全站儀使用教程很詳細(xì)的哦

-.z.用全站儀進(jìn)行工程施工放樣第一章TOPCONGTS-312全站儀的使用

一、儀器外觀和功能說明1、儀器外觀

圖1：GTS-312全站儀外觀及各部件名稱2、面板上按鍵功能——進(jìn)入坐標(biāo)測量模式鍵。◢——進(jìn)入距離測量模式鍵。ANG——進(jìn)入角度測量模式鍵。MENU——進(jìn)入主菜單測量模式鍵。ESC——用于中斷正在進(jìn)行的操作，退回到上一級菜單。POWER——電源開關(guān)鍵◢◣——光標(biāo)左右移動鍵▲▼——光標(biāo)上下移動、翻屏鍵F1、F2、F3、F4——軟功能鍵，分別對應(yīng)顯示屏上相應(yīng)位置顯示的命令。3、顯示屏上顯示符號的含義V——豎盤讀數(shù)；HR——水平讀盤讀數(shù)（右向計(jì)數(shù)）；HL——水平讀盤讀數(shù)（左向計(jì)數(shù)）；HD——水平距離；VD——儀器望遠(yuǎn)鏡至棱鏡間高差；SD——斜距；*——正在測距；N——北坐標(biāo)，相當(dāng)于*；E——東坐標(biāo)，相當(dāng)于y；Z——天頂方向坐標(biāo)，相當(dāng)于高程H。二、角度測量模式功能：按ANG鍵進(jìn)入，可進(jìn)行水平角、豎直角測量，傾斜改正開關(guān)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(shí)，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、距離測量模式功能：先按◢鍵進(jìn)入，可進(jìn)行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及PSM、PPM、距離單位等設(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)測量模式功能：按進(jìn)入，可進(jìn)行坐標(biāo)（N，E，H）、水平角、豎直角、斜距測量及PSM、PPM、距離單位等設(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MENU進(jìn)入，可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、坐標(biāo)放樣、程序執(zhí)行、存管理、參數(shù)設(shè)置等。第1頁DATACOLLECT(數(shù)據(jù)采集)LAYOUT(點(diǎn)的放樣)MEMORYMGR.(存管理)第2頁P(yáng)ROGRAM(程序)GRIDFACTOR(坐標(biāo)格網(wǎng)因子)ILLUMINATION(照明)第3頁P(yáng)ARAMETRERS(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(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)、接收微機(jī)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(diǎn)Z坐標(biāo))第2頁AREA(計(jì)算面積)POINTTOLINE(相對于直線的目標(biāo)點(diǎn)測量)

3、PARAMETRERS(參數(shù)設(shè)置)第1頁MINIMUMREADING(最小讀數(shù))AUTOPOWEROFF(自動關(guān)機(jī))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(xiàng)設(shè)置。

