全站儀使用教程測量方法詳細(xì)

用全站儀進(jìn)行工程程施工放樣第一章TOPCCONGTTS-3122全站儀的使使用

一、儀器外觀和功功能說明1、儀器外觀

圖1：GTSS-312全站儀外觀觀及各部件名名稱2、面板上按鍵功能能——進(jìn)入坐標(biāo)測量模式式鍵。◢——進(jìn)入距離測量模式式鍵。ANG——進(jìn)入入角度測量模模式鍵。MENU——進(jìn)進(jìn)入主菜單測測量模式鍵。ESC——用于于中斷正在進(jìn)進(jìn)行的操作，退退回到上一級級菜單。POWER———電源開關(guān)鍵鍵◢◣——光標(biāo)左右移動鍵▲▼——光標(biāo)上下移動、翻翻屏鍵F1、F2、F3、F4——軟功能鍵，分分別對應(yīng)顯示示屏上相應(yīng)位位置顯示的命命令。3、顯示屏上顯示符符號的含義V——豎盤讀數(shù)；HHR——水平讀盤讀讀數(shù)（右向計計數(shù)）；HL——水平讀盤讀讀數(shù)（左向計計數(shù)）；HD——水平距距離；VD——儀器望遠(yuǎn)鏡鏡至棱鏡間高高差；SD——斜距；*——正在測距；；N——北坐標(biāo)，相當(dāng)于xx；E——東坐標(biāo)，相相當(dāng)于y；Z——天頂方向坐坐標(biāo)，相當(dāng)于于高程H。二、角度測量模式式功能：按ANNG鍵進(jìn)入，可進(jìn)行水平平角、豎直角角測量，傾斜斜改正開關(guān)設(shè)設(shè)置。第1頁F1OSET：設(shè)置水平讀數(shù)為0°。F2HOLD：鎖定水平讀數(shù)。F3HSET：設(shè)置任意大小的水平讀數(shù)。F4P1↓：進(jìn)入第2頁。第2頁F1TILT：設(shè)置傾斜改正開關(guān)。F2REP：復(fù)測法。F3V%：豎直角用百分?jǐn)?shù)顯示。F4P2↓：進(jìn)入第3頁。第3頁F1H-BZ：儀器每轉(zhuǎn)動水平角90°時，是否要蜂鳴聲。F2R/L：右向水平讀數(shù)HR/左向水平讀數(shù)HL切換，一般用HR。F3CMPS：天頂距V/豎直角CMPS的切換，一般取V。F4P3↓：進(jìn)入第1頁。

三、距離測量模式式功能：先按按◢鍵進(jìn)入，可進(jìn)行水平平角、豎直角角、斜距、平平距、高差測測量及PSM、PPM、距離單位位等設(shè)置第1頁F1MEAS：進(jìn)行測量。F2MODE：設(shè)置測量模式，F(xiàn)ine/coarse/tragcking（精測/粗測/跟蹤）。F3S/A：設(shè)置棱鏡常數(shù)改正值（PSM）、大氣改正值（PPM）。F4P1↓：進(jìn)入第2頁。第2頁F1OFSET：偏心測量方式。F2SO：距離放樣測量方式。F3m/f/i：距離單位米/英尺/英寸的切換。F4P2↓：進(jìn)入第1頁。

四、坐標(biāo)測量模式式功能：按進(jìn)進(jìn)入，可進(jìn)行行坐標(biāo)（N，E，H）、水平角角、豎直角、斜斜距測量及PSM、PPM、距離單位位等設(shè)置。第1頁F1MEAS：進(jìn)行測量。F2MODE：設(shè)置測量模式，F(xiàn)ine/Coarse/Tracking。F3S/A：設(shè)置棱鏡改正值（PSM），大氣改正值（PPM）常數(shù)。F4P1↓：進(jìn)入第2頁。第2頁F1R.HT：輸入棱鏡高。F2INS.HT：輸入儀器高。F3OCC：輸入測站坐標(biāo)。F4P2↓：進(jìn)入第3頁。第3頁F1OFSET：偏心測量方式。F2———F3m/f/i:距離單位米/英尺/英寸切換。F4P3↓：進(jìn)入第1頁。

五、主菜單模式功能：按MMENU進(jìn)入，可進(jìn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集集、坐標(biāo)放樣樣、程序執(zhí)行行、內(nèi)存管理理、參數(shù)設(shè)置置等。第1頁DATACOLLECT(數(shù)據(jù)采集)LAYOUT(點的放樣)MEMORYMGR.(內(nèi)存管理)第2頁PROGRAM(程序)GRIDFACTOR(坐標(biāo)格網(wǎng)因子)ILLUMINATION(照明)第3頁PARAMETRERS(參數(shù)設(shè)置)CONTRASTADJ.(顯示屏對比度調(diào)整)1、MEMORYMGR.((存儲管理)第1頁FILESTATUS(顯示測量數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件總數(shù))SEARCH(查找測量數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)、編碼庫)FILEMAINTAIN(文件更名、查找數(shù)據(jù)、刪除文件)第2頁COORD.INPUT(坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)輸入)DELETECOORD.(刪除文件中的坐標(biāo)數(shù)據(jù))PCODEINPUT(編碼數(shù)據(jù)輸入)第3頁DATATRANSFER(向微機發(fā)送數(shù)據(jù)、接收微機數(shù)據(jù)、設(shè)置通訊參數(shù))INITIALIZE(初始化數(shù)據(jù)文件)2、PROGRAM((程序)第1頁REM(懸高測量)MLM(對邊測量)ZCOORD.(設(shè)置測站點Z坐標(biāo))第2頁AREA(計算面積)POINTTOLINE(相對于直線的目標(biāo)點測量)

