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連云港金升提供全站儀的應(yīng)用以在施工放樣中具體的應(yīng)用

連云港金升提供全站儀的應(yīng)用以在施工放樣中具體的應(yīng)用

**章 TOPCON GTS-312 全站儀的使用

 

一、儀器外觀和功能說(shuō)明

  1、儀器外觀

 

 1  GTS-312 全站儀外觀及各部件名稱(chēng)

  2、面板上按鍵功能

  ——進(jìn)入坐標(biāo)測(cè)量模式鍵。

  ◢ ——進(jìn)入距離測(cè)量模式鍵。

  ANG ——進(jìn)入角度測(cè)量模式鍵。

  MENU ——進(jìn)入主菜單測(cè)量模式鍵。

  ESC ——用于中斷正在進(jìn)行的操作,退回到上**菜單。

  POWER ——電源開(kāi)關(guān)鍵

  ◢ ◣ ——光標(biāo)左右移動(dòng)鍵

  ▲ ▼ ——光標(biāo)上下移動(dòng)、翻屏鍵

  F1 、 F2 、 F3 、 F4 ——軟功能鍵,分別對(duì)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(hào)的含義

  V ——豎盤(pán)讀數(shù) ; HR ——水平讀盤(pán)讀數(shù)(右向計(jì)數(shù)); HL ——水平讀盤(pán)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(cè)距;

  N —— 北坐標(biāo),相當(dāng)于x ; 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(cè)量模式

  功能: 按 ANG 鍵進(jìn)入, 可進(jìn)行水平角、豎直角測(cè)量,傾斜改正開(kāi)關(guān)設(shè)置。

第 1 頁(yè)

F1 OSET :設(shè)置水平讀數(shù)為 0°。

F2 HOLD :鎖定水平讀數(shù)。

F3 HSET :設(shè)置任意大小的水平讀數(shù)。

F4 P1 ↓: 進(jìn)入第 2 頁(yè)。

第 2 頁(yè)

F1 TILT :設(shè)置傾斜改正開(kāi)關(guān)。

F2 REP : 復(fù)測(cè)法。

F3 V% : 豎直角用百分?jǐn)?shù)顯示。

F4 P2 ↓: 進(jìn)入第 3 頁(yè)。

第 3 頁(yè)

F1 H-BZ :儀器每轉(zhuǎn)動(dòng)水平角 90° 時(shí),是否要蜂鳴聲。

F2 R/L :右向水平讀數(shù) HR/ 左向水平讀數(shù) HL 切換,一般用 HR 。

F3 CMPS :天頂距 V/ 豎直角 CMPS 的切換,一般取 V 。

F4 P3 ↓:進(jìn)入第 1 頁(yè)。

 

三、距離測(cè)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(cè)量及 PSM 、 PPM 、距離單位等設(shè)置

第 1 頁(yè)

F1 MEAS :進(jìn)行測(cè)量。

F2 MODE :設(shè)置測(cè)量模式, Fine/coarse/tragcking(精測(cè)/ 粗測(cè)/ 跟蹤)。

F3 S/A : 設(shè)置棱鏡常數(shù)改正值( PSM )、大氣改正值( PPM )。

F4 P1 ↓:進(jìn)入第 2 頁(yè)。

第 2 頁(yè)

F1 OFSET :偏心測(cè)量方式。

F2 SO :距離放樣測(cè)量方式。

F3 m /f/i :距離單位米 / 英尺 / 英寸的切換。

F4 P2 ↓: 進(jìn)入第 1 頁(yè)。

 

四、坐標(biāo)測(cè)量模式

  功能: 進(jìn)入,可進(jìn)行坐標(biāo)(N,E ,H)、水平角、豎直角、斜距測(cè)量及 PSM 、 PPM 、距離單位等設(shè)置。

第 1 頁(yè)

