杆的螺纹孔中并旋紧，以将刻度圆盘7紧固在第二直杆5与套杆8之间的第二直杆5上部的螺纹柱上；紧箍环6箍接在套杆8偏下部的外周上，且紧箍环6位于刻度圆盘7的上方。即用套杆的螺旋孔旋紧螺纹柱的方式，将套在螺纹柱上的刻度圆盘7紧固在第二直杆本体与套杆之间；所述紧箍环6包括环本体、斜杆9和横杆10，横杆10与环本体为一体式结构或者固定连接，环本体的一侧有两个用于紧固环本体的可穿过螺栓6.1的对称螺纹孔，所述斜杆9通过其一端的用于调节斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全站仪坐标测量方法，其特征步骤如下：包括数据采集与放样：全站仪坐标测量教学模型的控制点模型由第一底座（1）、第一直杆（2）和标记布（3）相互组装而成，作为后视点和待测点使用，该模型可以为多个且第一直杆（2）为可伸缩杆，标记布上标记字母“A”、“B”、“C”等以表示后视点和不同的待测点，全站仪模型由第二底座（4）与直杆（5）下部相连，第二直杆（5）为可伸缩杆，其上部由下至上依次安装刻度圆盘（7）、紧箍环（6）和套杆（8），刻度圆盘（7）圆心处有螺纹孔被第二直杆（5）上部贯通，套杆（8）下部螺纹孔套在第二直杆（5）上起固定刻度圆盘（7）的作用，刻度圆盘（7）上的刻度标记（7.1）代表度数，其中为“0”、“90”的刻度标记处还分别带有标记“X”、“Y”，分别代表建立的大地坐标系中的X轴和Y轴，套杆（8）代表大地坐标系的Z轴，与紧箍环（6）为一体的横杆（10）代表平距HD，其代表斜杆（9）即斜距SD的投影，紧箍环（6）在套杆（8）固定前可绕直杆（5）上部旋转，斜杆（9）与滑动轮（6.3）相连，并可绕滑动轮（6.3）上下摆动；将可拆卸的全站仪模型安装好，放在一测站点A处，代表架设全站仪完成，将可拆卸控制点模型安装好放在后视点B处，代表完成后视点的设置，之后稍松开套杆（8），转动紧箍环（6），使得斜杆（9）和横杆（10）所在平面与后视点B大致在同一平面内，扭动双耳螺母6.2固定紧箍环（6），然后摆动斜杆（9），让斜杆对准后视点B标记布（3），旋转套杆（8）进行再固定，代表全站仪对准后视点B，此目的是进行后视点的定向，使全站仪找到坐标系北方向，代表建立了坐标系，随后重复上述步骤，将全站仪对准未知待测点C，此时斜杆（9）代表了全站仪到待测点C的斜距SD，横杆（10）代表了全站仪到待测点C的平距HD，斜杆（9）与横杆（10）的夹角为α；几何关系为SD × cos α＝ HD；横杆（10）与刻度圆盘（7）上“0”刻度标记的夹角为β，β为未知待测点C的坐标方位角，根据已知测站点A（XA，YA，ZA）坐标来测出待测点C（XC，YC，ZC）坐标，几何关系为XC=XA+HD×cosβYC=YA+HD×sinβZC=ZA+SD×sinα以此得到全部待测点坐标，完成数据采集；放样过程的测站点和后视点设置同数据采集过程，对后视点进行定向之后，有目的的移动控制点坐标模型，然后转动紧箍环（6），摆动斜杆（9）使之对准控制点坐标模型，扭动双耳螺母（6.2固定紧箍环（6），旋转套杆（8）进行再固定，由此时的斜杆（9）代表的斜距SD、横杆（10）代表的平距HD、以及横杆（10）与圆刻度盘（7）上标记的“0”刻度代表的X轴之间的夹角β和横杆（10）与斜杆（9）之间的夹角α，得目前控制点坐标（XC’，YC’，ZC’），几何关系为：XC’=XA+HD×cosβYC’=YA+HD×sinβZC’=ZA+SD×sinα根据与所给已知点坐标对比相差的坐标数值，ΔX=XC‑XC’ΔY=YC‑YC’ΔZ=ZC‑ZC’再进行有目的的移动控制点模型，重复上述步骤，直到坐标对比相差数值ΔX、ΔY、ΔZ为0，此时控制点模型所在位置即为已知点坐标在实际地形的具体位置，其他放样点同理用上述步骤找出，完成放样。...

【技术特征摘要】
1.一种全站仪坐标测量方法，其特征步骤如下：包括数据采集与放样：全站仪坐标测量教学模型的控制点模型由第一底座（1）、第一直杆（2）和标记布（3）相互组装而成，作为后视点和待测点使用，该模型可以为多个且第一直杆（2）为可伸缩杆，标记布上标记字母“A”、“B”、“C”等以表示后视点和不同的待测点，全站仪模型由第二底座（4）与直杆（5）下部相连，第二直杆（5）为可伸缩杆，其上部由下至上依次安装刻度圆盘（7）、紧箍环（6）和套杆（8），刻度圆盘（7）圆心处有螺纹孔被第二直杆（5）上部贯通，套杆（8）下部螺纹孔套在第二直杆（5）上起固定刻度圆盘（7）的作用，刻度圆盘（7）上的刻度标记（7.1）代表度数，其中为“0”、“90”的刻度标记处还分别带有标记“X”、“Y”，分别代表建立的大地坐标系中的X轴和Y轴，套杆（8）代表大地坐标系的Z轴，与紧箍环（6）为一体的横杆（10）代表平距HD，其代表斜杆（9）即斜距SD的投影，紧箍环（6）在套杆（8）固定前可绕直杆（5）上部旋转，斜杆（9）与滑动轮（6.3）相连，并可绕滑动轮（6.3）上下摆动；将可拆卸的全站仪模型安装好，放在一测站点A处，代表架设全站仪完成，将可拆卸控制点模型安装好放在后视点B处，代表完成后视点的设置，之后稍松开套杆（8），转动紧箍环（6），使得斜杆（9）和横杆（10）所在平面与后视点B大致在同一平面内，扭动双耳螺母6.2固定紧箍环（6），然后摆动斜杆（9），让斜杆对准后视点B标记布（3），旋转套杆（8）进行再固定，代表全站仪对准后视点B，此目的是进行后视点的定向，使全站仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭华，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21