存儲管理菜單操作可參見下圖2。圖2：存儲管理操作菜單六、全站儀的主要功能介紹說明：測量前，要進(jìn)行如下設(shè)置——按◢或，進(jìn)入距離測量或坐標(biāo)測量模式，再按第1頁的S/A（F3）。1、棱鏡常數(shù)PRISM的設(shè)置——原配棱鏡設(shè)置為0，國產(chǎn)棱鏡設(shè)置為-30mm。（具體見說明書）。2、大氣改正值PPM的設(shè)置——按“T-P”，分別在“TEMP.”和“PRES.”欄，輸入測量時(shí)的氣溫、氣壓。（或者按照說明書中的公式計(jì)算出PPM值后，按“PPM”直接輸入）。3、PSM、PPM設(shè)置后，在沒有新設(shè)置前，儀器將保存現(xiàn)有設(shè)置。（一）角度測量按ANG鍵，進(jìn)入測角模式（開機(jī)后默認(rèn)的模式），其水平角、豎直角的測量方法與經(jīng)緯儀操作方法基本相同。照準(zhǔn)目標(biāo)后，儀器即可顯示水平度盤讀數(shù)和豎直度盤讀數(shù)。（二）距離測量先按◢鍵，進(jìn)入測距模式，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)入測角模式，瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A。2、HSET，輸入測站O至后視點(diǎn)A的坐標(biāo)方位角。如輸入65.4839，即輸入了。3、鍵，進(jìn)入坐標(biāo)測量模式。P1↓，進(jìn)入第2頁。4、OCC，分別在N、E、Z輸入測站坐標(biāo)（*0,Y0,H0）。5、P1↓，進(jìn)入第2頁。INS.HT:輸入儀器高。6、P1↓，進(jìn)入第2頁。R.HT：輸入B點(diǎn)處的棱鏡高。7、瞄準(zhǔn)待測量點(diǎn)B，按MEAS，得B點(diǎn)的（*B,YB,HB）。（四）零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣見圖4按鍵步驟為：1、按MENU——進(jìn)入主菜單測量模式。2、按LAYOUT——進(jìn)入放樣程序，再按SKP——略過選擇文件。3、按OOC.PT（F1），再按NEZ，輸入測站O點(diǎn)坐標(biāo)（*0,y0,H0）；并在INS.HT一欄，輸入儀器高。4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，輸入后視點(diǎn)A的坐標(biāo)（*A,yA）；若不知A點(diǎn)坐標(biāo)而已知坐標(biāo)方位角，則可再按AZ，在HR項(xiàng)輸入的值。瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，按YES。5、按LAYOUT（F3），再按NEZ輸入待放樣點(diǎn)B的坐標(biāo)（*B,yB,HB）及測桿單棱鏡的鏡高后，按ANGLE（F1）。使用水平制動和水平微動螺旋，使顯示的dHR=，即找到了OB方向，指揮持測桿單棱鏡者移動位置，使棱鏡位于OB方向上。6、按DIST，進(jìn)行測量，根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿OB方向移動，若dHD為正，則向O點(diǎn)方向移動；反之若dHD為負(fù)，則向遠(yuǎn)處移動，直至dHD=0時(shí)，立棱鏡點(diǎn)即為B點(diǎn)的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填。7、按NE*T——反復(fù)5、6兩步，放樣下一個(gè)點(diǎn)C。（五）TOPCON全站儀與電腦的數(shù)據(jù)通訊1、電腦中數(shù)據(jù)文件的上載（UPLOAD）（1）在電腦上用文本編輯軟件（如Windows的“寫字板”程序），輸入點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，格式為“點(diǎn)名,Y,*,H”；保存類型為“文本文檔”。具體見圖5。（2）用“寫字板”程序打開文本格式坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，并打開T-程序，將坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件復(fù)制到T-的編輯欄中。（3）用通訊電纜將全站儀的“SIG”口與電腦的串口（如1）相連，按MENU—MEMORYMGR.—DATATRANSFER，進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸，先在“M.PARAMETER”（通訊參數(shù)）中分別設(shè)置“PROTOCOL”（議協(xié)）為“ACK/NAK”；“BAUDRATE”（波特率）9600；“CHAR./PARITY”(校檢位)“8/NONE”；“STOPBITS”（停止位）“1”。圖5：編輯上載的數(shù)據(jù)文件（4）點(diǎn)擊按鈕，出現(xiàn)“Currentdataaresavedas:030624.pts”對話框時(shí)，點(diǎn)“OK”，出現(xiàn)如下圖6的通訊參數(shù)設(shè)置對話框。按全站儀上的相同配置進(jìn)行設(shè)置并選擇“Readte*tfile”后，點(diǎn)“GO”將剛保存的文件030624.pts打開，出現(xiàn)PointDetails（點(diǎn)描述）對話框。圖6：上載的數(shù)據(jù)文件(5)回到全站儀主菜單MENU中的MEMORYMGR.—DATATRANSFER—LOADDATA—COORD.DATA。