全站仪所测三维坐标与高斯坐标和水准高程的差异(2)
第一章 全站仪三文坐标测量
（一）平面坐标测量原理
坐标测量就是通过已知点的已知坐标方位角，计算未知点坐标的一种方法。全站仪坐标测量的本质就是将全站仪架在已知点上通过测量获得计算所需的距离以及角度，然后由仪器内的处理器处理，最后将结果在显示屏上显示。数据处理的数学模型为；
如下图1-1，另测站点坐标A（ ），未知点C的坐标为（ ），S是测站点到未知点的距离， 是测站点到已知点的坐标方位角， 是观测的水平角，则
（二）全站仪三文坐标测量观测步骤
本次全站仪三文坐标测量的研究使用的是三联脚架法测量如图1-2，三联脚架法是使用三个能同时放置带有觇牌的反射棱镜和全站仪的基座和脚架，而且基座还要用有通用的光学对中器。在测站点i的基座中放置全站仪,然后在后视点i-1处以及前视点i+1的基座中将放置带有觇牌的反射棱镜，然后进行导线测量。迁站时，导线测量点i和i+1的脚架不用动，只取下全站仪以及带有觇牌的反射棱镜，然后将全站仪放置在导线点i+1上，并且在导线点i的基座上安装带有觇牌的反射棱镜，并且将导线点i-1上的脚架往前移动到导线点i+2处并予且将其安置对中整平，按照这种方法测完整条的导线为止。
通过使用三联脚架法可以减少在测量过程中的目标和仪器的中误差对测量的角度以及距离的影响，从而可以提高整条导线的观测精度，从而减少了坐标的传递误差。
在角度观测中，为了消除仪器的某些误差，就需要使用盘左以及盘右两位置来进行观测。
水平角的观测就是由观测的精度要求、观测的条件以及观测目标的数目来决定。在实际工作中水平角观测方法有两种测量方法为方向观测法和测回法。在本次研究中水平角的观测使用测回法来观测。
一般测回法仅仅适合观测只有两个方向的单角的水平角。在测量过程中全站仪放置在观测角的顶点上，然后对中整平后按一下步骤进行操作。以下图1-3为例
（1） 在O点放置全站仪并使全站仪置于盘左位置。
（2） 精确瞄准初始目标A，读取水平度盘读数 A左，记入在测量表格内。
瞄准的方法是：先松开望远镜和旋转部位的制动螺旋，旋转全站仪到盘左，然后通过望远镜上的准星大概地瞄准目标 ，并使棱镜位于十字丝周围，然后旋紧全站仪旋转部位和望远镜的制动螺旋，转动微调螺母使十字丝位于棱镜中心，并且注意消除视差。最后点击测量，记录数据。
（3） 松开全站仪的制动螺旋，顺时针旋转全站仪，对准目标B，重复上述的瞄准方法测量，读取水平度盘读数 B左，记入观测数据。
以上观测过程称为上半测回，其观测角值大小为 （1-2）
（4） 松开望远镜制动螺旋和全站仪制动螺旋，逆时针旋转全站仪到盘右的位置，然后瞄准目标B ，重复上述的瞄准方法测量得读数 B右。
（5） 逆时针旋转全站仪瞄准目标A，得读数A右 ， 得到盘右半测回角的观测值为
（1-3）
( 6 )一个测回的观测结果为 （1-4）
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