3、PARAMETRRERS(參數(shù)設(shè)置)第1頁MINIMUMREADING(最小讀數(shù))AUTOPOWEROFF(自動關(guān)機)TILTON/OFF(垂直角和水平角傾斜改正)第2頁ERRORCORRECTION(系統(tǒng)誤差改正)。注：儀器檢校后必須進(jìn)行此項設(shè)置。

存儲管理菜單操作作可參見下圖圖2。圖2：存儲管理操作菜菜單六、全站儀的主要要功能介紹說明：測量前，要要進(jìn)行如下設(shè)設(shè)置——按◢或，進(jìn)入距離離測量或坐標(biāo)標(biāo)測量模式，再再按第1頁的S/A（F3）。1、棱鏡常數(shù)PRIISM的設(shè)置——原配棱鏡設(shè)設(shè)置為0，國產(chǎn)棱鏡鏡設(shè)置為-30mm。（具體見見說明書）。2、大氣改正值PPPM的設(shè)置——按“T-P”，分別在“TEMP.”和“PRES.”欄，輸入測測量時的氣溫溫、氣壓。（或或者按照說明明書中的公式式計算出PPM值后，按“PPM”直接輸入）。3、PSM、PPM設(shè)置后，在在沒有新設(shè)置置前，儀器將將保存現(xiàn)有設(shè)設(shè)置。（一）角度測量按ANG鍵，進(jìn)進(jìn)入測角模式式（開機后默默認(rèn)的模式），其其水平角、豎豎直角的測量量方法與經(jīng)緯緯儀操作方法法基本相同。照照準(zhǔn)目標(biāo)后，儀儀器即可顯示示水平度盤讀讀數(shù)和豎直度度盤讀數(shù)。（二）距離測量先按◢鍵，進(jìn)入測距模式，瞄瞄準(zhǔn)棱鏡后，按F1（MEAS），即可。（三）坐標(biāo)測量見圖3按鍵步驟：：1、ANG鍵，進(jìn)入入測角模式，瞄瞄準(zhǔn)后視點A。2、HSET，輸入入測站O至后視點A的坐標(biāo)方位位角。如輸入65.44839，即輸入了。3、鍵，進(jìn)入坐標(biāo)測量量模式。P1↓，進(jìn)入第2頁。4、OCC，分別在在N、E、Z輸入測站坐坐標(biāo)（X0,,Y0,HH0）。5、P1↓，進(jìn)入入第2頁。INS.HT:輸入儀器器高。6、P1↓，進(jìn)入入第2頁。R.HT：輸入B點處的棱鏡鏡高。7、瞄準(zhǔn)待測量點BB，按MEASS，得B點的（XB,,YB,HHB）。（四）零星點的坐坐標(biāo)放樣見圖4按鍵步驟為為：1、按MENU———進(jìn)入主菜單單測量模式。2、按LAYOUT——進(jìn)入放樣程程序，再按SKP——略過選擇文文件。3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，輸入測站O點坐標(biāo)（x0,y00,H0）；并在INS.HT一欄，輸入入儀器高。4、按BACKSIGGHT（F2），再按NE/AAZ，輸入后視視點A的坐標(biāo)（xA,yAA）；若不知A點坐標(biāo)而已已知坐標(biāo)方位位角，則可再按AZ，在HR項輸入的值。瞄準(zhǔn)A點，按YES。5、按LAYOUT（F3），再按NEZ輸入待放樣樣點B的坐標(biāo)（xB,yB,HB）及測桿單單棱鏡的鏡高高后，按ANGLLE（F1）。使用水水平制動和水水平微動螺旋旋，使顯示的的dHR==，即找到到了OB方向，指揮揮持測桿單棱棱鏡者移動位位置，使棱鏡鏡位于OB方向上。6、按DIST，進(jìn)進(jìn)行測量，根根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱棱鏡者沿OB方向移動，若若dHD為正，則向O點方向移動動；反之若dHD為負(fù)，則向向遠(yuǎn)處移動，直直至dHD==0時，立棱鏡鏡點即為B點的平面位位置。其所顯顯示的dZ值即為立棱棱鏡點處的填填挖高度，正正為挖，負(fù)為為填。7、按NEXT———反復(fù)5、6兩步，放樣樣下一個點C。（五）TOPCCON全站儀與電電腦的數(shù)據(jù)通通訊1、電腦中數(shù)據(jù)文件件的上載（UPLOAAD）（1）在電腦腦上用文本編編輯軟件（如如Winddows附件的“寫字板”程序），輸輸入點的坐標(biāo)標(biāo)數(shù)據(jù)，格式式為“點名,Y,XX,H”；保存類型型為“文本文檔”。具體見圖5。（2）用“寫寫字板”程序打開文文本格式坐標(biāo)標(biāo)數(shù)據(jù)文件，并并打開T-COMM程序，將坐坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件件復(fù)制到T-COOM的編輯欄中中。（3）用通訊訊電纜將全站站儀的“SIG”口與電腦的的串口（如COM1）相連，按MENUU—MEMOORYMGGR.—DATAATRANNSFER，進(jìn)入數(shù)據(jù)據(jù)傳輸，先在在“COMMM.PARAAMETERR”（通訊參數(shù)數(shù)）中分別設(shè)設(shè)置“PROTOOCOL”（議協(xié)）為“ACK/NNAK”；“BAUDRATE”（波特率）9600；“CHAR../PARIITY”(校檢位)“8/NOONE”；“STOPPBITSS”（停止位）“1”。圖5：編輯上載載的數(shù)據(jù)文件件（4）點擊按按鈕，出現(xiàn)“Currrentddataaaresaavedaas:0300624.ppts”對話框時，點點“OK”，出現(xiàn)如下下圖6的通訊參數(shù)數(shù)設(shè)置對話框框。按全站儀儀上的相同配配置進(jìn)行設(shè)置置并選擇“Readdtexttfilee”后，點“GO”將剛保存的的文件0306624.ptts打開，出現(xiàn)PoinntDettails（點描述）對對話框。圖6：上載的數(shù)數(shù)據(jù)文件(5)回到全站站儀主菜單MENUU中的MEMOORYMGGR.