施工測量中的坐標(biāo)、高程的幾種計(jì)算方法

1、-. z.4211521095摘要： 施工測量中的坐標(biāo)、高程的幾種計(jì)算方法，利用CAD、E*CEL、軟件以及程序計(jì)算器互相校核，為外業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而保證工程施工的順利進(jìn)展。 關(guān)鍵詞：施工放樣坐標(biāo)、高程計(jì)算。 1概況 “兵馬未動、糧草先行測量工作向來被稱為工程施工的“糧草。其重要性不言而喻。近年來隨著全站儀等光電儀器的使用，使我們的測量外業(yè)工作變的日益輕松。但是不管儀器怎么先進(jìn)，我們的內(nèi)業(yè)工作確一直是測量的重頭戲。測量內(nèi)業(yè)計(jì)算的正確與否，直接影響著我們的施工。 2施工測量內(nèi)業(yè)計(jì)算 測量內(nèi)業(yè)的計(jì)算，主要是施工放樣的坐標(biāo)計(jì)算和高程計(jì)算。CAD、E*CEL、測量軟件以及程序計(jì)算器的使用給我們的計(jì)

2、算帶來了極大的便利。而且?guī)追N方法的互相檢算也保證了我們內(nèi)業(yè)資料的正確性?，F(xiàn)結(jié)合本人的經(jīng)歷，就上述幾種方法作一介紹。2.1 利用CAD制圖計(jì)算 (1)施工放樣的資料計(jì)算 在施工放樣的資料計(jì)算， 首先我們利用CAD結(jié)合施工所使用的坐標(biāo)系繪制所建工程的平面圖，把所有的構(gòu)造物按照實(shí)際坐標(biāo)躍然于紙上。在這個步驟中最主要關(guān)鍵的問題是坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。大地坐標(biāo)系中上方為正北方向，代表的是*軸，而在CAD中*州代表的為正東方向，所以在繪圖中我們要利用CAD的UCS工具條中的坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)UCS功能，利用Z軸旋轉(zhuǎn)把UCS旋轉(zhuǎn)90度，然后利用*軸旋轉(zhuǎn)把UCS旋轉(zhuǎn)90度，如下圖： 然后按照圖紙所給的控制點(diǎn)坐標(biāo)和所給的構(gòu)造物

3、與控制點(diǎn)坐標(biāo)的相對關(guān)系，把構(gòu)造物一一繪制到CAD中。特別注意的一點(diǎn)是必須一步步找到構(gòu)造物的每個關(guān)鍵點(diǎn)與控制點(diǎn)的相對關(guān)系。不能按照圖紙所給的構(gòu)造物坐標(biāo)繪制。 做完這一步我們可以對設(shè)計(jì)的資料進(jìn)展復(fù)核了。按照設(shè)計(jì)所給的點(diǎn)在CAD上選取就可以了。外業(yè)放樣的資料讀取。1、按照坐標(biāo)放樣，我們之需要在圖紙上選取我們需要的點(diǎn)為即可。2、極坐標(biāo)的放樣的放樣有兩個方案，一個是把坐標(biāo)選取后用計(jì)算器算；一個是在圖紙上繪制致鏡點(diǎn)坐標(biāo)和后視點(diǎn)坐標(biāo)。然后量取放樣點(diǎn)所需的角度和距離。這樣可以對我們的手工計(jì)算做一個校核。 2、利用CAD建立整個工程的三維立體模型，按照圖紙所給的各分項(xiàng)工程的相對位置和尺寸關(guān)系建立三位立體圖，這種

4、做法可以解決坐標(biāo)和高程的同時復(fù)核。而且還有一個好處就是對整個待建工程從視覺上有個整體的理解。但是這需要要很高的CAD制圖造詣，要求能夠熟練使用三維制圖，有很強(qiáng)的空間和立體方位的感覺。對*、Y、Z的轉(zhuǎn)換要特別注意。對北方向和三維視圖的調(diào)整很重要的。另外還要對圖紙的識別和尺寸的相對關(guān)系要仔細(xì)地分析。在外業(yè)放樣和高程測量時我們只要選取待測點(diǎn)的坐標(biāo)或者高程即可，方便實(shí)用。 22 E*CEL表格計(jì)算。 E*CEL的運(yùn)用為我們的測量內(nèi)業(yè)工作計(jì)算又提供了一個很好的平臺。 1直線的計(jì)算只需要在距離和方位角即可以按照E*CEL表格結(jié)合*=cos(a)L、Y=sin(a) 為待求點(diǎn)的*坐標(biāo)L的公式編輯，如下圖：

