新全站儀使用教程

1、用全站儀進行工程施工放樣第一章TOPCONGTS-31淫站儀的使用、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'/進入坐標測量模式鍵。丄一一進入距離測量模式鍵。ANG進入角度測量模式鍵。MENU進入主菜單測量模式鍵。ESC用于中斷正在進行的操作，退回到上一級菜單。POWER電源開關鍵丄k光標左右移動鍵光標上下移動、翻屏鍵F1、F2、F3、F4軟功能鍵，分別對應顯示屏上相應位置顯示的命令。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)（右向計數(shù)）；HL水平讀盤讀數(shù)（左向計數(shù)）；HD水平距離；VD儀器望遠鏡至棱鏡間高差；SD斜距；*正

2、在測距；N北坐標，相當于x；E東坐標，相當于y;Z天頂方向坐標，相當于高程H。二、角度測量模式功能：按ANG鍵進入，可進行水平角、豎直角測量，傾斜改正開關設置。第1頁F1OSET:設置水平讀數(shù)為0°。F2HOLD:鎖定水平讀數(shù)。F3HSET:設置任意大小的水平讀數(shù)。F4P1進入第2頁。第2頁F1TILT:設置傾斜改正開關。F2REP:復測法。F3V%:豎直角用百分數(shù)顯示。F4P2；:進入第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。二3CMPS:天頂距V/豎直角CMPS的切換，一般取V。F

3、4P3J:進入第1頁。三、距離測量模式功能：先按丄鍵進入，可進行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及PSM、PPM、距離單位等設置第1頁F1MEAS:進行測量。F2MODE:設置測量模式，F(xiàn)ine/coarse/tragcking（精測/粗測/跟蹤）。F3S/A:設置棱鏡常數(shù)改正值（PSM）、大氣改正值（PPM）0F4P1J:進入第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；:進入第1頁。四、坐標測量模式功能：按.進入，可進行坐標（N,E，H、水平角、豎直角、斜距測量及PSM、PPM、距離單位等設置。第1頁F1

4、MEAS:進行測量。F2MODE：設置測量模式，F(xiàn)ine/Coarse/Tracking。F3S/A:設置棱鏡改正值（PSM），大氣改正值（PPM）常數(shù)。F4P1J:進入第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。F4P2J:進入第3頁。第3頁F1OFSET:偏心測量方式。F2F3m/f/i:距離單位米/英尺/英寸切換。F4P3J:進入第1頁。五、主菜單模式功能：按MENU進入，可進行數(shù)據(jù)采集、坐標放樣、程序執(zhí)行、內(nèi)存管理、參數(shù)設置等。第1頁DATACOLLECT數(shù)據(jù)米集）-AYOUT（點的放樣）MEMORYMGR內(nèi)存管理）第2頁PROGRA

5、M程序）GRIDFACTOR坐標格網(wǎng)因子）LLUMINATION（照明）第3頁PARAMETRER參數(shù)設置）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)、坐標數(shù)據(jù)文件總數(shù)）SEARCH查找測量數(shù)據(jù)、坐標數(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（坐標數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)輸入）DELETECOORD.刪除文件中的坐標數(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)、設置通訊參數(shù)）NITIALIZE（初始化數(shù)據(jù)文件）2、PROG

6、RAM程序）第1頁REM（懸高測量）MLM（對邊測量）ZCOORD.（設置測站點Z坐標）第2頁AREA（計算面積）POINTTOLINE（相對于直線的目標點測量）3、PARAMETRER參數(shù)設置）第1頁MINIMUMREADING最小讀數(shù)）AUTOPOWEROF自動關機）TILTON/OFF（垂直角和水平角傾斜改正）第2頁ERRORCORRECTIC系統(tǒng)誤差改正）。注：儀器檢校后必須進行此項設置。存儲管理菜單操作可參見下圖2芹呵If用柔的權(quán)冷fitFJJ（MEMORYMGAJllf.注示存佈怦珅菜單：八正書雋喙投式t畀打I(MthMUlMENU1/3Fl：DATACOLLECTFZ:LAYOU

