全站仪自由设站法的解算原理

1、1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,全站仪自由设站法的解算原理梁书祥广西壮族自治区航务工程处广西南宁摘要在施匸放样中全站仪自由设站法比常规的固定引点法具有更人的灵活性和便捷性文章就两边一角的交会点坐标解算原理以及基于计算器的计算程式和应用实例作了介绍。关键词自由设站解算思路交会坐标电子全站仪是具有测角.测距、数据运舜和存储功能于一体的测绘仪器

2、它的出现给传统测劇模式带来革命性地改进在节省人力、时间方而的效益非常显著以前S个人儿天时间才完成的测虽工作到现在也许只船两个人儿个小时就可完成。基于全站仪的极坐标测蚩放样方法在现场需进行多次多个步骤的繁杂数据计算依靠人工是无法胜任的系列可编程计舜器可很好地解决上述问题它具有机身轻便小巧.功能强丿r价賂低廉的特点在工程运算方面得到广泛应用它与全站仪配合便用可很好弥补全站仪在软件方而的不足是当今的主流配置。好的仪器设条还需人的科学合理操作运用才可能发挥它内在的报人功用从而减轻人类劳动強度和提离工作率。由于自身工作的需要笔者編写有多个工作相关的测量程序其中的基于两边一角的自由设站法及其相应编程计算器

3、的交会坐标计算程式该方法通用性強、效率商程式简洁、易于理解值得推广应用。自由设站法训根据测区的现场条件和测设任务利用全站仪测距、测角的功能选择址有利于工作开展的地点架设仪器通过对有限已知点地观测获取必要的计算参数进而解总测站坐标达到“一站到位”的工作效果人人提离设站以导线边为G二计算ZarX三计算边在Za轴推算各导线边的假定方位角即aap0坐标系中导线点坐标增竝和r坐标系中的方位角a式中V的灵活性和便捷性。依据已知的两个控制点解舜一个中间加密点坐标是自由设站法址典型的解舜条件。一、自由设站法解算思路两头有已知点待求一个中间点其实是无连接角附合导线的特例无连四计舜导线边在、点所在坐标系中的方位角

4、aaaafaaaf0式中a是边所在坐标系中的方位角即五计舜点坐标预舜值从点起算XaXa从点起算XaXa六计算点位误差理论上从、两点起舜至中间点的坐标值应相等因测毘谋差的存在两者并不相等坐标谋差值等于两者之差儿何意义见图接角附合导线的坐标计算思路完全适用于它只需测得两条导线的边长和它们之间的夹角就可算得测站坐标。如图所示为已知控制点为为仪器架设点观测得S导线边长、及夹角P设导线从图1坐标计算图点出发经点符合到点计舜过程如下。一计算各导线边的假定方位角。总误差V相对闭合差七计算点坐标值应符合相应测设等级栉度的要求否则应査明超限的原因。W容时点坐标按简易平差计算即取两者的平均第期总第期1994-20

5、09ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved,值作为计算结果一XX八点位粘度分析根据两边一角后交点位中谋差公式推证点位粘度与测边长短和交角人小有关交会角0在范F间内其点位课差值变化不甚显著以B接近。的点位粘度城佳。待定点的粘度对称于已知边的中垂线相对地说当交会角为定值时点位沿等角圆M移动偏离中垂线远的点则其粘度要优于中垂线上的点位于垂线上的点位误差垠人。当两测边中有一边短于已知边且为定值时其点位带度随交会角度变小而降低反之则高。经实践证明只要导线栉度符合使用要求中间加密点的误差值也在容许范禺之内按简易平差计算

6、点坐标可达到一般测览放样要求的粘度。二、测站坐标计算程式为便于现场测量数据的快速处理把上述计算过程編写成卡西欧计舜器程式因计舜器变蛰地限制在程式里所采用的变虽符号与上述推导公式略有不同程式晴单如下文件名交会坐标程式运行步骤符号总义见图按屏毎捉示依次输入Sss的已知值和s.的观测值显示坐标闭合差厶显示“M判断语句如总闭合差在容许范由之内输入一个N的数据则计算出交会点坐标否则回到步骤显示交会点坐标显示站点到后视点的距离和方位角完成初始的定向工作。三、应用延伸与实例在某些工作场合因客观原因不易得到场区控制网中的平而控制点或为了测址数据计算、采集的方便可直接以建筑物主轴线建立施工坐标系选取能辨识其施工

7、坐标的两个特征点通过两点交会法解算得测站坐标完成建站工作。广西桂西某二级公路一挖方段边坡商度在之间设计边坡率在路基成型后受持续强降雨影响公路水毁严重该段边坡出现人而积滑塌。施工单位立即组织人员和机械设备投入到塌方清理工作中因属自然灾害的彩响造成额外工作址地増加业主同盘对该部分工程览进行计毘公路土石方数毘按平均断而法计算。在晴理完毕后进行现场收方时基于两点因素考世采用路线两点交会建站坐标的方法原布设在该段公路附近的导线点已被损毁从其它点引测过来需较长时间路基已成型有可利用的标识点以此建立坐标系满足横断而测毘的要求。具体做法是建立以路线桩号为值路线偏距为值左右的施工坐标系第一基点取有点位标识的中桩

8、坐标设为第二基点取左侧边沟边缘点距中坐标设为交会结果显示总闭合差此值相对来说比较人估计是因为第二点边沟放迓有较人的随总性产生的但此误差值对横断面测竝来说是在容许的范用之内可以使用测站坐标通过引测附近的离程点而得这样就建立了测站坐标与施工坐标统一的对应关系测点的三维坐标对应于实际的桩号、偏距和商程这正是横断而测虽需要采集的数据不需要線常规方法经过繁琐的换算数据显示直观明了方便参与各方人员及时核对与记录木方法和测览数据得到监理、业主的认可。四、结束语通过对两已知点边长和角度地观测巧妙利用无连接角附合导线的计算思路采用简易平差计算测站坐标为全站仪自由设站找到解决方案点位粘度可满足一般匸程放样的要求。自由设站法