—DATAATRANNSFER—LOADDDATAA—COORRD.DAATA。用INPUUT為上傳的坐坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件件輸入一個文文件名后，點點“YES”使全站儀處處于等待數(shù)據(jù)據(jù)狀態(tài)（WaittingDData），再在電電腦PoinntDettails對話框中點“OK”。注：可以直接接在T-COOM軟件編輯欄欄中按“點名,Y,X,,H”的格式編輯輯待上載的坐坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件件。2、全站儀中數(shù)據(jù)文文件的下載（DOWNNLOAD）同上載一樣，進(jìn)行行電纜連接和和通訊參數(shù)的的設(shè)置。點擊擊按鈕，設(shè)置通訊參參數(shù)并選擇“Writtetexxtfille”后，再在全全站儀上選擇擇下載數(shù)據(jù)文文件的類型(測量數(shù)據(jù)文文件或坐標(biāo)數(shù)數(shù)據(jù)文件)。先在電腦腦上按“GO”，處于等待待狀態(tài)，再在在全站儀上按按“確定”，即可將全全站儀中的數(shù)數(shù)據(jù)下載至電電腦。出現(xiàn)“Currrentddataaaresaavedaas0300625011.gt66”及“是否轉(zhuǎn)換”時對話框時時，點擊“Canccel”。點擊按鈕“”，將下載的的數(shù)據(jù)文件取取名后保存。（保保存時下載的的測量數(shù)據(jù)文文件及坐標(biāo)數(shù)數(shù)據(jù)文件均要要加上擴展名名gt6）。（六）批量點的坐坐標(biāo)放樣1、放樣坐標(biāo)數(shù)據(jù)文文件的編輯及及上載?？刹刹捎靡韵聝煞N種方法來實現(xiàn)現(xiàn)：（1）數(shù)據(jù)通訊方法。按TOPCON全站儀與電腦的數(shù)據(jù)通訊中“電腦中數(shù)據(jù)文件的上載（UPLOAD）”的方法將控制點及待放樣點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件（如：ZBSJWJ（坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件））上載至全站儀。（2）坐標(biāo)輸入方法。在全站儀上，按MENU鍵（進(jìn)入主菜單模式）—MEMORYMGR.（內(nèi)存管理）—P↓（翻頁）—COORD.INPUT（坐標(biāo)輸入）—INPUT（建立一個文件名，如：ZBSJWJ（坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件））—ENTER—分別在PT#、N、E、Z欄輸入第一個點的點名、X、Y、H—輸入下一個點的點名、X、Y、H。2、實地放樣操作如圖7所示，要在在控制點D3架儀后視D2點，來放樣樣點K0+0040、K0+0060、K0+0080三點。（1）按MMENU，進(jìn)入主菜菜單模式，選選擇LAYOOUT（放樣）。（2）在“SELECCTAFFILE”中，用INPUUT輸入或LISTT選擇電腦上上載的坐標(biāo)數(shù)數(shù)據(jù)文件名（如如：ZBSJJWJ（坐標(biāo)數(shù)據(jù)據(jù)文件））。（3）在“OCC.PPTINPPUT”中用INPUUT輸入或LISTT選擇測站點點的點號D3，并輸入INS..HT（儀器高）。（4）在“BACKSSIGHT”中同樣用INPUUT輸入或LISTT選擇后視點點的點號D2。（5）瞄準(zhǔn)后后視點D2，按“YES”。（6）在“LAYOUUT”中同樣用INPUUT輸入或LISTT選擇待放樣樣點號K0+0040，并輸入棱棱鏡高，則計計算出要儀器器旋轉(zhuǎn)的水平平角值HR及平距HD。（7）按AANGLE（F1）。使用水水平制動和水水平微動螺旋旋，使顯示的的dHR==，即找到到了D3至K0+0040連線方向，指指揮持測桿單單棱鏡者移動動位置，使棱棱鏡位于D3至K0+0040連線方向上上。（8）按DDIST，進(jìn)行測量量，根據(jù)顯示示的dHD來指揮持棱棱鏡者沿D3至K0+0040連線方向移移動，若dHD為正，則向D3點方向移動動；反之若dHD為負(fù)，則向向遠(yuǎn)處移動，直直至dHD==0時，立棱鏡鏡點即為K0+0040點的平面位位置。其所顯顯示的dZ值即為立棱棱鏡點處的填填挖高度，正正為挖，負(fù)為為填。（9）按NNEXT，放樣下一一點。放樣操操作菜單見下下圖8。圖8：放樣操作作菜單（七）數(shù)據(jù)采集(略)（八）面積測量及及單位換算面積測量的按鍵順順序是：1、按MENU———P1↓——程序（F1）——P↓（F4）——F1（面積）——F2（測量）——F2（不使用格格網(wǎng)因子）或或F1（使用格網(wǎng)網(wǎng)因子）。2、照準(zhǔn)1#點點的棱鏡，按按測量（F1），再照準(zhǔn)2#點的棱鏡，按按測量（F1）…，當(dāng)測量了3個點以上時時，這些點所所圍成的面積積就顯示在屏屏幕上。如“100..00m.sq”，表示面積積是100..00平方米。3、按單位（F33）——再按F1至F4，可選擇所所測面積的單單位。其中，m.sqq表示平方米米，ha表示公頃，ft.ssq表示平方英英尺，acree表示畝。（九）懸高測量（REM）*為了得到不能能放置棱鏡的的目標(biāo)點高度度，只須將棱棱鏡架設(shè)于目目標(biāo)點所在鉛鉛垂線上的任任一點，然后后測量出目標(biāo)標(biāo)點高度VD。懸高測量量可以采用“輸入棱鏡高”和“不輸入棱鏡鏡高”兩種方法。