用INPUT為上傳的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件輸入一個(gè)文件名后，點(diǎn)“YES”使全站儀處于等待數(shù)據(jù)狀態(tài)（WaitingData），再在電腦PointDetails對話框中點(diǎn)“OK”。注：可以直接在T-軟件編輯欄中按“點(diǎn)名,Y,*,H”的格式編輯待上載的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件。2、全站儀中數(shù)據(jù)文件的下載（DOWNLOAD）同上載一樣，進(jìn)行電纜連接和通訊參數(shù)的設(shè)置。點(diǎn)擊按鈕，設(shè)置通訊參數(shù)并選擇“Writete*tfile”后，再在全站儀上選擇下載數(shù)據(jù)文件的類型(測量數(shù)據(jù)文件或坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件)。先在電腦上按“GO”，處于等待狀態(tài)，再在全站儀上按“確定”，即可將全站儀中的數(shù)據(jù)下載至電腦。出現(xiàn)“Currentdataaresavedas03062501.gt6”及“是否轉(zhuǎn)換”時(shí)對話框時(shí)，點(diǎn)擊“Cancel”。點(diǎn)擊按鈕“”，將下載的數(shù)據(jù)文件取名后保存。（保存時(shí)下載的測量數(shù)據(jù)文件及坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件均要加上擴(kuò)展名gt6）。（六）批量點(diǎn)的坐標(biāo)放樣1、放樣坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的編輯及上載?？刹捎靡韵聝煞N方法來實(shí)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(diǎn)及待放樣點(diǎn)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.（存管理）—P↓（翻頁）—COORD.INPUT（坐標(biāo)輸入）—INPUT（建立一個(gè)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(gè)點(diǎn)的點(diǎn)名、*、Y、H—輸入下一個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)名、*、Y、H。2、實(shí)地放樣操作如圖7所示，要在控制點(diǎn)D3架儀后視D2點(diǎn)，來放樣點(diǎn)K0+040、K0+060、K0+080三點(diǎn)。（1）按MENU，進(jìn)入主菜單模式，選擇LAYOUT（放樣）。（2）在“SELECTAFILE”中，用INPUT輸入或LIST選擇電腦上載的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名（如：ZBSJWJ（坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件））。（3）在“OCC.PTINPUT”中用INPUT輸入或LIST選擇測站點(diǎn)的點(diǎn)號D3，并輸入INS.HT（儀器高）。（4）在“BACKSIGHT”中同樣用INPUT輸入或LIST選擇后視點(diǎn)的點(diǎn)號D2。（5）瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)D2，按“YES”。（6）在“LAYOUT”中同樣用INPUT輸入或LIST選擇待放樣點(diǎn)號K0+040，并輸入棱鏡高，則計(jì)算出要儀器旋轉(zhuǎn)的水平角值HR及平距HD。（7）按ANGLE（F1）。使用水平制動和水平微動螺旋，使顯示的dHR=，即找到了D3至K0+040連線方向，指揮持測桿單棱鏡者移動位置，使棱鏡位于D3至K0+040連線方向上。（8）按DIST，進(jìn)行測量，根據(jù)顯示的dHD來指揮持棱鏡者沿D3至K0+040連線方向移動，若dHD為正，則向D3點(diǎn)方向移動；反之若dHD為負(fù)，則向遠(yuǎn)處移動，直至dHD=0時(shí)，立棱鏡點(diǎn)即為K0+040點(diǎn)的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填。（9）按NE*T，放樣下一點(diǎn)。放樣操作菜單見下圖8。圖8：放樣操作菜單（七）數(shù)據(jù)采集(略)（八）面積測量及單位換算面積測量的按鍵順序是：1、按MENU——P1↓——程序（F1）——P↓（F4）——F1（面積）——F2（測量）——F2（不使用格網(wǎng)因子）或F1（使用格網(wǎng)因子）。2、照準(zhǔn)1*點(diǎn)的棱鏡，按測量（F1），再照準(zhǔn)2*點(diǎn)的棱鏡，按測量（F1）…，當(dāng)測量了3個(gè)點(diǎn)以上時(shí)，這些點(diǎn)所圍成的面積就顯示在屏幕上。如“100.00m.sq”，表示面積是100.00平方米。3、按單位（F3）——再按F1至F4，可選擇所測面積的單位。其中，m.sq表示平方米，ha表示公頃，ft.sq表示平方英尺，acre表示畝。（九）懸高測量（REM）*為了得到不能放置棱鏡的目標(biāo)點(diǎn)高度，只須將棱鏡架設(shè)于目標(biāo)點(diǎn)所在鉛垂線上的任一點(diǎn)，然后測量出目標(biāo)點(diǎn)高度VD。懸高測量可以采用“輸入棱鏡高”和“不輸入棱鏡高”兩種方法。