F1 MEAS :進(jìn)行測(cè)量。

F2 MODE :設(shè)置測(cè)量模式, Fine/Coarse/Tracking 。

F3 S/A :設(shè)置棱鏡改正值( PSM ),大氣改正值( PPM )常數(shù)。

F4 P1 ↓:進(jìn)入第 2 頁(yè)。

第 2 頁(yè)

F1 R.HT :輸入棱鏡高。

F2 INS.HT :輸入儀器高。

F3 OCC :輸入測(cè)站坐標(biāo)。

F4 P2 ↓:進(jìn)入第 3 頁(yè)。

第 3 頁(yè)

F1 OFSET :偏心測(cè)量方式。

F2 ———

F3 m/f/i: 距離單位米 / 英尺 / 英寸切換。

F4 P3↓:進(jìn)入第 1 頁(yè)。

 

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、內(nèi)存管理、參數(shù)設(shè)置等。

第 1 頁(yè)

DATA COLLECT( 數(shù)據(jù)采集)

LAY OUT( 點(diǎn)的放樣 )

MEMORY MGR.( 內(nèi)存管理 )

第 2 頁(yè)

PROGRAM( 程序 )

GRID FACTOR( 坐標(biāo)格網(wǎng)因子 )

ILLUMINATION( 照明 )

第 3 頁(yè)

PARAMETRERS( 參數(shù)設(shè)置 )

CONTRAST ADJ.( 顯示屏對(duì)比度調(diào)整 )

  1、 MEMORY MGR.( 存儲(chǔ)管理 )

第 1 頁(yè)

FILE STATUS( 顯示測(cè)量數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件總數(shù) )

SEARCH( 查找測(cè)量數(shù)據(jù)、坐標(biāo)數(shù)據(jù)、編碼庫(kù) )

FILE MAINTAIN( 文件更名、查找數(shù)據(jù)、刪除文件 )

第 2 頁(yè)

COORD. INPUT( 坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)輸入 )

DELETE COORD.( 刪除文件中的坐標(biāo)數(shù)據(jù) )

PCODE INPUT( 編碼數(shù)據(jù)輸入 )

第 3 頁(yè)

DATA TRANSFER( 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(yè)

REM( 懸高測(cè)量 )

MLM( 對(duì)邊測(cè)量 )

Z COORD.( 設(shè)置測(cè)站點(diǎn) Z 坐標(biāo) )

第 2 頁(yè)

AREA( 計(jì)算面積 )

POINT TO LINE( 相對(duì)于直線的目標(biāo)點(diǎn)測(cè)量 )

 

  3、PARAMETRERS( 參數(shù)設(shè)置 )

第 1 頁(yè)

MINIMUM READING( *小讀數(shù) )

AUTO POWER OFF( 自動(dòng)關(guān)機(jī) )

TILT ON/OFF( 垂直角和水平角傾斜改正 )

第 2 頁(yè)

ERROR CORRECTION( 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(chǔ)管理菜單操作可參見(jiàn)下圖2 。

2:存儲(chǔ)管理操作菜單

六、全站儀的主要功能介紹

  說(shuō)明: 測(cè)量前,要進(jìn)行如下設(shè)置——按◢ 或,進(jìn)入距離測(cè)量或坐標(biāo)測(cè)量模式,再按第1頁(yè)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(guó)產(chǎn)棱鏡設(shè)置為-30mm。(具體見(jiàn)說(shuō)明書(shū))。

  2、大氣改正值 PPM 的設(shè)置——按“T-P”,分別在“TEMP.”和“PRES.”欄,輸入測(cè)量時(shí)的氣溫、氣壓。(或者按照說(shuō)明書(shū)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(méi)有新設(shè)置前,儀器將保存現(xiàn)有設(shè)置。

(一)角度測(cè)量

   按 ANG 鍵,進(jìn)入測(cè)角模式(開(kāi)機(jī)后默認(rèn)的模式),其水平角、豎直角的測(cè)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(pán)讀數(shù)和豎直度盤(pán)讀數(shù)。