5、B列C列是點(diǎn)的*、y坐標(biāo)。D為待求點(diǎn)的坐標(biāo)方位角，E為將角度轉(zhuǎn)化為弧度在E*CEL中只默認(rèn)弧度，轉(zhuǎn)換方法為點(diǎn)擊E3后在地址欄中輸入=RADIANS(D3)，D3必須化為度，F(xiàn)為待求點(diǎn)到點(diǎn)的距離，G為待求點(diǎn)的*坐標(biāo)，H為待求點(diǎn)的Y坐標(biāo) 計(jì)算方法為，點(diǎn)擊G3后在地址欄中輸入 ：=B3+cos(E3) F3, 點(diǎn)擊G3后在地址欄中輸入： = C3+sin(E3) F3 2圓曲線的計(jì)算， 在進(jìn)展曲線計(jì)算之前，利用公式計(jì)算出曲線的圓心坐標(biāo)C、D，計(jì)算直圓點(diǎn)到圓心的方位角F，同時在E欄輸入我們所需坐標(biāo)的弧長直圓點(diǎn)到待求點(diǎn)，算出待求點(diǎn)和直圓點(diǎn)的夾角G，H=F+G就是我們待求點(diǎn)的方位角，待求點(diǎn)坐標(biāo)J,K的坐標(biāo)

6、分別為 *坐標(biāo)為：J2=C2+I2COS(H2) Y坐標(biāo)為：K2=D2+I2SIN (H2) 其中：I 列為曲線的半徑， 3緩和曲線的計(jì)算， 采用的方式是利用圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以直圓點(diǎn)或圓直點(diǎn)為方向計(jì)算方位角；計(jì)算緩和曲線上待求各點(diǎn)的坐標(biāo)。設(shè)圓心的坐標(biāo)為：*0 ,Y0；圓曲線的半徑為R；緩和曲線長度為ls；曲線的內(nèi)移值為p=l2s/24R；切線增長值為q=(ls/2)-(ls3/240R2)；轉(zhuǎn)向角a；緩和曲線角B0 =ls/2R180/；緩和曲線上ZH到HY待求點(diǎn)距ZH點(diǎn)或YH到HZ待求點(diǎn)距HZ點(diǎn)的曲線長度是l1；圓曲線的待求點(diǎn)距HY點(diǎn)的弧長為li； 1 ZH到HY段的計(jì)算公式為 *=L(si

7、n+)Y= L(cos+) 其中：L=R+l1p/ls ; =l1/2R180/ 待求點(diǎn)坐標(biāo)：*= *0+* Y=Y0+Y 2 圓曲線段 * =L(sin) Y = L(cos) 其中：L=R ; =B0+(li/R)180/ 待求點(diǎn)坐標(biāo)：*= *0+* Y=Y0+Y 3 YH到HZ段的計(jì)算公式為 *=L(sin+) Y= L(cos+) 其中：L=R+ls-l1p/ls ; =ls-l1/2R180/ 待求點(diǎn)坐標(biāo)：*= *0+* Y=Y0+Y 按照上述公式在E*CEL中編公式如下： ZH到HY段為 說明：A，B分別為圓心的*，Y坐標(biāo)，C為緩和曲線的長度，D為待求點(diǎn)到ZH點(diǎn)的弧長，E為ZH到圓

8、心的方位角，F(xiàn)，為待求點(diǎn)到ZH的弧長所對的夾角，G為待求點(diǎn)到圓心的方位角，H為圓曲線的半徑，I為圓曲線的內(nèi)移值，J為緩和曲線的半徑，K，M分別為待求點(diǎn)的坐標(biāo)。 YH到HZ段為 說明：A，B分別為圓心的*，Y坐標(biāo)，C為緩和曲線的長度，D為待求點(diǎn)到Y(jié)H點(diǎn)的弧長，E為ZH到圓心的方位角，F(xiàn)，為待求點(diǎn)到ZH的弧長所對的夾角，G為待求點(diǎn)到圓心的方位角，H為圓曲線的半徑，I為圓曲線的內(nèi)移值，J為緩和曲線的半徑，K，M分別為待求點(diǎn)的坐標(biāo)。 23 利用程序計(jì)算器，編程序計(jì)算，如下是幾個程序，用來計(jì)算坐標(biāo)。 CASIO f*-4800編程的幾個測量小程序： 1、求坐標(biāo)，置鏡點(diǎn)和后視點(diǎn)的坐標(biāo)、到前視點(diǎn)的順時針夾角