1、輸入棱鏡高（1）按MMENU——P1↓——F1（程序）——F1（懸高測量量）——F1（輸入棱鏡鏡高），如：：1.3m。（2）照準(zhǔn)棱棱鏡，按測量量（F1），顯示儀儀器至棱鏡間間的平距HD——SET（設(shè)置）。（3）照準(zhǔn)高高處的目標(biāo)點點，儀器顯示示的VD，即目標(biāo)點的高高度。2、不輸入棱鏡高（1）按MMENU——P1↓——F1（程序）——F1（懸高測量量）——F2（不輸入棱棱鏡高）。（2）照準(zhǔn)棱鏡，按測測量（F1），顯示儀儀器至棱鏡間間的平距HD——SET（設(shè)置）。（3）照準(zhǔn)地面點GG，按SET（設(shè)置）（4）照準(zhǔn)高處的目標(biāo)標(biāo)點，儀器顯顯示的VD，即目標(biāo)點的高高度。（十）對邊測量（MLM）*對邊測量功能，即即測量兩個目目標(biāo)棱鏡之間間的水平距離離（dHD）、斜距(dSDD)、高差(dVDD)和水平角(HR))。也可以調(diào)調(diào)用坐標(biāo)數(shù)據(jù)據(jù)文件進(jìn)行計計算。對邊測測量MLM有兩個功能能，即：MLM-1（A-B，A-C）：即測量A-B，A-C，A-D，…和MLM--2（A-B，B-C）：即測量A-B，B-C，C-D，…。以MLM-1（A-B，A-C）為例，其其按鍵順序是是：1、按MENU———P1↓——程序（F1）——對邊測量（F2）——不使用文件件（F2）——F2（不使用格格網(wǎng)因子）或或F1（使用格網(wǎng)網(wǎng)因子）——MLM--1（A-B，A-C）（F1）。2、照準(zhǔn)A點的的棱鏡，按測測量（F1），顯示儀儀器至A點的平距HD——SET（設(shè)置）3、照準(zhǔn)B點的的棱鏡，按測測量（F1），顯示A與B點間的平距dHD和高差dVD。4、照準(zhǔn)C點的的棱鏡，按測測量（F1），顯示A與C點間的平距dHD和高差dVD…，按◢，可顯示斜斜距。（十一）后方交會會法（reseectionn）（全站儀儀自由設(shè)站）*全站儀后方交會法法，即在任意意位置安置全全站儀，通過過對幾個已知知點的觀測，得得到測站點的的坐標(biāo)。其分分為距離后方方交會（觀測測2個或更多的的已知點）和和角度后方交交會（觀測3個或更多的的已知點）。其按鍵步驟是：1、按MENU———LAYOOUT（放樣）（F2）——SKIPP（略過）——P↓（翻頁）（F4）——P↓（翻頁）（F4）——NEWPOINTT（新點）（F2）——RESEECTIONN（后方交會會法）（F2）。2、按INPUT（F1），輸入測測站點的點號號——ENT（回車）——INPUUT（F1），輸入測測站的儀器高高——ENT（回車）。3、按NEZ（坐標(biāo)）（F3），輸入已已知點A的坐標(biāo)——INPUUT（F1），輸入點A的棱鏡高。4、照準(zhǔn)A點，按F4（距離后方方交會）或F3（角度后方方交會）。5、重復(fù)3、44兩步，，觀觀測完所有已已知點，按CALAA（計算）（F4），顯示標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差，再按按NEZ（坐標(biāo)）（F4），顯示測測站點的坐標(biāo)標(biāo)。

第二章高等級公公路中樁邊樁樁坐標(biāo)計算方方法

一、平面坐標(biāo)系間間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換換公式如圖9，設(shè)有平面面坐標(biāo)系xoy和x'o''y'（左手系——x、x'軸正向順時時針旋轉(zhuǎn)90°為y、y'軸正向）；x軸與x'軸間的夾角角為θ（x軸正向順時時針旋轉(zhuǎn)至x'軸正向，θ范圍：0°—360°）。設(shè)o'點在xoy坐標(biāo)系中的的坐標(biāo)為（xo',,yo'），則任一一點P在xoy坐標(biāo)系中的的坐標(biāo)（x,y）與其在x'o''y'坐標(biāo)系中的的坐標(biāo)（x',yy'）的關(guān)系式式為：