1、輸入棱鏡高（1）按MENU——P1↓——F1（程序）——F1（懸高測量）——F1（輸入棱鏡高），如：1.3m。（2）照準(zhǔn)棱鏡，按測量（F1），顯示儀器至棱鏡間的平距HD——SET（設(shè)置）。（3）照準(zhǔn)高處的目標(biāo)點(diǎn)，儀器顯示的VD，即目標(biāo)點(diǎn)的高度。2、不輸入棱鏡高（1）按MENU——P1↓——F1（程序）——F1（懸高測量）——F2（不輸入棱鏡高）。（2）照準(zhǔn)棱鏡，按測量（F1），顯示儀器至棱鏡間的平距HD——SET（設(shè)置）。（3）照準(zhǔn)地面點(diǎn)G，按SET（設(shè)置）（4）照準(zhǔn)高處的目標(biāo)點(diǎn)，儀器顯示的VD，即目標(biāo)點(diǎn)的高度。（十）對邊測量（MLM）*對邊測量功能，即測量兩個(gè)目標(biāo)棱鏡之間的水平距離（dHD）、斜距(dSD)、高差(dVD)和水平角(HR)。也可以調(diào)用坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行計(jì)算。對邊測量MLM有兩個(gè)功能，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，其按鍵順序是：1、按MENU——P1↓——程序（F1）——對邊測量（F2）——不使用文件（F2）——F2（不使用格網(wǎng)因子）或F1（使用格網(wǎng)因子）——MLM-1（A-B，A-C）（F1）。2、照準(zhǔn)A點(diǎn)的棱鏡，按測量（F1），顯示儀器至A點(diǎn)的平距HD——SET（設(shè)置）3、照準(zhǔn)B點(diǎn)的棱鏡，按測量（F1），顯示A與B點(diǎn)間的平距dHD和高差dVD。4、照準(zhǔn)C點(diǎn)的棱鏡，按測量（F1），顯示A與C點(diǎn)間的平距dHD和高差dVD…，按◢，可顯示斜距。（十一）后方交會法（resection）（全站儀自由設(shè)站）*全站儀后方交會法，即在任意位置安置全站儀，通過對幾個(gè)已知點(diǎn)的觀測，得到測站點(diǎn)的坐標(biāo)。其分為距離后方交會（觀測2個(gè)或更多的已知點(diǎn)）和角度后方交會（觀測3個(gè)或更多的已知點(diǎn)）。其按鍵步驟是：1、按MENU——LAYOUT（放樣）（F2）——SKIP（略過）——P↓（翻頁）（F4）——P↓（翻頁）（F4）——NEWPOINT（新點(diǎn)）（F2）——RESECTION（后方交會法）（F2）。2、按INPUT（F1），輸入測站點(diǎn)的點(diǎn)號——ENT（回車）——INPUT（F1），輸入測站的儀器高——ENT（回車）。3、按NEZ（坐標(biāo)）（F3），輸入已知點(diǎn)A的坐標(biāo)——INPUT（F1），輸入點(diǎn)A的棱鏡高。4、照準(zhǔn)A點(diǎn)，按F4（距離后方交會）或F3（角度后方交會）。5、重復(fù)3、4兩步，，觀測完所有已知點(diǎn)，按CALA（計(jì)算）（F4），顯示標(biāo)準(zhǔn)差，再按NEZ（坐標(biāo)）（F4），顯示測站點(diǎn)的坐標(biāo)。