(二)距離測(cè)量

   先按◢ 鍵, 進(jìn)入測(cè)距模式,瞄準(zhǔn)棱鏡后,按 F1( MEAS ),即可。

(三)坐標(biāo)測(cè)量

   見(jiàn)圖 3 按鍵步驟:

  1、ANG 鍵,進(jìn)入測(cè)角模式,瞄準(zhǔn)后視點(diǎn) A 。

  2、HSET ,輸入測(cè)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(cè)量模式。 P1↓, 進(jìn)入第 2 頁(yè)。

  4、OCC ,分別在 N 、E 、Z 輸入測(cè)站坐標(biāo)( X0 ,Y0 ,H0 )。

  5、 P1↓ ,進(jìn)入第 2 頁(yè)。 INS.HT: 輸入儀器高。

  6、 P1↓ ,進(jìn)入第 2 頁(yè)。 R.HT:輸入 B 點(diǎn)處的棱鏡高。

  7、瞄準(zhǔn)待測(cè)量點(diǎn)B ,按 MEAS ,得 B 點(diǎn)的( XB ,YB ,HB )。

(四)零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣

   見(jiàn)圖 4 按鍵步驟為:

  1、按 MENU ——進(jìn)入主菜單測(cè)量模式。

  2、按 LAYOUT ——進(jìn)入放樣程序,再按 SKP ——略過(guò)選擇文件。

  3、按 OOC.PT (F1),再按 NEZ ,輸入測(cè)站 O 點(diǎn)坐標(biāo)( x0 ,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)( x A , y A );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)( x B ,y B ,H B )及測(cè)桿單棱鏡的鏡高后,按 ANGLE ( F1 )。使用水平制動(dòng)和水平微動(dòng)螺旋,使顯示的 dHR= ,即找到了 OB 方向,指揮持測(cè)桿單棱鏡者移動(dòng)位置,使棱鏡位于 OB 方向上。

  6、按 DIST ,進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)顯示的 dHD 來(lái)指揮持棱鏡者沿 OB 方向移動(dòng),若 dHD 為正,則向 O 點(diǎn)方向移動(dòng);反之若 dHD 為負(fù),則向遠(yuǎn)處移動(dòng),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 NEXT ——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)

 ?。?)在電腦上用文本編輯軟件(如 Windows 附件的“寫(xiě)字板”程序),輸入點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù),格式為“點(diǎn)名 ,Y,X,H ”;保存類(lèi)型為“文本文檔”。具體見(jiàn)圖 5 。

 ?。?)用“寫(xiě)字板”程序打開(kāi)文本格式坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件,并打開(kāi)T-COM 程序,將坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件復(fù)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 MENU — MEMORY MGR. — DATA TRANSFER ,進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸,先在“ COMM.PARAMETER ”(通訊參數(shù))中分別設(shè)置“PROTOCOL”(議協(xié))為“ACK/NAK ”;“BAUD RATE ”(波特率)9600 ;“CHAR./PARITY ”( 校檢位)“ 8/NONE ”;“ STOP BITS ”(停止位)“ 1 ”。

圖 5 :編輯上載的數(shù)據(jù)文件

 ?。?)點(diǎn)擊按鈕 , 出現(xiàn)“ Current data are saved as:030624.pts ”對(duì)話(huà)框時(shí),點(diǎn)“ OK ”,出現(xiàn)如下圖 6 的通訊參數(shù)設(shè)置對(duì)話(huà)框。按全站儀上的相同配置進(jìn)行設(shè)置并選擇“ Read text file ”后,點(diǎn)“ GO ”將剛保存的文件 030624.pts 打開(kāi),出現(xiàn) Point Details ( 點(diǎn)描述)對(duì)話(huà)框。

圖 6 :上載的數(shù)據(jù)文件

  (5) 回到全站儀主菜單 MENU 中的 MEMORY MGR. — DATA TRANSFER — LOAD DATA — 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)( Waiting Data ),再在電腦 Point Details 對(duì)話(huà)框中點(diǎn)“ OK ”。