7、TF3MEMORYMGR.Pi存諸件郅黑怕ITp»MEMORYMGR.1/3Fl:FILESTATUSFi：SEARCHF3JFILEMAINTAfJ.P網(wǎng)MEMORYMGR.2/3Fl;COORD*INPUT吃；DELETECOCRD.F3：PCCDEINPUTPa(Ml*MEMORYMGR.3/3F1:DTATRANSFERF2JINITIALIZEPi件応留那農(nóng)單3存編慨理蕖犁陽J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，要進行如下設置一一按丄或，進入距離測量或坐標測量模式，再按第1頁的S/A（F3）。1、棱鏡常數(shù)PRISM的設置原配棱鏡設置為0,國產(chǎn)棱鏡設置

8、為-30mm（具體見說明書）。2、大氣改正值PPM的設置按“T-P”，分別在“TEMP”和“PRES”欄，輸入測量時的氣溫、氣壓。（或者按照說明書中的公式計算出PPM值后，按“PPM直接輸入）。3、PSMPPM設置后，在沒有新設置前，儀器將保存現(xiàn)有設置。（一）角度測量按ANG鍵，進入測角模式（開機后默認的模式），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。照準目標后，儀器即可顯示水平度盤讀數(shù)和豎直度盤讀數(shù)。（二）距離測量先按丄鍵，進入測距模式，瞄準棱鏡后，按F1（MEAS），即可。（三）坐標測量見圖3按鍵步驟：1、ANG鍵，進入測角模式，瞄準后視點A。2、HSET，輸入測站0至后視點A

9、的坐標方位角如輸入3、65.4839，即輸入了鍵，進入坐標測量模式P1；，進入第2頁4、OCC，分別在N、E、Z輸入測站坐標（X0,Y0,H0）5、P1J,進入第2頁。INS.HT:輸入儀器高。6P1J,進入第2頁。R.HT:輸入B點處的棱鏡高。7、瞄準待測量點B，按MEAS，得B點的（XB，丫B,HB）（四）零星點的坐標放樣見圖4按鍵步驟為:1、按MENU進入主菜單測量模式2、按LAYOUT進入放樣程序，再按SKP略過選擇文件。3、按OOC.PT（F1）,再按NEZ，輸入測站0點坐標（x0,y0,H0）;并在INS.HT一欄，輸入儀器高。4、按BACKSIGHT（F2），再按NE/AZ，輸入

10、后視點A的坐標（xA,ayA）;若不知A點坐標而已知坐標方位角出戈，則可再按AZ，在HR項a加輸入胡的值。瞄準A點，按YES。5、按LAYOUT（F3），再按NEZ輸入待放樣點B的坐標（xB,yB,H旋，使顯示的dHR=旋，使顯示的dHR=B）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，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點方向移動；反之若dHD為負，則向遠處移動，直至dHD=0時，立棱鏡點即為B點的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點處的填挖高

11、度，正為挖，負為填。7、按NEXT反復5、6兩步，放樣下一個點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附件的“寫字板”程序），輸入點的坐標數(shù)據(jù)，格式為“點名，丫,X,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數(shù)據(jù)文件，并打開T-COM程序,將坐標數(shù)據(jù)文件復制到T-COM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COM1相連，按MENUMEMORYMGFFDATATRANSFER進入數(shù)據(jù)傳輸，先在“COMM.PARAMETER（通訊參數(shù)）中分別設置

12、“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)點擊按鈕出現(xiàn)“Currentdataaresavedas:030624.pts對話框時，點“OK”，出現(xiàn)如下圖6的通訊參數(shù)設置對話框。按全站儀上的相同配置進行設置并選擇“Readtextfile”后，點“GO”將剛保存的文件030624.pts打開，出現(xiàn)oo圖6:上載的數(shù)據(jù)文件(5)回到全站儀主菜單MENU中的MEMORMGRDATATRANSFERLOADDATACOORD.DATA用

13、INPUT為上傳的坐標數(shù)據(jù)文件輸入一個文件名后，點“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“OK”注:可以直接在T-COM軟件編輯欄中按“點名，丫,X,H”的格式編輯待上載的坐標數(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，進行電纜連接和通訊參數(shù)的設置。點擊按鈕設置通訊參數(shù)并選擇“Writetextfile”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)文件或坐標數(shù)據(jù)文件)。先在電腦上按“GC”，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)“Currentdataaresaved