第二章高等級公路中樁邊樁坐標(biāo)計(jì)算方法

一、平面坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式如圖9，設(shè)有平面坐標(biāo)系*oy和*'o'y'（左手系——*、*'軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°為y、y'軸正向）；*軸與*'軸間的夾角為θ（*軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至*'軸正向，θ圍：0°—360°）。設(shè)o'點(diǎn)在*oy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為（*o',yo'），則任一點(diǎn)P在*oy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（*,y）與其在*'o'y'坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（*',y'）的關(guān)系式為：

二、公路中樁邊樁統(tǒng)一坐標(biāo)的計(jì)算（一）引言傳統(tǒng)的公路中樁測設(shè)，常以設(shè)計(jì)的交點(diǎn)（JD）為線路控制，用轉(zhuǎn)點(diǎn)延長法放樣直線段，用切線支距法或偏角法放樣曲線段；邊樁測設(shè)則是根據(jù)橫斷面圖上左、右邊樁距中樁的距離（、），在實(shí)地沿橫斷面方向進(jìn)行丈量。隨著高等級公路特別是高速公路建設(shè)的興起，公路施工精度要求的提高以及全站儀、GPS等先進(jìn)儀器的出現(xiàn)，這種傳統(tǒng)方法由于存在放樣精度低、自動化程度低、現(xiàn)場測設(shè)不靈活（出現(xiàn)虛交，處理麻煩）等缺點(diǎn)，已越來越不能滿足現(xiàn)代公路建設(shè)的需要，遵照《測繪法》的有關(guān)規(guī)定，大中型建設(shè)工程項(xiàng)目的坐標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)與國家坐標(biāo)系統(tǒng)一致或與國家坐標(biāo)系統(tǒng)相聯(lián)系，故公路工程一般用光電導(dǎo)線或GPS測量方法建立線路統(tǒng)一坐標(biāo)系，根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)和中邊樁坐標(biāo)，用“極坐標(biāo)法”測設(shè)出各中邊樁。如何根據(jù)設(shè)計(jì)的線路交點(diǎn)（JD）的坐標(biāo)和曲線元素，計(jì)算出各中邊樁在統(tǒng)一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，是本文要探討的問題。（二）中樁坐標(biāo)計(jì)算任何復(fù)雜的公路平面線形都是由直線、緩和曲線、圓曲線幾個(gè)基本線形單元組成的。一般情況下在線路拐彎時(shí)多采用“完整對稱曲線”，所謂“完整”指第一緩和曲線和第二緩和曲線的起點(diǎn)（ZH或HZ）處的半徑為∞；所謂“對稱”指第一緩和曲線長和第二緩和曲線長相等。但在山區(qū)高速公路和互通立交匝道線形設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會出現(xiàn)“非完整非對稱曲線”。根據(jù)各個(gè)局部坐標(biāo)系與線路統(tǒng)一坐標(biāo)系的相互關(guān)系，可將各個(gè)局部坐標(biāo)統(tǒng)一起來。下面分別敘述其實(shí)現(xiàn)過程。1、直線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算如圖10a)b)所示，設(shè)*oy為線路統(tǒng)一坐標(biāo)系，*'-ZH-y'為緩和曲線按切線支距法建立的局部坐標(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(diǎn)JDi-1的設(shè)計(jì)坐標(biāo)；，分別為P點(diǎn)、JDi-1點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程；為JDi-1~JDi坐標(biāo)方位角，可由坐標(biāo)反算而得。曲線起點(diǎn)（ZH或ZY），曲線終點(diǎn)（HZ或YZ）均是直線上點(diǎn)，其坐標(biāo)可按式（1）來計(jì)算。2、完整曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算如圖10a)，*公路曲線由完整的第一緩和曲線、半徑為R的圓曲線、完整的第二緩和曲線組成。（1）第一緩和曲線及圓曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算當(dāng)K點(diǎn)位于第一緩和曲線（ZH—HY）上，按切線支距法公式有：（2）當(dāng)K點(diǎn)位于圓曲線（HY—YH）上，有：（3）其中有：（4）式（2）（3）（4）中，為切線角；為K點(diǎn)至ZHi點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程之差，即曲線長；R、、、p、q為常量，分別表示圓曲線半徑，第一緩和曲線長、緩和曲線角（）、移值（）、切線增值（）。再由坐標(biāo)系變換公式可得：（5）式（5）中f為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”，左轉(zhuǎn)取“-”（見圖1b））。圖10a）直線第一緩和曲線圓曲線段點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算（右轉(zhuǎn)）圖10b）直線第一緩和曲線圓曲線段點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算（左轉(zhuǎn)）（2）第二緩和曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算如圖12所示，當(dāng)M點(diǎn)位于第二緩和曲線（YH—HZ）上，有：（6）式（6）中，，為M點(diǎn)至HZ點(diǎn)的曲線長；R為圓曲線半徑，為第二緩和曲線長。