二、公路中樁邊樁樁統(tǒng)一坐標(biāo)的的計算（一）引言傳統(tǒng)的公路中樁測測設(shè)，常以設(shè)設(shè)計的交點（JD）為線路控控制，用轉(zhuǎn)點點延長法放樣樣直線段，用用切線支距法法或偏角法放放樣曲線段；；邊樁測設(shè)則則是根據(jù)橫斷斷面圖上左、右右邊樁距中樁樁的距離（、），在實地沿橫橫斷面方向進(jìn)進(jìn)行丈量。隨隨著高等級公公路特別是高高速公路建設(shè)設(shè)的興起，公公路施工精度度要求的提高高以及全站儀儀、GPS等先進(jìn)儀器器的出現(xiàn)，這這種傳統(tǒng)方法法由于存在放放樣精度低、自自動化程度低低、現(xiàn)場測設(shè)設(shè)不靈活（出出現(xiàn)虛交，處處理麻煩）等等缺點，已越越來越不能滿滿足現(xiàn)代公路路建設(shè)的需要要，遵照《測繪繪法》的有關(guān)關(guān)規(guī)定，大中中型建設(shè)工程程項目的坐標(biāo)標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)與國國家坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一致或與國國家坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)相聯(lián)系，故故公路工程一一般用光電導(dǎo)導(dǎo)線或GPS測量方法建建立線路統(tǒng)一一坐標(biāo)系，根根據(jù)控制點坐坐標(biāo)和中邊樁樁坐標(biāo)，用“極坐標(biāo)法”測設(shè)出各中中邊樁。如何何根據(jù)設(shè)計的的線路交點（JD）的坐標(biāo)和和曲線元素，計計算出各中邊邊樁在統(tǒng)一坐坐標(biāo)系中的坐坐標(biāo)，是本文文要探討的問問題。（二）中樁坐標(biāo)計計算任何復(fù)雜的公路平平面線形都是是由直線、緩緩和曲線、圓圓曲線幾個基基本線形單元元組成的。一一般情況下在在線路拐彎時時多采用“完整對稱曲曲線”，所謂“完整”指第一緩和和曲線和第二二緩和曲線的的起點（ZH或HZ）處的半徑徑為∞；所謂“對稱”指第一緩和和曲線長和第二緩和和曲線長相等。但在在山區(qū)高速公公路和互通立立交匝道線形形設(shè)計中，經(jīng)經(jīng)常會出現(xiàn)“非完整非對對稱曲線”。根據(jù)各個個局部坐標(biāo)系系與線路統(tǒng)一一坐標(biāo)系的相相互關(guān)系，可可將各個局部部坐標(biāo)統(tǒng)一起起來。下面分分別敘述其實實現(xiàn)過程。1、直線上點的坐標(biāo)標(biāo)計算如圖10a)bb)所示，設(shè)xoy為線路統(tǒng)一一坐標(biāo)系，x'-ZZH-y'為緩和曲線線按切線支距距法建立的局局部坐標(biāo)系，則JDi-1—JDi直線段上任一中樁P的坐標(biāo)為：（1）式（1）中（,,）為交點JDi--1的設(shè)計坐標(biāo)標(biāo)；，分別為P點、JDi--1點的設(shè)計里里程；為JDii-1~JJDi坐標(biāo)方位角角，可由坐標(biāo)標(biāo)反算而得。曲線起點（ZH或ZY），曲線終終點（HZ或YZ）均是直線線上點，其坐坐標(biāo)可按式（1）來計算。2、完整曲線上點的的坐標(biāo)計算如圖10a)，某公路曲曲線由完整的的第一緩和曲曲線、半徑為R的圓曲線、完完整的第二緩緩和曲線組成。（1）第一緩和曲線及及圓曲線上點點的坐標(biāo)計算算當(dāng)K點位于第一一緩和曲線（ZH—HY）上，按切切線支距法公公式有：（2）當(dāng)K點位于圓曲曲線（HY—YH）上，有：（3）其中有：（4）式（2）（3）（4）中，為切線角；為K點至ZHii點的設(shè)計里里程之差，即即曲線長；R、、、p、q為常量，分分別表示圓曲曲線半徑，第第一緩和曲線線長、緩和曲曲線角（）、內(nèi)移值值（）、切線增增值（）。再由坐標(biāo)系變換公公式可得：（5）式（5）中f為符號函數(shù)數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”，左轉(zhuǎn)取“-”（見圖1b））。圖10a）直線線第一緩和曲曲線圓曲線段段點坐標(biāo)計算算（右轉(zhuǎn)）圖10b）直線第一一緩和曲線圓圓曲線段點坐坐標(biāo)計算（左左轉(zhuǎn)）（2）第二緩和曲線上上點的坐標(biāo)計計算如圖12所示，當(dāng)當(dāng)M點位于第二二緩和曲線（YH—HZ）上，有：：（6）式（6）中，，為M點至HZ點的曲線長長；R為圓曲線半半徑，為第二緩和和曲線長。再由坐標(biāo)系變換公公式可得：（7）式（7）中f為符號函數(shù)數(shù)，線路右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時取“-”，左轉(zhuǎn)取“+”。（3）單圓曲線（ZYY—YZ）上點的坐坐標(biāo)計算單圓曲線可看作是是帶緩和曲線線圓曲線的特特例，即緩和和曲線段長為為零。令式（3）（4）中內(nèi)移值p、切線增長q、第一緩和和曲線長、緩和曲線線角為零，計算算出單圓曲線線上各點的局局部坐標(biāo)后，由由式（5）可得ZY~YYZ上各點的統(tǒng)統(tǒng)一坐標(biāo)。