  注:可以直接在 T-COM 軟件編輯欄中按“點(diǎn)名,Y,X,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“ Write text file ”后,再在全站儀上選擇下載數(shù)據(jù)文件的類(lèi)型 ( 測(cè)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)“ Current data are saved as 03062501.gt 6 ” 及“是否轉(zhuǎn)換” 時(shí)對(duì)話(huà)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(cè)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(lái)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)— MEMORY MGR.(內(nèi)存管理)— P ↓(翻頁(yè))— 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**個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)名、X 、Y 、H —輸入下一個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)名、X 、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(lái)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)。

 ?。?)在“ SELECT A FILE ”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) )。

 ?。?)在“ OCC.PT INPUT ”中用 INPUT 輸入或 LIST 選擇測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)號(hào) D3 ,并輸入 INS.HT (儀器高)。

 ?。?)在“ BACKSIGHT ”中同樣用 INPUT 輸入或 LIST 選擇后視點(diǎn)的點(diǎn)號(hào) D2 。

 ?。?)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(hào) 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 。

 ?。?)按 ANGLE ( F1 )。使用水平制動(dòng)和水平微動(dòng)螺旋,使顯示的 dHR= ,即找到了 D3 至 K0+040 連線方向,指揮持測(cè)桿單棱鏡者移動(dòng)位置,使棱鏡位于 D3 至 K0+040 連線方向上。

 ?。?)按 DIST ,進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)顯示的 dHD 來(lái)指揮持棱鏡者沿 D3 至 K0+040 連線方向移動(dòng),若 dHD 為正,則向 D3 點(diǎn)方向移動(dòng);反之若 dHD 為負(fù),則向遠(yuǎn)處移動(dòng),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。

 ?。?)按 NEXT ,放樣下一點(diǎn)。放樣操作菜單見(jiàn)下圖 8 。

圖 8 :放樣操作菜單

(七)數(shù)據(jù)采集 ( 略 )

(八)面積測(cè)量及單位換算

   面積測(cè)量的按鍵順序是:

  1、按 MENU —— P1 ↓——程序( F1 )—— P ↓( F4 )—— F1 (面積)—— F2 (測(cè)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(cè)量( F1 ),再照準(zhǔn) 2# 點(diǎn)的棱鏡,按測(cè)量( F1 )…,當(dāng)測(cè)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“ 100.00 m .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(cè)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(cè)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(cè)量出目標(biāo)點(diǎn)高度 VD 。懸高測(cè)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(cè)量)—— F1(輸入棱鏡高),如:1.3m 。

 ?。?)照準(zhǔn)棱鏡,按測(cè)量( F1 ),顯示儀器至棱鏡間的平距 HD —— SET (設(shè)置)。

 ?。?)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(cè)量)—— F2(不輸入棱鏡高 )。

  (2)照準(zhǔn)棱鏡,按測(cè)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(duì)邊測(cè)量( MLM ) *

   對(duì)邊測(cè)量功能,即測(cè)量?jī)蓚€(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(duì)邊測(cè)量 MLM 有兩個(gè)功能,即:

   MLM-1 (A-B ,A-C):即測(cè)量 A-B ,A-C ,A-D ,…和 MLM-2 (A-B ,B-C):即測(cè)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(duì)邊測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(huì)法( resection )(全站儀自由設(shè)站) *

   全站儀后方交會(huì)法,即在任意位置安置全站儀,通過(guò)對(duì)幾個(gè)已知點(diǎn)的觀測(cè),得到測(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)。其分為距離后方交會(huì)(觀測(cè) 2 個(gè)或更多的已知點(diǎn))和角度后方交會(huì)(觀測(cè) 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(guò))—— P↓(翻頁(yè))( F4 )—— P↓(翻頁(yè))( F4 )—— NEW POINT(新點(diǎn))( F2 )—— RESECTION (后方交會(huì)法)( F2 )。

