任务 2.2全站仪观测水平角度
课堂教学方案、时间分配
一、小组汇报、新课导入（共10 min）
随机抽取两个小组汇报他们在分组研讨、完成任务单的过程，以及他们遇到的问题和困惑，大多数同学都会对如何对往测高差、返测高差两个符号不同的值如何取平均值，为什么高差中数符号与往测一致，转点设置到底有什么技巧，为什么测量时要强调将水准仪架设在前后视的中间位置等问题感到不解和困惑。

采取设疑式导入新课，让同学们带着好奇之心进入课堂学习，引入本次新课。

二、教师讲解内容（共30min）
全站仪，即全站型电子速测仪。

它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测量的距离长、时间短、精度高。

全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外围设备交换信息的多功能测量仪器。

由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。

1.全站仪的组成
全站仪主要由两大部分组成：
a.采集数据的专用设备
主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统及自动补偿设备等。

b.过程控制机
过程控制机包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理机。

它主要用于有序地实现每一专用设备的功能。

2.全站仪的分类
全站仪的分类根据系统的组合不同分为组合式和整体式两类。

⑴组合式，也称积木式，它是指电子经纬仪和测距仪既可以分离也可以组合。

用户可以根据实际工
作的要求，选择测角、测距设备进行组合。

⑵整体式，也称集成式，它是指将电子经纬仪和测距仪做成一个整体，共用一个望远镜，外壳内还装有包括数据储存器和微处理器在内的电子器（组）件。

这类仪器使用非常方便，一次瞄准就能同时测出方向和距离，其结果即可自动显示和记录。

避免了人为的读数差错，精度好、效率高，几乎是同时获得平距、高差和点的坐标，电子手薄常作为附件单独连接。

九十年代以来，全站仪基本上都发展成为了集成式全站仪。

随着计算机技术的不断发展和用户的特殊要求以及其它工业技术的应用，全站仪进入了一个新的发展时期，出现了带内存、防水型、防爆型、电脑型等等的全站仪，使得全站仪在各项测绘工作中发挥着越来越大的作用。

3.全站仪测量的基本原理
电子测距即电磁波测距，它是以电磁波作为载波，传输光信号来测量距离的一种方法。

它的基本原理是利用仪器发出的光波（光速C已知），通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间t来测量距离S:
S=Ct/2
式中乘以1/2是因为光波经历了两倍的路程。

按这种原理设计制成的仪器叫做电磁波测距仪。

根据测定时间的方式不同，又分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。

脉冲式测距仪是直接测定光波传播的时间，由于这种方式受到脉冲的宽度和电子计数器时间分辨率限制，所以测距精度不高，一般为1～5m。

相位式光电测距仪是利用测相电路直接测定光波从起点出发经终点反射回到起点时因往返时间差引起的相位差来计算距离，该法测距精度较高，一般可达5～20mm。

目前短程测距仪大都采用相位法计时测距。

结合仪器索佳SET510给同学们边操作边讲解。

4.全站仪测量水平角步骤
（1）观测前的准备工作
①电池安装
②全站仪的安置（同经纬仪安置）
对中：光学对中器对准测站点
整平：伸缩三角架腿，使圆水准器气泡居中；旋转脚螺旋，使水准管气泡居中。

③全站仪的开机
按红色开机键开机，按提示转动仪器测距头一周。

听到“嘀”的一声响表示仪器初始化成功，可以正常使用。

并确认显示窗中有足够的电池电量。

④全站仪的精确整平
全站仪具有纵轴倾斜传感器，启动后，
能警告仪器没有完全整平，或在一定倾斜范
围内显示纵轴的倾角，若显示（TILT OVER ），则表示仪器倾斜已超出自动补偿范围，须人工整平仪器。

⑤棱镜的对中整平
（2）确认在角度测量模式下，设在盘左位置从测站S 瞄准左 目标L 的觇牌中心 （ 先调节目镜，使分划板十字丝清晰，再将望远镜对准目标，转动调焦手轮，使目标影像清晰并消除视差）
（3） 制动照准部及望远镜，再使用微动螺旋精确瞄准。

（4） 设置瞄准该方向的水平角读数为00000'''
（5）松开制动螺旋，转动照准部瞄准右目标R 。

水平角读数为8123168'''
, 此即在盘左位置测得的水平角 。

（6）盘右位置用同样的方法进行水平角测量。

（7）水平角计算（与经纬仪测水平角计算一致）
5.工作任务布置
任务1：用全站仪测回法采集A 、B 、C 、D 四个内角值；
任务2：计算四边形内角和闭合差；
任务3：分配角度闭合差（采用平均分配原则），计算出改正后的顶点水平角。

三、学生实施，完成工作任务（共150 min）
1.布置工作任务，强调时间节点。

（10 min）
按小组给定一个四边形，要求各组自选点测量，强调上交资料的清单。

2.教师演示1个测站的观测顺序（10 min）
教师从起点开始亲自演示1个测站的观测过程，同学们记录好测量步骤，教师尤其要强调全站仪测量水平角的顺序，盘左盘右转换要点。

3.分组进行水平角（90 min）
各小组根据所领到的测量任务在组长的带领下进行测量，教师在学生测量地点上来回巡视，观察学生实施测量工作时是否符合规范，解答学生在实际操作过程中遇到的问题。

4.多测回水平角计算（10min）
计算多测回水平角平均值和水平距离平均值。

5.完成任务情况审阅、汇报（30min）
随机抽取2个小组汇报该组的任务完成过程和测量结果，逐个查阅其他10个小组的测量结果，掌握学生完成任务的情况，对存在的问题进行点评，加深学生的印象，增强学生解决实际问题的能力。

四、考核与评价设计
1.任务完成情况考核与评价(共10min)
根据教师在学生测量路线上来回巡视，观察学生实施测量工作时是否符合规范，以及查阅学生实训报告，分组对学生进行考核评价。

2.理论考核与评价（该过程与上述第④个同步完成）
随机抽取2个小组汇报该组的任务完成过程和测量结果，逐个查阅其他10个小组的测量结果，教师点评。

五、板书设计。