14、as03062501.gt6”及“是否轉(zhuǎn)換”時對話框時，點擊時，點擊Cancel”。點擊按鈕，將下載的數(shù)據(jù)文件取名后保存。（保存時下載的測量數(shù)據(jù)文件及坐標數(shù)據(jù)文件均要加上擴展名gt6）（六）批量點的坐標放樣1、放樣坐標數(shù)據(jù)文件的編輯及上載?？刹捎靡韵聝煞N方法來實現(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數(shù)據(jù)文件（如：ZBSJWJ（坐標數(shù)據(jù)文件）上載至全站儀。（2）坐標輸入方法。在全站儀上，按MENU鍵（進入主菜單模式）一MEMORYMGR.（內(nèi)存管理）一PJ（翻頁）一COORDINPUT（坐標輸入）一IN

15、PUT（建立一個文件名，女口：ZBSJWJ（坐標數(shù)據(jù)文件）一ENTER-分別在PT#、N、E、Z欄輸入第一個點的點名、X、丫、H輸入下一個點的點名、X、丫、H。2、實地放樣操作如圖7所示，要在控制點D3架儀后視D2點，來放樣點K0+040、K0+060、K0+080三點。（1）按MENU，進入主菜單模式，選擇LAYOUT（放樣）。（2）在“SELECTAFILE”中，用INPUT輸入或LIST選擇電腦上載的坐標數(shù)據(jù)文件名（如：ZBSJWJ（坐標數(shù)據(jù)文件）。（3）在“OCC.PTINPUT”中用INPUT輸入或LIST選擇測站點的點號D3，并輸入INS.HT（儀器高）。（4）在“BACKSIGH

16、T'中同樣用INPUT輸入或LIST選擇后視點的點號D2。（5）瞄準后視點D2，按“YES”。（6）在“LAYOUT'中同樣用INPUT輸入或LIST選擇待放樣點號K0+040,并輸入棱鏡高，則計算出要儀器旋轉(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,棱鏡位于D3至K0+040連線方向上。(8) 按DIST，進行測量，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點方向移動；反之若dHD為負，貝U向遠處移動，直至dHD

17、=0時，立棱鏡點即為K0+040點的平面位置。其所顯示的dZ值即為立棱鏡點處的填挖高度，正為挖，負為填。(9) 按NEXT，放樣下一點。放樣操作菜單見下圖8於出E阿甌便誥逬人莖養(yǎng)單I燈樋貳iNHLAVCUnW.事樂故肄熬單1竝JESzT|(MEMUlMENU1/3FliOArACOLLECTF2:LA¥OUTF3：MEHORYMGR-PiSELECTAFILEFN；.IJ1PUTLISTSKPENTERLAYOUTFliDCC-PTINPUTFZ；BACKSIGHTLAYOUT1/Z選揮一亍敗樣晉的文t掃羞未述擇文件（F31（OJIT無丈姐果丈件己祓選定刻（F3HSEF）/P4HEI

18、TEn；晁示ccc.ptPTjV:.【E5CJFl4收樣Ai/aINPUTLISTh£ZENTER希HACKSIGHTPT趴選擇-牛文件INPUTLISTNE/AZENTtt*AINPUTLISTSELECTAFILEF靜：LAYOUTFl;SELECTAFILEF2：NEWPOINTF氛GRIDFACTOR祈點EWPOINTF1:“UE5HOTf2:RE5ECT：On&AIOFACTOR>1.000000EN71RMCOTFV?tESNO圖8:放樣操作菜單圖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:（七）數(shù)據(jù)采集（略）（八）面積

19、測量及單位換算面積測量的按鍵順序是:1、按MENUP1J程序(F1)P；(F4)F1（面積）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1#點的棱鏡，按測量（F1），再照準2#點的棱鏡，按測量（F1），當測量了3個點以上時，這些點所圍成的面積就顯示在屏幕上。如“”，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點高度，只須將棱鏡架設于目標點所在鉛垂線上的任一點，然后測量出目標點高度VD。懸高測量可以采用