   2、按 INPUT (F1),輸入測(cè)站點(diǎn)的點(diǎn)號(hào)—— ENT (回車(chē))—— INPUT (F1),輸入測(cè)站的儀器高—— ENT (回車(chē))。

   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(huì))或 F3 (角度后方交會(huì))。

   5、重復(fù) 3 、4 兩步,,觀測(cè)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(cè)站點(diǎn)的坐標(biāo)。

 

**章 高等級(jí)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 xoy 和 x'o'y' (左手系—— x 、 x' 軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°為 y 、 y' 軸正向); x 軸與 x' 軸間的夾角為θ( x 軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至 x' 軸正向,θ范圍: 0° — 360°)。設(shè) o' 點(diǎn)在 xoy 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為( xo',yo' ),則任一點(diǎn) P 在 xoy 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)( x,y )與其在 x'o'y' 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)( x',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(cè)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(zhǎng)法放樣直線段,用切線支距法或偏角法放樣曲線段;邊樁測(cè)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(jí)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**儀器的出現(xiàn),這種傳統(tǒng)方法由于存在放樣精度低、自動(dòng)化程度低、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)不靈活(出現(xiàn)虛交,處理麻煩)等缺點(diǎn),已越來(lái)越不能滿(mǎn)足現(xiàn)代公路建設(shè)的需要, 遵照《測(cè)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**坐標(biāo)系統(tǒng)一致或與**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(cè)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(cè)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(wèn)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(duì)稱(chēng)曲線”,所謂“完整”指**緩和曲線和**緩和曲線的起點(diǎn)( ZH 或 HZ )處的半徑為 ∞ ;所謂“對(duì)稱(chēng)”指**緩和曲線長(zhǎng) 和**緩和曲線長(zhǎng) 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(huì)出現(xiàn)“非完整非對(duì)稱(chēng)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(lái)。下面分別敘述其實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

  1、直線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算

   如圖 10 a) b) 所示,設(shè) xoy 為線路統(tǒng)一坐標(biāo)系, x'-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 JD i-1 ~JD i 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(lái)計(jì)算。

   2、完整曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算

   如圖 10 a ) ,某公路曲線由完整的**緩和曲線 、半徑為 R 的圓曲線、完整的**緩和曲線 組成。

   (1)**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**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 ZH i 點(diǎn)的設(shè)計(jì)里程之差,即曲線長(zhǎng); R 、 、 、 p 、 q 為常量,分別表示圓曲線半徑,**緩和曲線長(zhǎng)、緩和曲線角( )、內(nèi)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(hào)函數(shù),右轉(zhuǎn)取“ + ”,左轉(zhuǎn)取“ - ”(見(jiàn)圖 1 b ))。

圖 10 a)直線**緩和曲線圓曲線段點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算(右轉(zhuǎn)) 圖 10 b)直線**緩和曲線圓曲線段點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算(左轉(zhuǎn))

   (2)**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**緩和曲線( YH—HZ )上,有:

   ( 6 )

   式( 6 )中, ,為 M 點(diǎn)至 HZ 點(diǎn)的曲線長(zhǎng); R 為圓曲線半徑, 為**緩和曲線長(zhǎng)。

   再由坐標(biāo)系變換公式可得:

   ( 7 )

   式( 7 )中 f 為符號(hào)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(zhǎng)為零。令式( 3 )( 4 )中內(nèi)移值 p 、切線增長(zhǎng) q 、**緩和曲線長(zhǎng) 、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 **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(hào) ,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(hào) ,曲率半徑 ,則 Z 點(diǎn)至 Q 點(diǎn)曲線長(zhǎng) 。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(zhǎng)為 ; O 為對(duì)應(yīng)完整緩和曲線的起點(diǎn), Q 點(diǎn)至 O 點(diǎn)的曲線長(zhǎng)為 ,則由回旋型緩和曲線上任一點(diǎn)曲率半徑與曲線長(zhǎng)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(hào)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(hào)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)( x,y )及其至左、右邊樁的距離 d L 、 d R 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 10 a ) b )知:

     ( 19 )

   2、**緩和曲線及圓曲線段點(diǎn) AZ-L 、 AZ-R 的計(jì)算

   如圖 10 a ) b )所示,有:

   ( 20 )

   式( 20 )中,當(dāng) K 點(diǎn)位于**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(hào)函數(shù),右轉(zhuǎn)取“ + ”,左轉(zhuǎn)取“ - ”。

   3、**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(hào)函數(shù),右轉(zhuǎn)取“ - ”,左轉(zhuǎn)取“ + ”。

(四)算例

   如圖 13 設(shè)某高速公路立交匝道 ( 右轉(zhuǎn) ) 的非完整緩和曲線段起點(diǎn) Q 的樁號(hào) K8+249.527 ,曲率半徑 R Q = 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(hào) K8+329.527 ,曲率半徑 R Z = 1800m 。中樁 K8+309.527 到左、右邊樁的距離 d L = 18.75m , d R = 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(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法,在傳統(tǒng)測(cè)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(guò)編程能實(shí)現(xiàn)各個(gè)中樁邊樁坐標(biāo)的同步計(jì)算。對(duì)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(duì)稱(chēng)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(cè)設(shè)靈活方便,不必在實(shí)地標(biāo)定交點(diǎn)( JD )位置,這對(duì)于交點(diǎn)位于人無(wú)法到達(dá)的地方(如山峰、深谷、河流、建筑物內(nèi)),是十分方便的。應(yīng)用中,以樁號(hào) L 為引數(shù),建立包括中樁、邊樁、控制點(diǎn)在內(nèi)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(wú)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(dòng)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 xoy 和 x'o'y' (左手系—— x 、 x' 軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90°為 y 、 y' 軸正向); x 軸與 x' 軸間的夾角為θ( x 軸正向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)至 x' 軸正向,θ范圍: 0°— 360°)。設(shè) o' 點(diǎn)在 xoy 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為( xo',yo' ),則任一點(diǎn) P 在 xoy 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)( x,y )與其在 x'o'y' 坐標(biāo)系中的坐標(biāo)( x',y' )的關(guān)系式為:

 

  在建筑施工中,上面的平面坐標(biāo)系 xoy 一般多為城市坐標(biāo)系,平面坐標(biāo)系 x'o'y' 一般多為建筑施工坐標(biāo)系 AOB ;若 xoy 、 x'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 AOB 會(huì)出現(xiàn)右手系—— x' ( 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?/p>

二、建筑基線測(cè)設(shè)及角樁定位

  如圖 15 ,選擇 100m × 35m 的一個(gè)開(kāi)闊場(chǎng)地作為實(shí)驗(yàn)場(chǎng)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(cè)設(shè)及角樁定位圖

  1、“ T ”形建筑基線的測(cè)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(cè)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(cè)量改正后的 <MON ,要求其與 180°之差不得超過(guò) ,再丈量 MO 、 ON 距離,使其與設(shè)計(jì)值之差的相對(duì)誤差不得大于 1/10000 。

 ?。?)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。

 ?。?)測(cè)量 <POM ,要求其與 90°之差不得超過(guò) ,再丈量 OP 距離,與設(shè)計(jì)值之差的相對(duì)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 AOB ,并設(shè)待建建筑物 F2 在以 O 點(diǎn)原點(diǎn)的建筑施工坐標(biāo)系 AOB 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(cè)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(cè)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(duì)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(duì)誤差不得大于 1/3000。

三、圓曲線中樁測(cè)設(shè)的局部極坐標(biāo)法

   如圖 16 所示,用局部極坐標(biāo)法測(cè)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 x 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(hào)。 )

      

     其中有: 

   (3)在 ZY 點(diǎn)架儀,輸入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)( 0 , 0 ),后視 x 軸正向,輸入方位角 ,測(cè)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 CASIO FX-4800P 程序 