再由坐標(biāo)系變換公式可得：（7）式（7）中f為符號函數(shù)，線路右轉(zhuǎn)時(shí)取“-”，左轉(zhuǎn)取“+”。（3）單圓曲線（ZY—YZ）上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算單圓曲線可看作是帶緩和曲線圓曲線的特例，即緩和曲線段長為零。令式（3）（4）中移值p、切線增長q、第一緩和曲線長、緩和曲線角為零，計(jì)算出單圓曲線上各點(diǎn)的局部坐標(biāo)后，由式（5）可得ZY~YZ上各點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)。圖12第二緩和曲線段點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算（右轉(zhuǎn)）圖13非完整緩和曲線段點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算（右轉(zhuǎn)）3、非完整曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算如圖13所示，設(shè)非完整緩和曲線起點(diǎn)Q的坐標(biāo)為（,），樁號，曲率半徑，切線沿前進(jìn)方向的坐標(biāo)方位角為；其終點(diǎn)Z的樁號，曲率半徑，則Z點(diǎn)至Q點(diǎn)曲線長。若>，則該曲線可看成是曲率半徑由∞到的緩和曲線去掉曲率半徑由∞到后的剩余部分。設(shè)N點(diǎn)為該曲線上一點(diǎn)，N點(diǎn)至Q點(diǎn)的曲線長為；O為對應(yīng)完整緩和曲線的起點(diǎn)，Q點(diǎn)至O點(diǎn)的曲線長為，則由回旋型緩和曲線上任一點(diǎn)曲率半徑與曲線長成正比的性質(zhì)，有：得：（8）設(shè)，則由緩和曲線的切線角公式及偏角法計(jì)算公式知：（9）（10）（11）由圖13知：（12）則直線QO的坐標(biāo)方位角為：（13）O點(diǎn)切線方向軸的坐標(biāo)方位角為：（14）式（13）（14）中，f為符號函數(shù)，線路右轉(zhuǎn)時(shí)，取“-”；線路左轉(zhuǎn)時(shí)，取“+”。故O點(diǎn)坐標(biāo)（）為：（15）將式（14）、（15）代入坐標(biāo)平移旋轉(zhuǎn)公式，得任一點(diǎn)N的坐標(biāo)為：（16）式（16）中，（，）按式（2）計(jì)算，代入時(shí)用（）替代；f為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”左轉(zhuǎn)取“-”。（三）邊樁坐標(biāo)計(jì)算有了中樁坐標(biāo)（*,y）及其至左、右邊樁的距離dL、dR后，計(jì)算出中樁至左、右邊樁的坐標(biāo)方位角AZ-L、AZ-R，則由式（17）、（18）得左、右邊樁坐標(biāo)（,）、（,）。（17）（18）1、直線上點(diǎn)AZ-L、AZ-R的計(jì)算從圖10a）b）知：（19）2、第一緩和曲線及圓曲線段點(diǎn)AZ-L、AZ-R的計(jì)算如圖10a）b）所示，有：（20）式（20）中，當(dāng)K點(diǎn)位于第一緩和曲線上，按式（9）計(jì)算；當(dāng)K點(diǎn)位于圓曲線段，按式（4）計(jì)算。f為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”，左轉(zhuǎn)取“-”。3、第二緩和曲線段點(diǎn)AZ-L、AZ-R的計(jì)算如圖12所示，有：（21）式（21）中，按式計(jì)算；f為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取“-”，左轉(zhuǎn)取“+”。（四）算例如圖13設(shè)*高速公路立交匝道(右轉(zhuǎn))的非完整緩和曲線段起點(diǎn)Q的樁號K8+249.527，曲率半徑RQ=5400m，切線沿前進(jìn)方向的坐標(biāo)方位角，坐標(biāo)為（91412.164，79684.008）；終點(diǎn)Z樁號K8+329.527，曲率半徑RZ=1800m。中樁K8+309.527到左、右邊樁的距離dL=18.75m，dR=26.50m，試計(jì)算K8+309.527的中、邊樁坐標(biāo)。1、完整緩和曲線起點(diǎn)O的計(jì)算由公式（8）—（15）計(jì)算得：，，，，，，，。2、中樁坐標(biāo)的計(jì)算由式（2）（14）（16）計(jì)算得：m，m；軸的坐標(biāo)方位角；，。3、邊樁統(tǒng)一坐標(biāo)的計(jì)算由式（9）（20）得：，，式（20）中Ai-1-i即軸的坐標(biāo)方位角。再由式（17）（18）得，；，。（五）小結(jié)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法，在傳統(tǒng)測設(shè)的各個(gè)局部坐標(biāo)系與線路統(tǒng)一坐標(biāo)系間建立了紐帶，通過編程能實(shí)現(xiàn)各個(gè)中樁邊樁坐標(biāo)的同步計(jì)算。對于復(fù)曲線、回頭曲線、喇叭形立交、水滴形立交等復(fù)雜線形，可將其分解成直線、非完整非對稱緩和曲線、圓曲線形式，再按文中的方法進(jìn)行計(jì)算。用線路統(tǒng)一坐標(biāo)進(jìn)行放樣，測設(shè)靈活方便，不必在實(shí)地標(biāo)定交點(diǎn)（JD）位置，這對于交點(diǎn)位于人無法到達(dá)的地方（如山峰、深谷、河流、建筑物），是十分方便的。應(yīng)用中，以樁號L為引數(shù)，建立包括中樁、邊樁、控制點(diǎn)在的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件。將坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入全站儀或GPS接收機(jī)，應(yīng)用坐標(biāo)放樣功能，便可實(shí)現(xiàn)中、邊樁的同時(shí)放樣。特別是GPS的RTK技術(shù)出現(xiàn)后，無需點(diǎn)間通視，大大提高了坐標(biāo)放樣的工作效率，可基本達(dá)到中、邊樁放樣的自動化。