9、及距離，求前視點(diǎn)的坐標(biāo)： Z，J為置鏡點(diǎn)的坐標(biāo)，H，S后視點(diǎn)的坐標(biāo)，B 為夾角，L為置鏡點(diǎn)到前視點(diǎn)的距離。 文件名：QIUZUOBIZO Z J H S L B U=J-S W=Z-H P=tan-1UW ProgV.SUB *=Z+LCosG Y=J+LSinG 子程序V.SUB ProgR.SUB V=R-180+B V0G=360+R-180+B R-180+B 子程序R.SUB U0Goto 1 Goto 2 Lb11 WR=P R=180+P Lb12 WR=360+P R=180+P 2、求緩和曲線或者圓曲線任意點(diǎn)法線上點(diǎn)的坐標(biāo)，利用該程序可以順利進(jìn)展鐵路橋梁橋墩點(diǎn)的放樣或其他放樣

10、。 文件名：QLF*FY：I為曲線上任意點(diǎn)到直緩點(diǎn)的距離，R為曲線半徑，LK為緩和曲線長，E為該點(diǎn)法線上點(diǎn)到曲線的法線距離。該程序要求以直緩點(diǎn)為坐標(biāo)圓點(diǎn)，以直緩點(diǎn)所在直線為*軸 I R L E B=90I2RL U=I-I540R2L2 V=I36RL-I7336R3L3 D=90LR M=L2-L3240R2 P=L224R-L42688R3 Q=180I-LR ILGoto 1 Goto 2 Lb11 *=U+ESinB Y=U-ESinB Lb12 *=R+ESinD+Q+M Y=R+PCosD+Q 1、求坐標(biāo)，置鏡點(diǎn)和后視點(diǎn)的坐標(biāo)、到前視點(diǎn)的順時針夾角及距離，求前視點(diǎn)的坐標(biāo)： Z，J為

11、置鏡點(diǎn)的坐標(biāo)，H，S后視點(diǎn)的坐標(biāo)，B 為夾角，L為置鏡點(diǎn)到前視點(diǎn)的距離。 文件名：QIUZUOBIZO Z J H S L B U=J-S W=Z-H P=tan-1UW ProgV.SUB *=Z+LCosG Y=J+LSinG 子程序V.SUB ProgR.SUB V=R-180+B V0G=360+R-180+B R-180+B 子程序R.SUB U0Goto 1 Goto 2 Lb11 WR=P R=180+P Lb12 WR=360+P R=180+P 1求夾角、距離 文件名：JIAJIAO-1 Z、J為置鏡電坐標(biāo)；A、B為后視點(diǎn)坐標(biāo)；E、F為前視點(diǎn)坐標(biāo)。R為由后視到前視的順時針夾角

12、；I為置鏡點(diǎn)到前視的距離。 Z J A B E F A，B C=A-Z D=B-J U=E-Z E，F(xiàn) V=F-J M=DC N=VU I=U2+V2 Prog“*.SUB Z，J Prog“Y.SUB *Y=R=360-*+Y R=Y-* 子程序如下： 文件名：*.SUB D0Goto1 Goto2 Lb1 1 C0*=tan-1M *=180+ tan-1M Lb1 2 C0*=360+tan-1M *=180+ tan-1M 文件名：Y.SUB D0Goto3 Goto4 Lb1 3 U0Y=tan-1M *=180+ tan-1M Lb1 4 U0*=360+tan-1M *=180+

13、 tan-1M 24 利用普通計(jì)算器手工按照公式計(jì)算坐標(biāo)。 1直線段按照公式 *= *0+* Y=Y0+Y 其中：*=L(sin+ Y= L(cos+) 2圓曲線段為：*= *0+* Y=Y0+Y 其中：*=R(sin+ Y= R(cos+ 3緩和曲線的計(jì)算， 采用的方式是利用圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以直圓點(diǎn)或圓直點(diǎn)為方向計(jì)算方位角；計(jì)算緩和曲線上待求各點(diǎn)的坐標(biāo)。設(shè)圓心的坐標(biāo)為：*0 ,Y0；圓曲線的半徑為R；緩和曲線長度為ls；曲線的內(nèi)移值為p=l2s/24R；切線增長值為q=(ls/2)-(ls3/240R2)；轉(zhuǎn)向角a；緩和曲線角B0 =ls/2R180/；緩和曲線上ZH到HY待求點(diǎn)距ZH點(diǎn)或YH到HZ待求點(diǎn)距HZ點(diǎn)的曲線長度是l1；圓曲線的待求點(diǎn)距HY點(diǎn)的弧長為l； a.ZH到HY段的計(jì)算公式為 *=L(sin+) Y= L(cos+) 其中：L=R+l1p/ls ; =l1/2R180/ 待求點(diǎn)坐標(biāo)：*= *0+* Y=Y0+Y b.圓曲線段 * =L(sin) Y = L(cos) 其中：L=R ; =B0+(li/R)180/ 待求點(diǎn)坐標(biāo)：*=