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用全站儀坐標(biāo)放樣步驟,本文使用的全站儀為南方測(cè)繪公司生產(chǎn)。
用全站儀坐標(biāo)放樣具體操作步驟:
用全站儀坐標(biāo)放樣注意事項(xiàng)
全站儀數(shù)據(jù)采集程序主要是用在道路導(dǎo)線測(cè)量中,在附合導(dǎo)線中,從一個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn),測(cè)到另外一個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn),通過(guò)與終點(diǎn)(已知點(diǎn))N、E坐標(biāo)的比較,得出誤差,就可知導(dǎo)線測(cè)量精度,當(dāng)然,導(dǎo)線測(cè)量必須在起點(diǎn)有兩個(gè)已知點(diǎn),這樣才能進(jìn)行,主要是讓這兩個(gè)已知點(diǎn)成為測(cè)站點(diǎn)和后視點(diǎn)。
坐標(biāo)放樣和數(shù)據(jù)采集的程序的原理基本相同,方位角所用的坐標(biāo)系是高斯坐標(biāo)系,它的縱軸是X軸(也即N方向),它的橫軸是Y軸(也即E方向),和原來(lái)的直角坐標(biāo)系正好相反。
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全站儀坐標(biāo)放樣的有關(guān)計(jì)算
隨著全站儀的日益普及,坐標(biāo)放樣的方法因其準(zhǔn)確、迅速的優(yōu)點(diǎn)而在施工中得到了越來(lái)越多的使用。而全站儀進(jìn)行坐標(biāo)放樣關(guān)鍵的問(wèn)題就在于如何計(jì)算出需要放樣點(diǎn)的坐標(biāo)。在公路施工放樣中,需要進(jìn)行放樣的點(diǎn)位,不外乎兩種情況:一是該點(diǎn)位于公路中線上,即公路中樁;一類則是點(diǎn)位在中線以外,位于某個(gè)中樁的橫斷面方向上。這樣無(wú)論哪種情況,需要放樣的點(diǎn)的樁號(hào)首先是已知的。以下就這兩種情況分別討論一下其坐標(biāo)的計(jì)算方法。
公路中線上點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算
當(dāng)需要放樣的點(diǎn)位于公路中線上時(shí),各JDi的坐標(biāo)(Xi,Yi)在控制測(cè)量階段就已經(jīng)測(cè)定(或由施工圖文件中《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》中查出),相鄰JD連線的坐標(biāo)方位角Ai-1,i可由同樣方法查出,或利用JD坐標(biāo)反算推出。各曲線主點(diǎn)坐標(biāo)可由《直線、曲線及轉(zhuǎn)角表》查出,或由線要素值計(jì)算得到。
一、直線型定線法坐標(biāo)計(jì)算
直線定線法經(jīng)線上定線確定了交點(diǎn)坐標(biāo)、圓曲線半徑R及緩和曲線長(zhǎng)度LS后,應(yīng)先計(jì)算出路線轉(zhuǎn)角、交點(diǎn)間距、平曲線要素,以及主點(diǎn)樁號(hào),按直線、單曲線和復(fù)曲線三種情況推算逐樁坐標(biāo)計(jì)算公式。
(一)路線轉(zhuǎn)角、交點(diǎn)間距、曲線要素、主點(diǎn)樁計(jì)算
1、轉(zhuǎn)角與交點(diǎn)間距計(jì)算
設(shè)起點(diǎn)坐標(biāo)JD0(Xj0,Yj0),第i個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)JDi(Xji,Yji),i=1,2……n
坐標(biāo)增量
Dx= Xji- Xji-1
Dy=Yji- Yji-1
(二)直線上中樁坐標(biāo)計(jì)算
直線上坐標(biāo)計(jì)算包括直緩(ZH)點(diǎn)和緩直(HZ)點(diǎn)(或ZY或YZ)坐標(biāo)計(jì)算,以及直線上任意點(diǎn)加樁計(jì)算。
如下圖所示,設(shè)交點(diǎn)坐標(biāo)為JD(Xj,Yj),交點(diǎn)相鄰直線的方位角分別為A1,A2
2、直線上加樁坐標(biāo)計(jì)算
設(shè)直線上加樁里程為L(zhǎng),ZH點(diǎn)和HZ點(diǎn)里程用ZH和HZ表示。
直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)(L小于ZH)
X=Xj+(T+ZH-L)cos(A1+1800)
Y=Yj+(T+ZH-L)sin(A1+1800) (c)
第二直線上任意點(diǎn)坐標(biāo)(L大于HZ)
X=Xj+(T+L-HZ)cosA2
Y=Yj+(T+L-HZ)sinA2 (d)
三、單圓曲線坐標(biāo)計(jì)算
1、不設(shè)緩和曲線的ZY和YZ點(diǎn)坐標(biāo)按a和b式計(jì)算,設(shè)其坐標(biāo)為ZY(XZY,YZY)和YZ(XYZ,YYZ),則圓曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)按下式計(jì)算:
X=XZY+2Rsin cos(A1+ξ )
Y=YZY+2Rsin sin(A1+ξ ) (e)
式中:L—圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至ZY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)
R—圓曲線半徑。
ξ—右轉(zhuǎn)角為“+”,左轉(zhuǎn)角為“-”
2、設(shè)有緩和曲線的單曲線
如上圖,設(shè)有緩和曲線的單曲線的ZH和HZ點(diǎn)坐標(biāo)由式a和式b計(jì)算,在計(jì)算緩和曲線內(nèi)任一點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí),應(yīng)先計(jì)算切線橫距
式中L為圓曲線內(nèi)任一點(diǎn)至HY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)
由點(diǎn)YH算至點(diǎn)HY時(shí)
L—第二回旋曲線內(nèi)任一點(diǎn)至HZ點(diǎn)的曲線長(zhǎng)
公路橫斷面上各點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算
當(dāng)要放樣的點(diǎn)P位于中線以外時(shí),則應(yīng)位于某中樁的橫斷面方向上,此時(shí)點(diǎn)P所對(duì)應(yīng)中樁的坐標(biāo)可由前述方法計(jì)算,此處視為已知,計(jì)作(X中,Y中),P點(diǎn)至所對(duì)應(yīng)中樁的距離也應(yīng)為已知,同時(shí)P點(diǎn)位于左幅還是右幅也應(yīng)已知。此時(shí)只需計(jì)算出對(duì)應(yīng)中樁點(diǎn)的切線方位角A,下面對(duì)所需放樣點(diǎn)分別位于直線、圓曲線及緩和曲線斷面上的情況進(jìn)行闡述。
