使用全站仪进行工程施工放样的详细方法1

1、使用全站仪进行工程施工放样的详细方法 第一章 TOPCON GTS-312 全站仪的使用一、仪器器外观和和功能说说明1、仪器器外观 图 1 ： GTSS-3112 全全站仪外外观及各各部件名名称 22、面板板上按键键功能 进进入坐标标测量模模式键。 进入入距离测测量模式式键。ANNG 进入入角度测测量模式式键。MEENU 进进入主菜菜单测量量模式键键。ESCC 用于中中断正在在进行的的操作，退回到到上一级级菜单。PPOWEER 电源源开关键键 光光标左右右移动键键 光光标上下下移动、翻屏键键FF1 、 F22 、 F3 、 FF4 软功功能键，分别对对应显示示屏上相相应位置置显示的的命令 。3

2、、显示示屏上显显示符号号的含义义 V 竖盘盘读数 ； HHR 水平平读盘读读数（右右向计数数）； HL 水水平读盘盘读数（左向计计数）； HD 水水平距离离； VVD 仪器器望远镜镜至棱镜镜间高差差； SSD 斜距距； * 正在测测距；N 北坐标标，相当当于x ； EE 东坐标标，相当当于y ； ZZ 天顶方方向坐标标，相当当于高程程H 。二、角角度测量量模式功能能： 按按 ANNG 键键进入， 可进进行水平平角、竖竖直角测测量，倾倾斜改正正开关设设置。 第 11 页F1 OOSETT ：设设置水平平读数为为 0。F22 HOOLD ：锁定定水平读读数。FF3 HHSETT ：设设置任意意大小

3、的的水平读读数。FF4 PP1 ： 进进入第 2 页页。第 2 页F1 TTILTT ：设设置倾斜斜改正开开关。FF2 RREP ： 复复测法。F3 V% ： 竖竖直角用用百分数数显示。F4 P2 ： 进入第第 3 页。第 3 页F1 HH-BZZ ：仪仪器每转转动水平平角 990 时，是是否要蜂蜂鸣声。F2 R/LL ：右右向水平平读数 HR/ 左向向水平读读数 HHL 切切换，一一般用 HR 。F33 CMMPS ：天顶顶距 VV/ 竖竖直角 CMPPS 的的切换，一般取取 V 。F44 P33 ：进入第第 1 页。三、距离测测量模式式功功能： 先按 键键 进入入， 可可进行水水平角、竖直

4、角角、斜距距、平距距、高差差测量及及 PSSM 、 PPPM 、距离单单位等设设置第 1 页F1 MMEASS ：进进行测量量。F22 MOODE ：设置置测量模模式， Finne/ccoarrse/traagckkingg（精测测/ 粗粗测/ 跟踪）。F33 S/A ： 设置置棱镜常常数改正正值（ PSMM ）、大气改改正值（ PPPM ）。F44 P11 ：进入第第 2 页。第 2 页F1 OOFSEET ：偏心测测量方式式。F22 SOO ：距距离放样样测量方方式。FF3 mm /ff/i ：距离离单位米米 / 英尺 / 英英寸的切切换。FF4 PP2 ： 进进入第 1 页页。四、坐标标

5、测量模模式功能：按 进入入，可进进行坐标标（N，E ，H）、水平角角、竖直直角、斜斜距测量量及 PPSM 、 PPPM 、距离离单位等等设置。第 1 页F1 MMEASS ：进进行测量量。F22 MOODE ：设置置测量模模式， Finne/CCoarrse/Traackiing 。F33 S/A ：设置棱棱镜改正正值（ PSMM ），大气改改正值（ PPPM ）常数。F4 P1 ：进进入第 2 页页。第 2 页F1 RR.HTT ：输输入棱镜镜高。FF2 IINS.HT ：输入入仪器高高。F33 OCCC ：输入测测站坐标标。F44 P22 ：进入第第 3 页。第 3 页F1 OOFSEET