20、“輸入棱鏡高”和“不輸入棱鏡高”兩種方法。1、輸入棱鏡高（1）按MENUP1JF1（程序）一一F1（懸高測量）一一F1（輸入棱鏡高），如：1.3m。（2）照準棱鏡，按測量（F1），顯示儀器至棱鏡間的平距HDSET（設置）。（3）照準高處的目標點，儀器顯示的VD，即目標點的高度。2、不輸入棱鏡高（1）按MENUP1JF1（程序）一一F1（懸高測量）一一F2（不輸入棱鏡高）。（2）照準棱鏡，按測量（F1），顯示儀器至棱鏡間的平距HDSET（設置）。（3）照準地面點G，按SET（設置）（4）照準高處的目標點，儀器顯示的VD，即目標點的高度。（十）對邊測量（MLM）對邊測量功能，即測量兩個目標棱鏡之間

21、的水平距離（dHD）、斜距（dSD）、高差（dVD）和水平角（HR）。也可以調(diào)用坐標數(shù)據(jù)文件進行計算。對邊測量MLM有兩個功能，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MENP1J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）一一MLM-1（A-B,A-C）（F1）02、照準A點的棱鏡，按測量（F1）,顯示儀器至A點的平距HDSET（設置）3、照準B點的棱鏡，按測量（F1）,顯示A與B點間的平距dHD和高差d

22、VDo4、照準C點的棱鏡，按測量（F1）,顯示A與C點間的平距dHD和高差dVD，按丄，可顯示斜距。（十）后方交會法（resection）（全站儀自由設站）全站儀后方交會法，即在任意位置安置全站儀，通過對幾個已知點的觀測,得到測站點的坐標。其分為距離后方交會（觀測2個或更多的已知點）和角度后方交會（觀測3個或更多的已知點）。其按鍵步驟是:1、按MENULAYOUT（放樣）（F2）SKIP（略過）P；（翻頁）（F4）P；（翻頁）（F4）NEWPOINT（新點）（F2）-RESECTION（后方交會法）（F2）。ENT(回車)INPUT(F1),2、按INPUT（F1）,輸入測站點的點號輸入測站的

23、儀器高一一ENT（回車）。3、按NEZ（坐標）（F3）,輸入已知點A的坐標一一INPUT（F1），輸入點A的棱鏡高4、照準A點，按F4（距離后方交會）或F3（角度后方交會）。5、重復3、4兩步，觀測完所有已知點，按CALA（計算）（F4），顯示標準差，再按NEZ（坐標）（F4），顯示測站點的坐標。、平面坐標系間的坐標轉(zhuǎn)換公式如圖9，設有平面坐標系xoy和x'o'y'（左手系x、x'軸正向順時針旋轉(zhuǎn)90。為y、y'軸正向）；x軸與x'軸間的夾角為9（x軸正向順時針旋轉(zhuǎn)至x'軸正向，9范圍：0°360°）。設o'點

24、在xoy坐標系中的坐標為（xo',yo'），則任一點P在xoy坐標系中的坐標（x,y）與其在x'o'y'坐標系中的坐標（x',y'）的關系式為：、公路中樁邊樁統(tǒng)一坐標的計算（一）引言傳統(tǒng)的公路中樁測設，常以設計的交點（JD）為線路控制，用轉(zhuǎn)點延長法放樣直線段，用切線支距法或偏角法放樣曲線段；邊樁測設則是根據(jù)橫斷面圖dr|上左、右邊樁距中樁的距離（亠、），在實地沿橫斷面方向進行丈量。隨著高等級公路特別是高速公路建設的興起，公路施工精度要求的提高以及全站儀、GPS等先進儀器的出現(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)場測設不靈活（