圖12第二緩和和曲線段點坐坐標(biāo)計算（右右轉(zhuǎn)）圖13非完整緩和和曲線段點坐坐標(biāo)計算（右右轉(zhuǎn)）3、非完整曲線上點點的坐標(biāo)計算算如圖13所示，設(shè)設(shè)非完整緩和和曲線起點Q的坐標(biāo)為（,），樁號，曲率半徑，切線沿前前進(jìn)方向的坐坐標(biāo)方位角為為；其終點Z的樁號，曲率半徑，則Z點至Q點曲線長。若>，則該曲曲線可看成是是曲率半徑由由∞到的緩和曲線線去掉曲率半半徑由∞到后的剩余部部分。設(shè)N點為該曲線線上一點，N點至Q點的曲線長長為；O為對應(yīng)完整整緩和曲線的的起點，Q點至O點的曲線長長為，則由回旋旋型緩和曲線線上任一點曲曲率半徑與曲曲線長成正比比的性質(zhì)，有有：得：（8）設(shè)，則由緩和曲線的的切線角公式式及偏角法計計算公式知：：（9）（10）（11）由圖13知：（122）則直線QO的的坐標(biāo)方位角角為：（13）O點切線方向軸的的坐標(biāo)方位角角為：（14）式（13）（114）中，f為符號函數(shù)數(shù)，線路右轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，取“-”；線路左轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)時，取“+”。故O點坐標(biāo)（）為：（15）將式（14）、（15）代入坐標(biāo)標(biāo)平移旋轉(zhuǎn)公公式，得任一一點N的坐標(biāo)為：：（16）式（16）中，（，）按式（2）計算，代代入時用（）替代；f為符號函數(shù)數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”左轉(zhuǎn)取“-”。（三）邊樁坐標(biāo)計計算有了中樁坐標(biāo)（x,y）及其至左左、右邊樁的的距離dL、dR后，計算出出中樁至左、右右邊樁的坐標(biāo)標(biāo)方位角AZ-LL、AZ-RR，則由式（17）、（18）得左、右右邊樁坐標(biāo)（,）、（,）。（17）（18）1、直線上點AZZ-L、AZ-R的計算從圖10a）b）知：（119）2、第一緩和曲線及及圓曲線段點點AZ-L、AZ-R的計算如圖10a）b）所示，有有：（20）式（20）中，當(dāng)當(dāng)K點位于第一一緩和曲線上上，按式（9）計算；當(dāng)K點位于圓曲曲線段，按式式（4）計算。f為符號函數(shù)數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”，左轉(zhuǎn)取“-”。3、第二緩和曲線段段點AZ-L、AZ-R的計算如圖12所示，有有：（21）式（21）中，按式計算；f為符號函數(shù)數(shù)，右轉(zhuǎn)取“-”，左轉(zhuǎn)取“+”。（四）算例如圖13設(shè)某高速速公路立交匝匝道(右轉(zhuǎn))的非完整緩緩和曲線段起起點Q的樁號K8+2249.5227，曲率半徑RQ=54000m，切線沿前前進(jìn)方向的坐坐標(biāo)方位角，坐標(biāo)為（914112.1644，796884.0088）；終點Z樁號K8+3329.5227，曲率半徑RZ=18000m。中樁K8+3309.5227到左、右邊邊樁的距離dL=18..75m，dR=26..50m，試計算K8+3309.5227的中、邊樁樁坐標(biāo)。1、完整緩和曲線起起點O的計算由公式（88）—（15）計算得：，，，，，，，。2、中樁坐標(biāo)的計算算由式（2）（14）（16）計算得：m，m；軸的坐標(biāo)方方位角；，。3、邊樁統(tǒng)一坐標(biāo)的的計算由式（9）（20）得：，，式（20）中AAi-1-ii即軸的坐標(biāo)方方位角。再由式（17）（18）得，；，。（五）小結(jié)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方方法，在傳統(tǒng)統(tǒng)測設(shè)的各個個局部坐標(biāo)系系與線路統(tǒng)一一坐標(biāo)系間建建立了紐帶，通通過編程能實實現(xiàn)各個中樁樁邊樁坐標(biāo)的的同步計算。對對于復(fù)曲線、回回頭曲線、喇喇叭形立交、水水滴形立交等等復(fù)雜線形，可可將其分解成成直線、非完完整非對稱緩緩和曲線、圓圓曲線形式，再再按文中的方方法進(jìn)行計算算。用線路統(tǒng)一坐標(biāo)進(jìn)進(jìn)行放樣，測測設(shè)靈活方便便，不必在實實地標(biāo)定交點點（JD）位置，這這對于交點位位于人無法到到達(dá)的地方（如如山峰、深谷谷、河流、建建筑物內(nèi)），是是十分方便的的。應(yīng)用中，以以樁號L為引數(shù)，建建立包括中樁樁、邊樁、控控制點在內(nèi)的的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文文件。將坐標(biāo)標(biāo)數(shù)據(jù)文件導(dǎo)導(dǎo)入全站儀或或GPS接收機，應(yīng)應(yīng)用坐標(biāo)放樣樣功能，便可可實現(xiàn)中、邊邊樁的同時放放樣。特別是是GPS的RTK技術(shù)出現(xiàn)后后，無需點間間通視，大大大提高了坐標(biāo)標(biāo)放樣的工作作效率，可基基本達(dá)到中、邊邊樁放樣的自自動化。