6、 ：偏心测测量方式式。F22 F33 m/f/ii: 距距离单位位米 / 英尺尺 / 英寸切切换。FF4 PP3：进入第第 1 页。五、主菜菜单模式式功功能：按按 MEENU 进入，可进行行数据采采集、坐坐标放样样、程序序执行、内存管管理、参参数设置置等。第 1 页DATAA COOLLEECT( 数据据采集)LAYY OUUT( 点的放放样 )MEMMORYY MGGR.( 内存存管理 )第 2 页PROGGRAMM( 程程序 )GRIID FFACTTOR( 坐标标格网因因子 )ILLLUMIINATTIONN( 照照明 )第 3 页PARAAMETTRERRS( 参数设设置 )CONNT

7、RAAST ADJJ.( 显示屏屏对比度度调整 )1、 MEEMORRY MMGR.( 存存储管理理 ) 第 1 页FILEE STTATUUS( 显示测测量数据据、坐标标数据文文件总数数 )SSEARRCH( 查找找测量数数据、坐坐标数据据、编码码库 )FILLE MMAINNTAIIN( 文件更更名、查查找数据据、删除除文件 )第 2 页COORRD. INPPUT( 坐标标数据文文件的数数据输入入 )DDELEETE COOORD.( 删删除文件件中的坐坐标数据据 )PPCODDE IINPUUT( 编码数数据输入入 )第 3 页DATAA TRRANSSFERR( 向向微机发发送数据据

8、、接收收微机数数据、设设置通讯讯参数 )INNITIIALIIZE( 初始始化数据据文件 )2、PROOGRAAM( 程序 )第 1 页REM( 悬高高测量 )MLLM( 对边测测量 )Z CCOORRD.( 设置置测站点点 Z 坐标 )第 2 页AREAA( 计计算面积积 )PPOINNT TTO LLINEE( 相相对于直直线的目目标点测测量 )3、PARRAMEETREERS( 参数数设置 )第 1 页MINIIMUMM REEADIING( 最小小读数 )AUUTO POWWER OFFF( 自自动关机机 )TTILTT ONN/OFFF( 垂直角角和水平平角倾斜斜改正 )第 2 页E

9、RROOR CCORRRECTTIONN( 系系统误差差改正 ) 。注：仪仪器检校校后必须须进行此此项设置置。存储管管理菜单单操作可可参见下下图2 。图2：存存储管理理操作菜菜单 六六、全站站仪的主主要功能能介绍说明明： 测测量前，要进行行如下设设置按 或，进进入距离离测量或或坐标测测量模式式，再按按第1页页的 SS/A （ FF3 ）。 1、棱镜常常数PRRISMM的设置置原原配棱镜镜设置为为0，国国产棱镜镜设置为为-300mm。（具体体见说明明书）。22、大气气改正值值 PPPM 的的设置按“T-PP”，分分别在“TEMMP.”和“PPRESS.”栏栏，输入入测量时时的气温温、气压压。（或

10、或者按照照说明书书中的公公式计算算出PPPM值后后，按“PPMM”直接接输入）。3、PPSM、PPMM 设置置后，在在没有新新设置前前，仪器器将保存存现有设设置。（一）角角度测量量 按 AANG 键，进进入测角角模式（开机后后默认的的模式），其水水平角、竖直角角的测量量方法与与经纬仪仪操作方方法基本本相同。照准目目标后，仪器即即可显示示水平度度盘读数数和竖直直度盘读读数。 （二）距离测测量 先先按 键， 进入测测距模式式，瞄准准棱镜后后，按 F1（ MEEAS ），即即可。 （三）坐标测测量 见见图 33 按键键步骤： 1、AANG 键，进进入测角角模式，瞄准后后视点 A 。22、HSSET

11、，输入入测站 O 至至后视点点 A 的坐标标方位角角 。如如输入 65.48339 ，即输入入了 。3、键，进进入坐标标测量模模式。 P1， 进进入第 2 页页。4、OOCC ，分别别在 NN 、EE 、ZZ 输入入测站坐坐标（ X0 ,Y00 ,HH0 ）。5、 P1 ，进进入第 2 页页。 IINS.HT: 输入仪仪器高。66、 PP1 ，进入入第 22 页。 R.HT：输入 B 点点处的棱棱镜高。77、瞄准准待测量量点B ，按 MEAAS ，得 BB 点的的（ XXB ,YB ,HBB ）。（四）零星点点的坐标标放样 见图 4 按按键步骤骤为：1、按 MMENUU 进入主主菜单测测量模式