第三章建筑施工點(diǎn)位坐標(biāo)計(jì)算及放樣方法一、平面坐標(biāo)系間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式

如圖14，設(shè)有平面坐標(biāo)系*oy和*'o'y'（左手系——*、*'軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°為y、y'軸正向）；*軸與*'軸間的夾角為θ（*軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至*'軸正向，θ圍：0°—360°）。設(shè)o'點(diǎn)在*oy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為（*o',yo'），則任一點(diǎn)P在*oy坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（*,y）與其在*'o'y'坐標(biāo)系中的坐標(biāo)（*',y'）的關(guān)系式為：

在建筑施工中，上面的平面坐標(biāo)系*oy一般多為城市坐標(biāo)系，平面坐標(biāo)系*'o'y'一般多為建筑施工坐標(biāo)系A(chǔ)OB；若*oy、*'o'y'均為左手系，則用上式進(jìn)行轉(zhuǎn)換；但有時(shí)建筑施工坐標(biāo)系A(chǔ)OB會出現(xiàn)右手系——*'（A）軸正向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°為y'（B）軸正向。此時(shí)，應(yīng)注意上面的計(jì)算公式變?yōu)椋憾?、建筑基線測設(shè)及角樁定位如圖15，選擇100m×35m的一個(gè)開闊場地作為實(shí)驗(yàn)場地，先在地面上定出水平距離為55.868m的兩點(diǎn)，將其定義為城建局提供的已知導(dǎo)線點(diǎn)A5、A6，其中A5同時(shí)兼作水準(zhǔn)點(diǎn)。圖15基線測設(shè)及角樁定位圖1、“T”形建筑基線的測設(shè)（1）根據(jù)建筑基線M、O、N、P四點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)和導(dǎo)線點(diǎn)A5、A6坐標(biāo)，用極坐標(biāo)法進(jìn)行測設(shè)，并打上木樁。已知各點(diǎn)在城市坐標(biāo)系中的坐標(biāo)如下：A5(2002.226,1006.781,20.27)，A6(2004.716,1062.593)，M(1998.090,996.815)，O(1996.275,1042.726)，N(1994.410,1089.904)，P(1973.085,1041.808)。（2）測量改正后的<MON，要求其與180°之差不得超過，再丈量MO、ON距離，使其與設(shè)計(jì)值之差的相對誤差不得大于1/10000。（3）在O點(diǎn)用正倒鏡分中法，撥角90°，并放樣距離OP，在木樁上定出P點(diǎn)的位置。（4）測量<POM，要求其與90°之差不得超過，再丈量OP距離，與設(shè)計(jì)值之差的相對誤差不得大于1/10000。2、根據(jù)導(dǎo)線進(jìn)行建筑物的定位設(shè)圖中NOP構(gòu)成的是建筑施工坐標(biāo)系A(chǔ)OB，并設(shè)待建建筑物F2在以O(shè)點(diǎn)原點(diǎn)的建筑施工坐標(biāo)系A(chǔ)OB中的坐標(biāo)分別為1*（3，2）、2*（3，17）、3*（23，17）、4*（23，2），且已知建筑坐標(biāo)系原點(diǎn)O在城市坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為O（1996.275，1042.726），OA軸的坐標(biāo)方位角為，試計(jì)算出1*、2*、3*、4*點(diǎn)在城市坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并在在A6測站，后視A5，用極坐標(biāo)法放樣出F2的1*、2*、3*、4*四個(gè)角樁。并以A5高程（20.47m）為起算數(shù)據(jù)，用全站儀測出F2的1*、2*、3*、4*四個(gè)角樁的填挖深度。（F2的地坪高程為20.50m）。參考答案：F2的4個(gè)角樁的設(shè)計(jì)坐標(biāo)分別如下：1*（1994.158,1045.644）、2*（1979.170,1045.051）、3*（1978.378,1065.035）、4*（1993.366,1065.629）檢查1—2個(gè)角樁的水平角與90°的差是否小于，距離與設(shè)計(jì)值之差的相對誤差不得大于1/3000。3、根據(jù)建筑基線進(jìn)行建筑物的定位*根據(jù)圖中的待建建筑物F1與建筑基線的關(guān)系，利用建筑基線，用直角坐標(biāo)法放樣出F1的1*、2*、3*、4*四個(gè)角樁。檢查1—2個(gè)角樁的水平角與90°的差是否小于，距離與設(shè)計(jì)值之差的相對誤差不得大于1/3000。三、圓曲線中樁測設(shè)的局部極坐標(biāo)法如圖16所示，用局部極坐標(biāo)法測設(shè)圓曲線中樁的方法是：（1）以圓曲線起點(diǎn)ZY為原點(diǎn)，切線指向交點(diǎn)JD為*軸正向，再順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°為y軸正向，建立切線支距法坐標(biāo)系。（2）用切線支距法同樣的方法求出各中樁P在該坐標(biāo)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(diǎn)架儀，輸入測站點(diǎn)坐標(biāo)（0，0），后視*軸正向，輸入方位角，測出一任意點(diǎn)ZD在該坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。（4）在ZD點(diǎn)設(shè)站，后視ZY點(diǎn)，根據(jù)各中樁P的坐標(biāo)用全站儀坐標(biāo)放樣功能，放樣出各中樁。若使用經(jīng)緯儀，則可先用坐標(biāo)反算公式，求出P點(diǎn)至ZD點(diǎn)的距離D及轉(zhuǎn)角δ（方位角之差），再進(jìn)行撥角、量邊。