25、出現(xiàn)虛交，處理麻煩）等缺點，已越來越不能滿足現(xiàn)代公路建設的需要，遵照測繪法的有關規(guī)定，大中型建設工程項目的坐標系統(tǒng)應與國家坐標系統(tǒng)一致或與國家坐標系統(tǒng)相聯(lián)系，故公路工程一般用光電導線或GPS測量方法建立線路統(tǒng)一坐標系，根據(jù)控制點坐標和中邊樁坐標，用“極坐標法”測設出各中邊樁。如何根據(jù)設計的線路交點（JD）的坐標和曲線元素，計算出各中邊樁在統(tǒng)一坐標系中的坐標，是本文要探討的問題。（二）中樁坐標計算任何復雜的公路平面線形都是由直線、緩和曲線、圓曲線幾個基本線形單元組成的。一般情況下在線路拐彎時多采用“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（ZH或HZ）處的半徑為；所謂“對稱

26、”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計中，經(jīng)常會出現(xiàn)“非完整非對稱曲線”。根據(jù)各個局部坐標系與線路統(tǒng)一坐標系的相互關系，可將各個局部坐標統(tǒng)一起來。下面分別敘述其實現(xiàn)過程。1、直線上點的坐標計算如圖10a）b）所示，設xoy為線路統(tǒng)一坐標系，x'-ZH-y'為緩和曲線按切線支距法建立的局部坐標系，則JDi-1JDi直線段上任一中樁P的坐標為：分別為P位角，可由坐標反算而得。為JDi-1JDi式（1）的設計坐標;坐標方均是直線上點,其坐標可曲線起點（ZH或ZY），曲線終點（HZ或YZ）按式（1）來計算。2、完整曲線上點的坐標計算如圖10a），

27、某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iPA組成。（1）第一緩和曲線及圓曲線上點的坐標計算當K點位于第一緩和曲線（ZHHY）上，按切線支距法公式有:一”FP(円2_402/+3456A*/*'599040+17542600卩1嚴嚴武一右斑門那氏盜42240967（5800應山353009700D也;當K點位于圓曲線（HYYH）上，有：中ii陽F嗣（3）其中有:其中有:Q|：L-L式（2）（3）（4）中，嚴為切線角；':為K點至ZHi點的設計里程之差，即曲線長；R、'二1、廠一、p、q為常量，分.V就亠斗別表示圓曲線半徑，第一緩和曲線長、緩和

28、曲線角（;）、內(nèi)移值（二）、切線增值（：丄“）。再由坐標系變換公式可得：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坐標計算（右轉(zhuǎn)）圖10b）直線第緩和曲線圓曲線段點坐標計算（左轉(zhuǎn)）（2）第二緩和曲線上點的坐標計算如圖12所示，當M點位于第二緩和曲線（YHHZ）上，有：X1豐+，釗尺佻345你氣：酈040朗：17542600f戶I1J11嚴嚴m(xù)_336R遲42240Jt5l9旳伺叩尺偉3530097000式（6）中，匚：，為M點至HZ點的曲線長；R為圓曲線半徑,、亠為第二緩和曲線長。再由坐標系變換公式可得：:訕減（7）式（7）中f為符號函數(shù)

29、，線路右轉(zhuǎn)時取“-”，左轉(zhuǎn)取“+”。（3）單圓曲線（ZYYZ）上點的坐標計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）中內(nèi)移值p、切線增長q、第一緩和曲線長.亠、緩和曲線角為零，計算出單圓曲線上各點的局部坐標后，由式（5）可得ZYYZ上各點的統(tǒng)一坐標圖12第二緩和曲線段點坐標計算（右轉(zhuǎn)）圖13非完整緩和曲線段點坐標計算（右轉(zhuǎn)）3、非完整曲線上點的坐標計算如圖13所示，設非完整緩和曲線起點如圖13所示，設非完整緩和曲線起點Q的坐標為（樁號，曲率半徑，切線沿前進方向的坐標方位角為終點Z的樁號r，曲率半徑，則Z點至Q點曲線長，則該曲線可看成是曲率半徑由D%到亠二的