12、式。2、按按 LAAYOUUT 进入入放样程程序，再再按 SSKP 略略过选择择文件。33、按 OOCC.PTT （FF1），再按 NEZZ ，输输入测站站 O 点坐标标（ xx0 ,y0 ,H00 ）；并在 INSS . HT 一栏，输入仪仪器高。44、按 BACCKSIIGHTT （ F2 ），再再按 NNE/AAZ ，输入后后视点 A 的的坐标（ x A , y A ）；若不不知 AA 点坐坐标而已已知坐标标方位角角 ，则则可再按按 AZZ ，在在 HRR 项输输入 的的值。瞄瞄准 AA 点，按 YYES 。5、按按 LAAYOUUT （ F33 ），再按 NEZZ 输入入待放样样点 B

13、B 的坐坐标（ x BB ,yy B ,H B ）及测杆杆单棱镜镜的镜高高后，按按 ANNGLEE （ F1 ）。使使用水平平制动和和水平微微动螺旋旋，使显显示的 dHRR= ，即找到到了 OOB 方方向，指指挥持测测杆单棱棱镜者移移动位置置，使棱棱镜位于于 OBB 方向向上。6、按 DDISTT ，进进行测量量，根据据显示的的 dHHD 来来指挥持持棱镜者者沿 OOB 方方向移动动，若 dHDD 为正正，则向向 O 点方向向移动；反之若若 dHHD 为为负，则则向远处处移动，直至 dHDD=0 时，立立棱镜点点即为 B 点点的平面面位置。其所显显示的 dZ 值即为为立棱镜镜点处的的填挖高高度

14、，正正为挖，负为填填。7、按按 NEEXT 反反复 55 、 6 两两步，放放样下一一个点 C 。（五） TOOPCOON 全全站仪与与电脑的的数据通通讯 11、电脑脑中数据据文件的的上载（UPLLOADD） （1）在电脑脑上用文文本编辑辑软件（如 WWinddowss 附件件的“写写字板”程序），输入入点的坐坐标数据据，格式式为“点点名 ,Y,XX,H ”；保保存类型型为“文文本文档档”。具具体见图图 5 。（2）用“写写字板”程序打打开文本本格式坐坐标数据据文件，并打开开T-CCOM 程序，将坐标标数据文文件复制制到 TT-COOM的编编辑栏中中。（3）用通讯讯电缆将将全站仪仪的“ SIG

15、G ”口口与电脑脑的串口口（如 COMM1）相相连，按按 MEENU MMEMOORY MGRR. DAATA TRAANSFFER ，进入入数据传传输，先先在“ COMMM.PPARAAMETTER ”（通通讯参数数）中分分别设置置“PRROTOOCOLL”（议议协）为为“ACCK/NNAK ”；“BAUUD RRATEE ”（波特率率）96600 ；“CCHARR./PPARIITY ”( 校检位位)“ 8/NNONEE ”；“ SSTOPP BIITS ”（停停止位）“ 11 ”。图 5 ：编辑辑上载的的数据文文件 （44）点击击按钮 ， 出出现“ Currrennt ddataa ar

16、re ssaveed aas:00306624.ptss ”对对话框时时，点“ OKK ”，出现如如下图 6 的的通讯参参数设置置对话框框。按全全站仪上上的相同同配置进进行设置置并选择择“ RReadd teext fille ”后，点点“ GGO ”将刚保保存的文文件 00306624.ptss 打开开，出现现 Poointt Deetaiils （ 点点描述）对话框框。图 6 ：上载载的数据据文件 (5) 回到全全站仪主主菜单 MENNU 中中的 MMEMOORY MGRR. DAATA TRAANSFFER LLOADD DAATA CCOORRD. DATTA 。用 IINPUUT 为

17、为上传的的坐标数数据文件件输入一一个文件件名后，点“ YESS ”使使全站仪仪处于等等待数据据状态（ Waaitiing Datta ），再在在电脑 Poiint Dettaills 对对话框中中点“ OK ”。注：可以直直接在 T-CCOM 软件编编辑栏中中按“点点名,YY,X,H ”的格式式编辑待待上载的的坐标数数据文件件。2、全站站仪中数数据文件件的下载载（ DDOWNNLOAAD ） 同上上载一样样，进行行电缆连连接和通通讯参数数的设置置。点击击按钮 ， 设设置通讯讯参数并并选择“ Wrritee teext fille ”后，再再在全站站仪上选选择下载载数据文文件的类类型 ( 测量量