一、緩和曲線切線支距法程序

   1、程序名: HUAN QIE (緩切)

   2、用途

   該程序是“完整對(duì)稱(chēng)帶緩和曲線的圓曲線”的切線支距法詳細(xì)測(cè)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)?X 軸正向,圓心方向?yàn)?Y 軸正向。

   4、程序清單

   A “ ZH ”: R : S “ LS ”: Lbl 1 ↙

   {L , B} ↙

    

   Lbl 2 ↙

   C=Abs(L-A) : D=RS : X=C-C^5 ÷ 40D 2 +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 ◢ Goto 1 ↙

   Lbl 3 ↙

   E=180(Abs(L-A)-S) ÷ R ÷π +180S ÷ (2 π R) : P=S 2 ÷ 24 ÷ R-S^4 ÷ 2688 ÷ R^3 :Q=S ÷ 2-S^3 ÷ 240 ÷ R 2 ↙

   X=RsinE+Q ◢

   Y=R-RcosE+P ◢

   Goto 1 ↙

   5、程序說(shuō)明

   ZH —— ZH 點(diǎn)樁號(hào)(里程); R ——圓曲線半徑; LS ——緩和曲線長(zhǎng); L ——待測(cè)設(shè)樁的樁號(hào)(里程); B ——當(dāng)待測(cè)設(shè)中樁位于緩和曲線段,則輸入“ 1 ” ,當(dāng)待測(cè)設(shè)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; Y ——切線支距法的 Y 值。

二、平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序

   1、程序名: ZHUAN HUAN (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“X0”: E“Y0”:D“ANGLE”: F“SIGN” ↙

   Lbl 0 ↙

   {A , B} ↙

   F 1 A=A : B=-B Δ X=C+AcosD-BsinD ◢

   Y=E+BcosD+AsinD ◢

   Goto 0

   5、程序說(shuō)明:

   X0 ,Y0 ——施工坐標(biāo)系( A-O'-B )的原點(diǎn) O' 在統(tǒng)一坐標(biāo)系( x-o-y )中的坐標(biāo)。

   ANGLE ——為統(tǒng)一坐標(biāo)系的 x 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(hào)函數(shù),若輸入“ 1 ” 時(shí),則表明 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(diǎn)在施工坐標(biāo)系中的縱、橫坐標(biāo)。

   X , 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(shuō)明:請(qǐng)路橋類(lèi)學(xué)生完成第 1 、 4 題,請(qǐng)建工類(lèi)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(cè)設(shè)中,設(shè)起點(diǎn) ZH 樁號(hào)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(zhǎng)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 : x=31551.259 , y=62603.787

   K5+300 : x'=80.36417853 , y'=0.7209861767 , x=31620.020 , y=62505.446 。

   K5+340 : x'=120.3261366 , y'=2.421637931 , x=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(cè)設(shè)及角樁定位”中角樁的坐標(biāo)計(jì)算及實(shí)地測(cè)設(shè)方法。

   4、用 CASIO fx-4800P 或 CASIO fx-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 X 、 Y 均打開(kāi)。

   3、將豎盤(pán)讀數(shù) V 的顯示由目前的“望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)盤(pán)左為 90°” 改為“望遠(yuǎn)鏡水平時(shí)盤(pán)左為 0°” (即顯示的 V 直接為豎直角。)

   4、將測(cè)量模式由目前的“精測(cè)( Fine )”改為“粗測(cè)( coarse )”,再改回“精測(cè)”。

   5、將距離單位由目前的“米”改為“英尺”,再改回“米”。

   6、在地面上任取 2 個(gè)點(diǎn),為 A 和 B ,在 B 點(diǎn)架全站儀,后視地面上任一點(diǎn) A ,用“距離放樣方式( S.O )”在 BA 直線上找到一點(diǎn),使其與 B 點(diǎn)的距離等于 23.115m 。