30、緩和曲線去掉曲率半徑由到二后的剩余部分。設N點為該曲線上一點，N點至Q點的曲線長為；O為對應完整緩和曲線的起點，Q點至0點的曲線長，則由回旋型緩和曲線上任一點曲率半徑與曲線長成正比的性質(zhì),有:得:設則由緩和曲線的切線角公式及偏角法計算公式知:(10)(10)(11)由圖13知:(12)則直線QO的坐標方位角為:(13)0點切線方向一軸的坐標方位角0點切線方向一軸的坐標方位角為:(14)式（13）（14）中,轉(zhuǎn)時，取“+”。為符號函數(shù)，線路右轉(zhuǎn)時，取“-”；線路左故0點坐標(15)將式（14）、（15）代入坐標平移旋轉(zhuǎn)公式，得任一點N的坐標為:式（16）中,*iHH!:11(16)JL?T,J/

31、）按式（2）計算，代入時為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”左轉(zhuǎn)取（三）邊樁坐標計算有了中樁坐標（x,y）及其至左、右邊樁的距離dL、dR后，計算出中樁至左、右邊樁的坐標方位角AZ-L、AZ-R，則由式（17）、（18）得一九rrtAbyb左、右邊樁坐標（亠，L4）、（二，-亠）。鬥嶺（17）加耐（18）1、直線上點AZ-L、AZ-R的計算從圖10a）b）知：右4屮擴(19)AZ-L、AZ-R的計算2、第一緩和曲線及圓曲線段點如圖10a）b）所示，有:(20)式（20）中，當K點位于第一緩和曲線上,按式（9）計算;當K點位于圓曲線段，按式（4）計算轉(zhuǎn)取“-”。為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取“+”，左3、第二緩和曲線段

32、點AZ-LAZ-R的計算如圖12所示，有:(21)式（21）中,按式.計算;為符號函數(shù)，右轉(zhuǎn)取左轉(zhuǎn)取“+（四）算例如圖13設某高速公路立交匝道（右轉(zhuǎn)）的非完整緩和曲線段起點Q的樁號K8+249.527，曲率半徑RQ=5400m，切線沿前進方向的坐標方位角川刖J，坐標為（91412.164，79684.008）;終點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，試計算K8+309.527的中、邊樁坐標。1、完整緩和曲線起點O的計算由公式(8)(15)TV,'Tf川|il幾由公式(8)(15)TV,&

33、#39;Tf川|il幾計算得:2、中樁坐標的計算由式（2）（14）（16）計算得:的坐標方位角3、邊樁統(tǒng)一坐標的計算式（20）中Ai-1-i式（20）中Ai-1-i得由式（9）（20）得:即訂孤軸的坐標方位角1丄。再由式（17）（18）O（五）小結(jié)通過坐標轉(zhuǎn)換的方法，在傳統(tǒng)測設的各個局部坐標系與線路統(tǒng)一坐標系間建立了紐帶，通過編程能實現(xiàn)各個中樁邊樁坐標的同步計算。對于復曲線、回頭曲線、喇叭形立交、水滴形立交等復雜線形，可將其分解成直線、非完整非對稱緩和曲線、圓曲線形式，再按文中的方法進行計算。用線路統(tǒng)一坐標進行放樣，測設靈活方便，不必在實地標定交點（JD）位置，這對于交點位于人無法到達的地方（

34、如山峰、深谷、河流、建筑物內(nèi)），是十分方便的。應用中，以樁號L為引數(shù)，建立包括中樁、邊樁、控制點在內(nèi)的坐標數(shù)據(jù)文件。將坐標數(shù)據(jù)文件導入全站儀或GPS接收機，應用坐標放樣功能，便可實現(xiàn)中、邊樁的同時放樣。特別是GPS的RTK技術(shù)出現(xiàn)后，無需點間通視，大大提高了坐標放樣的工作效率，可基本達到中、邊樁放樣的自動化。第三章建筑施工點位坐標計算及放樣方法、平面坐標系間的坐標轉(zhuǎn)換公式如圖14，設有平面坐標系xoy和x'o'y'（左手系x、x'軸正向順時針旋轉(zhuǎn)90。為y、y'軸正向）;x軸與x'軸間的夾角為9（x軸正向順時針旋轉(zhuǎn)至x'軸正向，9范圍：0