第四章CASIOF*-4800P程序

一、緩和曲線切線支距法程序1、程序名：HUANQIE（緩切）2、用途該程序是“完整對稱帶緩和曲線的圓曲線”的切線支距法詳細(xì)測設(shè)坐標(biāo)計(jì)算程序。3、程序數(shù)學(xué)模型按切線支距法建立的緩和曲線局部坐標(biāo)系。即以曲線起點(diǎn)或終點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線方向?yàn)?軸正向，圓心方向?yàn)閅軸正向。4、程序清單A“ZH”：R：S“LS”：Lbl1↙{L，B}↙：↙Lbl2↙C=Abs(L-A)：D=RS：*=C-C^5÷40D2+C^9÷3456D^4-C^13÷599040D^6+C^17÷17542600D^8◢Y=C^3÷6D-C^7÷336D^3+C^11÷42240D^5-C^15÷9676800D^7+C^19÷3530097000D^9◢Goto1↙Lbl3↙E=180(Abs(L-A)-S)÷R÷π+180S÷(2πR)：P=S2÷24÷R-S^4÷2688÷R^3：Q=S÷2-S^3÷240÷R2↙*=RsinE+Q◢Y=R-RcosE+P◢Goto1↙5、程序說明ZH——ZH點(diǎn)樁號（里程）；R——圓曲線半徑；LS——緩和曲線長；L——待測設(shè)樁的樁號（里程）；B——當(dāng)待測設(shè)中樁位于緩和曲線段，則輸入“1”，當(dāng)待測設(shè)中樁位于圓曲線段，則輸入“1”以外的數(shù)值。*——切線支距法的*值；Y——切線支距法的Y值。二、平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序1、程序名：ZHUANHUAN（轉(zhuǎn)換）2、用途該程序是“兩平面坐標(biāo)系間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換”的計(jì)算程序。3、程序數(shù)學(xué)模型根據(jù)圖14的平面坐標(biāo)系間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的平移旋轉(zhuǎn)公式，進(jìn)行計(jì)算，即有公式：4、程序清單：C“*0”：E“Y0”：D“ANGLE”：F“SIGN”↙Lbl0↙{A，B}↙F1A=A：B=-BΔ*=C+AcosD-BsinD◢Y=E+BcosD+AsinD◢Goto05、程序說明：*0，Y0——施工坐標(biāo)系（A-O'-B）的原點(diǎn)O'在統(tǒng)一坐標(biāo)系（*-o-y）中的坐標(biāo)。ANGLE——為統(tǒng)一坐標(biāo)系的*軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至施工坐標(biāo)系的A軸的角值。SIGN——為符號函數(shù)，若輸入“1”時(shí)，則表明*-o-y為左手系，且A-O'-B也為左手系；若輸入“1”之外值，則表明*-o-y為左手系，而A-O'-B為右手系。A，B——*點(diǎn)在施工坐標(biāo)系中的縱、橫坐標(biāo)。*，Y——該點(diǎn)在相應(yīng)統(tǒng)一坐標(biāo)系中的縱、橫坐標(biāo)。

第五章理論與實(shí)操習(xí)題集一、理論習(xí)題說明：請路橋類學(xué)生完成第1、4題，請建工類學(xué)生完成第2、3、4題。1、在左轉(zhuǎn)的帶緩和曲線的圓曲線中樁測設(shè)中，設(shè)起點(diǎn)ZH樁號為K5+219.63，其坐標(biāo)為（31574.163,62571.446），其切線方位角為，緩和曲線長為120m，圓曲線的半徑為1000m，試計(jì)算：（1）直線上中樁K5+160、K5+180、K5+200的坐標(biāo)。（2）緩和曲線上中樁K5+260、K5+280、K5+300的坐標(biāo)。（3）圓曲線上中樁K5+340、K5+360、K5+380的坐標(biāo)。（4）若將題目的“左轉(zhuǎn)”改為“右轉(zhuǎn)”，試計(jì)算直線上中樁K5+180、緩和曲線上中樁K5+300、圓曲線上中樁K5+340的坐標(biāo)。部分參考答案：左轉(zhuǎn)時(shí)，有：K5+180：*=31551.259，y=62603.787K5+300：*'=80.36417853，y'=0.7209861767，*=31620.020，y=62505.446。K5+340：*'=120.3261366，y'=2.421637931，*=31641.728，y=62471.850。2、如圖16，已知單圓曲線的半徑R=300m，交點(diǎn)的里程為K3+182.76，轉(zhuǎn)角，試計(jì)算出里程為K3+120、K3+130、K3+140三個(gè)中樁的切線支距法坐標(biāo)。3、完成此教材P26-P27的“建筑基線測設(shè)及角樁定位”中角樁的坐標(biāo)計(jì)算及實(shí)地測設(shè)方法。4、用CASIOf*-4800P或CASIOf*-4500PA編程計(jì)算器編制程序，使其實(shí)現(xiàn)以上計(jì)算功能。二、實(shí)操習(xí)題1、輸入棱鏡常數(shù)PSM為-30mm，氣溫T為35°C，氣壓P為760mmHg。2、將傾斜改正的*、Y均打開。3、將豎盤讀數(shù)V的顯示由目前的“望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)盤左為90°”改為“望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)盤左為0°”（即顯示的V直接為豎直角。）4、將測量模式由目前的“精測（Fine）”改為“粗測（coarse）”，再改回“精測”。5、將距離單位由目前的“米”改為