第三章建筑施工工點位坐標(biāo)計計算及放樣方方法一、平面坐標(biāo)系間間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換換公式

如圖14，設(shè)有平平面坐標(biāo)系xoy和x'o''y'（左手系——x、x'軸正向順時時針旋轉(zhuǎn)90°為y、y'軸正向）；x軸與x'軸間的夾角角為θ（x軸正向順時時針旋轉(zhuǎn)至x'軸正向，θ范圍：0°—360°）。設(shè)o'點在xoy坐標(biāo)系中的的坐標(biāo)為（xo',,yo'），則任一一點P在xoy坐標(biāo)系中的的坐標(biāo)（x,y）與其在x'o''y'坐標(biāo)系中的的坐標(biāo)（x',yy'）的關(guān)系式式為：

在建筑施工中中，上面的平平面坐標(biāo)系xoy一般多為城城市坐標(biāo)系，平平面坐標(biāo)系x'o''y'一般多為建建筑施工坐標(biāo)標(biāo)系A(chǔ)OB；若xoy、x'o''y'均為左手系系，則用上式式進(jìn)行轉(zhuǎn)換；；但有時建筑筑施工坐標(biāo)系系A(chǔ)OB會出現(xiàn)右手手系——x'（A）軸正向逆逆時針旋轉(zhuǎn)90°為y'（B）軸正向。此此時，應(yīng)注意意上面的計算算公式變?yōu)椋海憾?、建筑基線測設(shè)設(shè)及角樁定位位如圖15，選擇100mm×355m的一個開闊闊場地作為實實驗場地，先在地面上上定出水平距距離為55.8868m的兩點，將將其定義為城城建局提供的的已知導(dǎo)線點點A5、A6，其中A5同時兼作水水準(zhǔn)點。圖15基線測設(shè)設(shè)及角樁定位位圖1、“T”形建筑基基線的測設(shè)（1）根據(jù)建建筑基線M、O、N、P四點的設(shè)計計坐標(biāo)和導(dǎo)線線點A5、A6坐標(biāo)，用極極坐標(biāo)法進(jìn)行行測設(shè)，并打打上木樁。已已知各點在城城市坐標(biāo)系中中的坐標(biāo)如下下：A5(2002..226,11006.7781,200.27)，A6(22004.7716,10062.5993)，M(19998.0990,9966.815))，O(19996.2775,10442.7266)，N(19994.4110,10889.9044)，P(19973.0885,10441.8088)。（2）測量改改正后的<MONN，要求其與180°之差不得超超過，再丈量MO、ON距離，使其其與設(shè)計值之之差的相對誤誤差不得大于于1/100000。（3）在OO點用正倒鏡鏡分中法，撥撥角90°，并放樣距距離OP，在木樁上上定出P點的位置。（4）測量<POM，要求其與90°之差不得超超過，再丈量OP距離，與設(shè)設(shè)計值之差的的相對誤差不不得大于1/100000。2、根據(jù)導(dǎo)線進(jìn)行建建筑物的定位位設(shè)圖中NOP構(gòu)成的是建建筑施工坐標(biāo)標(biāo)系A(chǔ)OB，并設(shè)待建建建筑物F2在以O(shè)點原點的建建筑施工坐標(biāo)標(biāo)系A(chǔ)OB中的坐標(biāo)分分別為1#（3，2）、2#（3，17）、3#（23，17）、4#（23，2），且已知知建筑坐標(biāo)系系原點O在城市坐標(biāo)標(biāo)系中的坐標(biāo)標(biāo)為O（19966.275，10422.726），OA軸的坐標(biāo)方方位角為，試計算出1#、2#、3#、4#點在城市坐坐標(biāo)系中的坐坐標(biāo)，并在在在A6測站，后視A5，用極坐標(biāo)標(biāo)法放樣出F2的1#、2#、3#、4#四個角樁。并并以A5高程（20.447m）為起算數(shù)數(shù)據(jù)，用全站站儀測出F2的1#、2#、3#、4#四個角樁的的填挖深度。（F2的地坪高程為20.50m）。參考答案：F22的4個角樁的設(shè)設(shè)計坐標(biāo)分別別如下：1#（1994.1558,10445.6444）、2#（19799.170,,1045..051）、3#（19788.378,,1065..035）、4#（19933.366,,1065..629）檢查1—22個角樁的水水平角與90°的差是否小小于，距離與設(shè)設(shè)計值之差的的相對誤差不不得大于1/30000。3、根據(jù)建筑基線進(jìn)進(jìn)行建筑物的的定位*根據(jù)圖中的待建建建筑物F1與建筑基線線的關(guān)系，利利用建筑基線線，用直角坐坐標(biāo)法放樣出出F1的1#、2#、3#、4#四個角樁。檢檢查1—2個角樁的水水平角與90°的差是否小小于，距離與設(shè)設(shè)計值之差的的相對誤差不不得大于1/30000。三、圓曲線中樁測測設(shè)的局部極極坐標(biāo)法如圖16所示，用用局部極坐標(biāo)標(biāo)法測設(shè)圓曲曲線中樁的方方法是：（1）以圓曲線起點ZY為原點，切切線指向交點點JD為x軸正向，再再順時針旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90°為y軸正向，建建立切線支距距法坐標(biāo)系。（2）用切線支距法同同樣的方法求求出各中樁P在該坐標(biāo)系系中的坐標(biāo)。（注意y坐標(biāo)的正負(fù)符號。）其中有：（3）在ZY點架儀，輸輸入測站點坐坐標(biāo)（0，0），后視x軸正向，輸輸入方位角，測出一任任意點ZD在該坐標(biāo)系系中的坐標(biāo)。（4）在ZD點設(shè)站，后后視ZY點，根據(jù)各各中樁P的坐標(biāo)用全全站儀坐標(biāo)放放樣功能，放放樣出各中樁樁。若使用經(jīng)經(jīng)緯儀，則可可先用坐標(biāo)反反算公式，求求出P點至ZD點的距離D及轉(zhuǎn)角δ（方位角之之差），再進(jìn)進(jìn)行撥角、量量邊。