35、"360°）。設o'點在xoy坐標系中的坐標為（xo',yo'），則任一點P在xoy坐標系中的坐標（x,y）與其在x'o'y'坐標系中的坐標（x',y'）的關系式為：”恤;:M在建筑施工中，上面的平面坐標系xoy一般多為城市坐標系，平面坐標系x'o'y'一般多為建筑施工坐標系AOB;若xoy、x'o'y'均為左手系，則用上式進行轉(zhuǎn)換；但有時建筑施工坐標系AOB會出現(xiàn)右手系x'（A）軸正向逆時針旋轉(zhuǎn)90。為y'（B）軸正向。此時，應注意上面的計算公式

36、變?yōu)椋篨+x=嘰、+/cos5y-yc>-fcos0+£血0即:cos5sind二、建筑基線測設及角樁定位如圖15，選擇100mx35m的一個開闊場地作為實驗場地，先在地面上定出水平距離為55.868m的兩點，將其定義為城建局提供的已知導線點A5、A6，其中A5同時兼作水準點。圖15基線測設及角樁定位圖1、“T”形建筑基線的測設（1）根據(jù)建筑基線M、ON、P四點的設計坐標和導線點A5、A6坐標,用極坐標法進行測設，并打上木樁。已知各點在城市坐標系中的坐標如下：A5(2002.226,1006.781,20.27),A6(2004.716,1062.593),M(1998.090

37、,996.815),0(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MO、ON距離，使其與設計值之差的相對誤差不得大于1/10000（3）在O點用正倒鏡分中法，撥角90。，并放樣距離OP，在木樁上定出P點的位置。（4）測量vPOM,要求其與90之差不得超過與設計值之差的相對誤差不得大于1/100002、根據(jù)導線進行建筑物的定位設圖中NOP構(gòu)成的是建筑施工坐標系AOB，并設待建建筑物F2在以O點原點的建筑施工坐標系AOB中的坐標分別為1#（3,2）、2#（

38、3，17）、3#（23，17）4#（23，2），且已知建筑坐標系原點O在城市坐標系中的坐標為O（1996.275，1042.726），OA軸的坐標方位角為北I用，試計算出1#、2#、3#、4#點在城市坐標系中的坐標，并在在A6測站，后視A5，用極坐標法放樣出F2的1#、2#、3#、4#四個角樁。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#四個角樁的填挖深度。（F2的地坪高程為20.50m）。參考答案：F2的4個角樁的設計坐標分別如下:1#(1994.158,1045.644)、2#(1979.170,1045.051)、3#(1978.378,1065.03

39、5)、4#(1993.366,1065.629)檢查12個角樁的水平角與90°的差是否小于檢查12個角樁的水平角與90°的差是否小于距離與設計值之差的相對誤差不得大于1/30003、根據(jù)建筑基線進行建筑物的定位*根據(jù)圖中的待建建筑物F1與建筑基線的關系，利用建筑基線，用直角坐標法放樣出F1的1#、2#、3#、4#四個角樁。檢查12個角樁的水平角與90°的差是否小于，距離與設計值之差的相對誤差不得大于1/3000。三、圓曲線中樁測設的局部極坐標法如圖16所示，用局部極坐標法測設圓曲線中樁的方法是：（1）以圓曲線起點ZY為原點，切線指向交點JD為x軸正向，再順時針旋轉(zhuǎn)

40、90。為y軸正向，建立切線支距法坐標系。（2）用切線支距法同樣的方法求出各中樁P在該坐標系中的坐標。（注意y坐標的正負符號。）y.=ki”前卜呦其中有:（3）在ZY點架儀，輸入測站點坐標（0，0），后視x軸正向，輸入方位角測出一任意點ZD在該坐標系中的坐標（4）在ZD點設站，后視ZY點，根據(jù)各中樁P的坐標用全站儀坐標放樣功能，放樣出各中樁。若使用經(jīng)緯儀，則可先用坐標反算公式，求出P點至ZD點的距離D及轉(zhuǎn)角S（方位角之差），再進行撥角、量邊。第四章CASIOFX-4800P程序、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