   7、在地面點(diǎn)上任意選 3 個(gè)點(diǎn),分別為 D1 、 D2 、 D3 ,在 D2 架儀,后視 D1 ,用“測(cè)角模式”中的“盤(pán)左盤(pán)右取平均的方法”(測(cè)回法),測(cè)出所夾的水平角。然后在“距離測(cè)量模式”中,測(cè)出 D2 至 D3 的水平距離。

   8、在地面點(diǎn)上任意選 3 個(gè)點(diǎn),分別為 D1 、 D2 、 D3 ,在 D2 架儀,后視 D1 ,設(shè) D2 的三維坐標(biāo)為( 1367.357 , 2568.854 , 58.348 ), D2 至 D1 的坐標(biāo)方位角為 ,用盤(pán)左測(cè)出 D3 點(diǎn)的三維坐標(biāo)。

   9、在地面上任取 2 個(gè)點(diǎn),為 A 和 B ,在 B 點(diǎn)架全站儀,后視地面上任一點(diǎn) A ,設(shè) B 點(diǎn)的平面坐標(biāo)為(3458.129 , 9761.275 ),坐標(biāo)方位角 ,用“偏心測(cè)量方式(OFSET)”,測(cè)出一棵樹(shù)中心的平面坐標(biāo)。

   10、在地面上任取 2 個(gè)點(diǎn),為 A 和 B ,在 B 點(diǎn)架全站儀,后視 A 點(diǎn),設(shè) B 點(diǎn)三維坐標(biāo)為( 1035.447,3316.815,52.617 ),坐標(biāo)方位角 , D 點(diǎn)的三維坐標(biāo)為( 1038.000,3307.509 , 52.505 ),試放樣出點(diǎn) D 的平面位置及需填挖的深度。

   11、利用全站儀“面積測(cè)量”功能,測(cè)出地面上一個(gè)花池的平面面積。

   12、利用全站儀的“懸高測(cè)量”功能,測(cè)出某一棟建筑物的高度。

   13、利用全站儀的“對(duì)邊測(cè)量”功能,測(cè)出地面上兩點(diǎn)間的距離、高差。

   14、用全站儀的“坐標(biāo)輸入”( COORD.INPUT )功能,在全站儀上建立一個(gè)“坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件”,文件名為“ ZBSJWJ1 ”。輸入文件的內(nèi)容為: D1 ( 209.232,100.199, 12.551 )、 D2 ( 200.736,100.458, 10.458 )、 D3 ( 189.345,120.441,11.512 )、 K0+000 ( 207.334,105.465, 10.700 )、 K0+020 ( 212.521,111.664, 10.700 )、 K0+040 ( 214.629,117.384, 10.900 )、 K0+060 ( 218.542,122.442, 10.900 )、 K0+080 ( 224.331,129.214, 11.200 )、 K0+100 ( 230.615,132.671, 11.400 )、 K0+120 ( 235.986,133.900, 11.400 )、 K0+140 ( 240.333,138.262, 11.500 )、 K0+160 ( 245.326,140.341, 11.500 )。

   15、在電腦上利用 TOPCON 通訊軟件“ T-COM ”,將內(nèi)容為: D1 ( 209.232,100.199, 12.551 )、 D2 ( 200.736,100.458, 10.458 )、 D3 ( 189.345,120.441,11.512 )、 K0+000 ( 207.334,105.465, 10.700 )、 K0+020 ( 212.521,111.664, 10.700 )、 K0+040 ( 214.629,117.384, 10.900 )、 K0+060 ( 218.542,122.442, 10.900 )、 K0+080 ( 224.331,129.214, 11.200 )、 K0+100 ( 230.615,132.671, 11.400 )、 K0+120 ( 235.986,133.900, 11.400 )、 K0+140 ( 240.333,138.262, 11.500 )、 K0+160 ( 245.326,140.341, 11.500 )的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件上傳至全站儀,文件名為“ ZBSJWJ2 ”。

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