第四章CASIIOFX--4800PP程序

一、緩和曲線切線線支距法程序序1、程序名：HUUANQIIE（緩切）2、用途該程序是“完整對對稱帶緩和曲曲線的圓曲線線”的切線支距距法詳細(xì)測設(shè)設(shè)坐標(biāo)計算程程序。3、程序數(shù)學(xué)模型按切線支距法建立立的緩和曲線線局部坐標(biāo)系系。即以曲線線起點或終點點為坐標(biāo)原點點，切線方向向為X軸正向，圓圓心方向為Y軸正向。4、程序清單A“ZH”：R：S“LS”：Lbl1↙{L，B}}↙：↙Lbl2↙↙C=Abs(LL-A)：D=RSS：X=C--C^5÷÷40D2+C^^9÷33456D^^4-C^113÷55990400D^6+CC^17÷÷175442600DD^8◢Y=C^3÷÷6D-CC^7÷336D^^3+C^111÷442240DD^5-C^^15÷96768800D^77+C^199÷355300977000D^^9◢Gotoo1↙Lbl3↙↙E=180(AAbs(L--A)-S))÷R÷π+1800S÷((2πR)：P=S2÷224÷RR-S^4÷26888÷RR^3：Q=S÷÷2-S^^3÷2240÷R2↙X=RsinEE+Q◢Y=R-RcoosE+P◢Goto1↙5、程序說明ZH——ZZH點樁號（里里程）；R——圓曲線半徑徑；LS——緩和曲線長長；L——待測設(shè)樁的的樁號（里程程）；B——當(dāng)待測設(shè)中中樁位于緩和和曲線段，則則輸入“1”，當(dāng)待測設(shè)設(shè)中樁位于圓圓曲線段，則則輸入“1”以外的數(shù)值值。X——切線支距法法的X值；Y——切線支距法法的Y值。二、平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換換程序1、程序名：ZHHUANHHUAN（轉(zhuǎn)換）2、用途該程序是“兩平面面坐標(biāo)系間坐坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”的計算程序序。3、程序數(shù)學(xué)模型根據(jù)圖14的的平面坐標(biāo)系系間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換換的平移旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)公式，進(jìn)行行計算，即有有公式：4、程序清單：C“X0”：E“Y0”：D“ANGLE”：F“SIGN”↙Lbl0↙↙{A，B}}↙F1A=AA：B=-BBΔX=C++AcosDD-BsinnD◢Y=E+BcoosD+AssinD◢Goto05、程序說明：X0，Y0——施工坐標(biāo)系系（A-O''-B）的原點O'在統(tǒng)一坐標(biāo)標(biāo)系（x-o--y）中的坐標(biāo)標(biāo)。ANGLE———為統(tǒng)一坐標(biāo)標(biāo)系的x軸順時針旋旋轉(zhuǎn)至施工坐坐標(biāo)系的A軸的角值。SIGN———為符號函數(shù)數(shù)，若輸入“1”時，則表明x-o--y為左手系，且且A-O''-B也為左手系系；若輸入“1”之外值，則則表明x-o--y為左手系，而而A-O''-B為右手系。A，B———某點在施工工坐標(biāo)系中的的縱、橫坐標(biāo)標(biāo)。X，Y———該點在相應(yīng)應(yīng)統(tǒng)一坐標(biāo)系系中的縱、橫橫坐標(biāo)。

第五章理論與實實操習(xí)題集一、理論習(xí)題說明：請路橋類學(xué)學(xué)生完成第1、4題，請建工工類學(xué)生完成成第2、3、4題。1、在左轉(zhuǎn)的帶緩和和曲線的圓曲曲線中樁測設(shè)設(shè)中，設(shè)起點點ZH樁號為K5+2219.633，其坐標(biāo)為為（315774.1633,625771.4466），其切線線方位角為，緩和曲線線長為120mm，圓曲線的的半徑為10000m，試計算：：（1）直線上中樁KK5+1600、K5+1180、K5+2200的坐標(biāo)。（2）緩和曲線上中樁樁K5+2260、K5+2280、K5+3300的坐標(biāo)。（3）圓曲線上中樁K5+3440、K5+3360、K5+3380的坐標(biāo)。（4）若將題目的“左左轉(zhuǎn)”改為“右轉(zhuǎn)”，試計算直直線上中樁K5+1180、緩和曲線線上中樁K5+3300、圓曲線上上中樁K5+3340的坐標(biāo)。部分參考答案：左轉(zhuǎn)時，有：K5+180：x=311551.2259，y=622603.7787K5+300：x'=880.3644178533，y'=00.720998617667，x=311620.0020，y=622505.4446。K5+340：x'=1120.322613666，y'=22.42166379311，x=311641.7728，y=622471.8850。2、如圖16，已已知單圓曲線線的半徑R=3300m，交點的里里程為K3+1182.766，轉(zhuǎn)角，試計算出出里程為K3+1120、K3+1130、K3+1140三個中樁的的切線支距法法坐標(biāo)。3、完成此教材PP26-P227的“建筑基線測測設(shè)及角樁定定位”中角樁的坐坐標(biāo)計算及實實地測設(shè)方法法。4、用CASIOffx-48000P或CASIIOfx--4500PPA編程計算器器編制程序，使使其實現(xiàn)以上上計算功能。二、實操習(xí)題1、輸入棱鏡常數(shù)PPSM為-30mmm，氣溫T為35°CC，氣壓P為760mmmHg。2、將傾斜改正的X、Y均打開。3、將豎盤讀數(shù)VV的顯示由目目前的“望遠(yuǎn)鏡水平平時盤左為90°”改為“望遠(yuǎn)鏡水平平時盤左為0°”（即顯示的V直接為豎直直角。）4、將測量模式由目目前的“精測（Finee）”改為“粗測（coarrse）”，再改回“精測”。5、將距離單位由目目前的“米”改為“英尺”，再改回“米”。6、在地面上任取2個點，為A和B，在B點架全站儀儀，后視地面面上任一點A，用“