41、測設坐標計算程序。3、程序數(shù)學模型按切線支距法建立的緩和曲線局部坐標系。即以曲線起點或終點為坐標原點，切線方向為X軸正向，圓心方向為丫軸正向。4、程序清單A“ZH”：R:S“LS”：Lbl1/L,B/Lbl2/C=Abs(L-A):D=RS:X=C-CA5-40D2+CA9-3456DA4-CA13-599040DA6+CA17-17542600。八8丄Y=CA3-6D-CA7-336DA3+CA11十42240。八5£八15-9676800。八7+。八19-3530097000DA9丄Goto1/Lbl3/P=S2-24-R-SA4E=180(Abs(L-A)-S)-R-n+180

42、S-(2nR)-2688-RA3:Q=S-2$八3-240-R2/X=RsinE+Q丄Y=R-RcosE+P丄Goto1/5、程序說明ZHZH點樁號（里程）；R圓曲線半徑；LS緩和曲線長;L待測設樁的樁號（里程）；B當待測設中樁位于緩和曲線段，則輸入“1”，當待測設中樁位于圓曲線段，則輸入“1”以外的數(shù)值。X-切線支距法的X值；丫一一切線支距法的丫值。、平面坐標轉(zhuǎn)換程序1程序名：ZHUANHUAN（轉(zhuǎn)換）2、用途該程序是“兩平面坐標系間坐標轉(zhuǎn)換”的計算程序。3、程序數(shù)學模型根據(jù)圖14的平面坐標系間坐標轉(zhuǎn)換的平移旋轉(zhuǎn)公式，進行計算，即有公式：4、程序清單:C“X0:E“Y0:D“ANGLE:F“

43、SIGN/Lbl0/A,B/FFB=-BX=C+AcosD-BsinD丄Y=E+BcosD+AsinD丄Goto05、程序說明：X0，丫0施工坐標系(A-O'-B)的原點0'在統(tǒng)一坐標系(x-o-y)中的坐標。ANGLE為統(tǒng)一坐標系的x軸順時針旋轉(zhuǎn)至施工坐標系的A軸的角值。SIGN為符號函數(shù)，若輸入“1”時，貝憔明x-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x-o-y為左手系，而A-O'-B為右手系。A，B某點在施工坐標系中的縱、橫坐標。X，丫一一該點在相應統(tǒng)一坐標系中的縱、橫坐標。第五章理論與實操習題集一、理論習題說明：請路橋類學生

44、完成第1、4題，請建工類學生完成第2、3、4題。1、在左轉(zhuǎn)的帶緩和曲線的圓曲線中樁測設中，設起點ZH樁號為K5+219.63，其坐標為（31574.163,62571.446K5+219.63，其坐標為（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，試計算:(1) 直線上中樁K5+160、K5+180、K5+200的坐標。(2) 緩和曲線上中樁K5+260、K5+280、K5+300的坐標。(3) 圓曲線上中樁K5+340、K5+360、K5+380的坐標。(4) 若將題目的“左轉(zhuǎn)”改為“右轉(zhuǎn)”，試計算直線上中樁K5+180、緩和曲線上

45、中樁K5+300、圓曲線上中樁K5+340的坐標。部分參考答案：左轉(zhuǎn)時，有:K5+180:x=31551.259，y=62603.787K5+300:x'=80.36417853，y'=0.7209861767，x=31620.020，y=62505.446。K5+340:x'=120.3261366,y'=2.421637931,x=31641.728y=62471.850。2、如圖16,已知單圓曲線的半徑R=300m,交點的里程為K3+182.76,轉(zhuǎn)角，試計算出里程為K3+120、K3+130、K3+140三個中樁的切線支距法坐標。3、完成此教材P26-P27的“建筑基線測設及角樁定位”中角樁的坐標計算及實地測設方法。4、用CASIOfx-4800P或CASIOfx-4500PA編程計算器編制程序，使其實現(xiàn)以上計算功能。、實操習題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X、丫均打開。3、將豎盤讀數(shù)V的顯示由目前的“望遠鏡水平時盤左為90?！备臑?、將距離單位由目前的“望遠鏡水平時盤左為0。”（即顯示的V直接為豎直角。）4、將測量模式由目前的再改回“精測”。精測（Fine）改為粗測（coarse），米”改為“英尺”，再改回“米”6、在地面上任