1、所需放樣點(diǎn)位于直線斷面上
位于直線上時(shí),P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1(或A=A2),此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為
X=X中+ξDcos(A+900)
Y=Y中+ξDsin(A+900) (k)
ξ—P點(diǎn)位于右幅為“+”,左幅為“-”
2、所需放樣點(diǎn)位于圓曲線斷面上
位于單圓曲線斷面上時(shí),右轉(zhuǎn)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1+ ,左轉(zhuǎn)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1- 。
位于帶有緩和曲線的圓曲線斷面上時(shí),右轉(zhuǎn)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1+ + ,左轉(zhuǎn)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1- - ,此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為
X=X中+ξDcos(A+900)
Y=Y中+ξDsin(A+900) (l)
ξ—P點(diǎn)位于右幅為“+”,左幅為“-”
Ls—緩和曲線長(zhǎng)
R—圓曲線半徑
L—P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁點(diǎn)至HY點(diǎn)的曲線長(zhǎng)
3、所需放樣點(diǎn)位于緩和曲線斷面上
位于緩和曲線斷面上,右轉(zhuǎn)時(shí)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1+ ,左轉(zhuǎn)時(shí)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A1- 。
位于第二緩和曲線斷面上,右轉(zhuǎn)時(shí)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A2- ,左轉(zhuǎn)時(shí)P點(diǎn)對(duì)應(yīng)中樁的切線方位角A=A2+ 。
此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為
X=X中+ξDcos(A+900)
Y=Y中+ξDsin(A+900) (m)
ξ—P點(diǎn)位于右幅為“+”,左幅為“-”
計(jì)算示例
已知JD1(82791.985,17802.203),JD2(83471.433,17376.988)
JD3(83721.815,17352.196)。JD2樁號(hào)為K0+948.818,半徑R=500m,切線長(zhǎng)T=162.348,緩和曲線長(zhǎng)度Ls=90m,圓曲線長(zhǎng)度Ly=140.247m。求各主點(diǎn)坐標(biāo);K0+600,K0+800,K0+900,K1+100中樁及左側(cè)距中樁12m處點(diǎn)的坐標(biāo)。
解:A1=327057’38.5”,A2=354020’42.3”,路線轉(zhuǎn)角α=26023’03.8”(右轉(zhuǎn))
由JD2里程K0+988.818計(jì)算得各主點(diǎn)里程。
ZH=JD2-T=K0+786.470
HY=ZH+Ls=K0+876.470
YH=HY+Ly=K1+016.717
HZ=YH+Ls=K1+106.717
各主點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算如下:
ZH點(diǎn),由公式(a),A1=327057’38.5”,T=162.348,代入得X=83333.813,Y=17463.114
HY點(diǎn),由公式(f),(g),L=Ls=90,A1=327057’38.5”,R=500,代入得X=83411.475,Y=17417.695
HZ點(diǎn),由公式(b),A2=354020’42.3”,T=162.348,代入得X=83623.991,Y=17360.991
YH點(diǎn),由公式(f),(i),A2=354020’42.3”,R=500,代入得X=83543.768,Y=17372.537
加樁點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算如下:
K0+600位于直線段,由公式(c)計(jì)算得中樁坐標(biāo)X中=83175.746,Y中=175462.036。左側(cè)12m坐標(biāo),由公式(K)計(jì)算得X左12=83169.379,Y左12=17551.864。
K0+800位于ZH到HY段,由公式(f),(g)計(jì)算得中樁坐標(biāo)X中=83345.287,Y中=17455.944。左側(cè)12m坐標(biāo),由公式(m)計(jì)算得X左12=83327.447,Y左12=17452.942。
K0+900位于HY到Y(jié)H段,由公式(h)計(jì)算得中樁坐標(biāo)X中=83432.705,Y中=17407.553。左側(cè)12m坐標(biāo),由公式(l)計(jì)算得X左12=83427.788,Y左12=17396.607。
K1+100位于YH到HZ段,由公式(f),(j)計(jì)算得中樁坐標(biāo)X中=83626.307,Y中=17361.654。左側(cè)12m坐標(biāo),由公式(m)計(jì)算得X左12=83625.118,Y左12=17349.713。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,放樣點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算問(wèn)題是實(shí)際工程中的最基本問(wèn)題,采用本文所述的計(jì)算方法,坐標(biāo)計(jì)算問(wèn)題迎刃而解。
參考文獻(xiàn):
[1] 鐘孝順,聶讓.測(cè)量學(xué).北京:人民交通出版社,2003.
[2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程測(cè)量規(guī)范》(GB50026-93).北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,1993.
信息標(biāo)題:用全站儀坐標(biāo)放樣步驟
/zhichi-1758.html