18、数据文文件或坐坐标数据据文件 ) 。先在电电脑上按按“ GGO ”，处于于等待状状态，再再在全站站仪上按按“确定定”，即即可将全全站仪中中的数据据下载至至电脑。出现“ Cuurreent datta aare savved as 0300625501.gt 6 ” 及“是否转转换” 时对话话框时，点击“ Caanceel ”。点击击按钮“ ”，将下载载的数据据文件取取名后保保存。（保存时时下载的的测量数数据文件件及坐标标数据文文件均要要加上扩扩展名 gt66 ）。（六）批量点点的坐标标放样 1、放样样坐标数数据文件件的编辑辑及上载载。可采采用以下下两种方方法来实实现： （1）数据据通讯方方法。

19、按按 TOOPCOON 全全站仪与与电脑的的数据通通讯中“电脑中中数据文文件的上上载（ UPLLOADD ）”的方法法将控制制点及待待放样点点的坐标标数据文文件（如如： ZZBSJJWJ （坐标标数据文文件） ）上载载至全站站仪。（2）坐标标输入方方法。在在全站仪仪上，按按 MEENU 键（进进入主菜菜单模式式） MEMMORYY MGGR.（内存管管理） P （翻翻页） COOORDD. IINPUUT （坐标输输入） INNPUTT （建建立一个个文件名名，如： ZBBSJWWJ （坐标数数据文件件） ） EENTEER 分别在在 PTT# 、N 、E 、Z 栏栏输入第第一个点点的点名名、

20、X 、Y 、H 输入入下一个个点的点点名、XX 、YY 、HH 。2、实地地放样操操作 如图图 7 所示，要在控控制点 D3 架仪后后视 DD2 点点，来放放样点 K0+0400 、 K0+0600 、 K0+0800 三点点。（1）按 MMENUU ，进进入主菜菜单模式式，选择择 LAAYOUUT （放样）。（2）在“ SELLECTT A FILLE ”中，用用 INNPUTT 输入入或 LLISTT 选择择电脑上上载的坐坐标数据据文件名名（如： ZBBSJWWJ （坐标数数据文件件） ）。（3）在“ OCCC.PTT INNPUTT ”中中用 IINPUUT 输输入或 LISST 选选择

21、测站站点的点点号 DD3 ，并输入入 INNS.HHT （仪器高高）。（44）在“ BAACKSSIGHHT ”中同样样用 IINPUUT 输输入或 LISST 选选择后视视点的点点号 DD2 。（5）瞄瞄准后视视点 DD2 ，按“ YESS ”。（6）在在“ LLAYOOUT ”中同同样用 INPPUT 输入或或 LIIST 选择待待放样点点号 KK0+0040 ，并输输入棱镜镜高，则则计算出出要仪器器旋转的的水平角角值 HHR 及及平距 HD 。（7）按 AANGLLE （ F11 ）。使用水水平制动动和水平平微动螺螺旋，使使显示的的 dHHR= ，即找找到了 D3 至 KK0+0040

22、连线方方向，指指挥持测测杆单棱棱镜者移移动位置置，使棱棱镜位于于 D33 至 K0+0400 连线线方向上上。（8）按 DDISTT ，进进行测量量，根据据显示的的 dHHD 来来指挥持持棱镜者者沿 DD3 至至 K00+0440 连连线方向向移动，若 ddHD 为正，则向 D3 点方向向移动；反之若若 dHHD 为为负，则则向远处处移动，直至 dHDD=0 时，立立棱镜点点即为 K0+0400 点的的平面位位置。其其所显示示的 ddZ 值值即为立立棱镜点点处的填填挖高度度，正为为挖，负负为填。（9）按按 NEEXT ，放样样下一点点。放样样操作菜菜单见下下图 88 。图 8 ：放样样操作菜菜

23、单 （七）数数据采集集 ( 略 ) （八）面积测测量及单单位换算算 面积积测量的的按键顺顺序是： 1、按按 MEENU P1 程序（ F11 ） PP （ F44 ） FF1 （面积） F2 （测量量） F22 （不不使用格格网因子子）或 F1 （使用用格网因因子）。22、照准准 1# 点的的棱镜，按测量量（ FF1 ），再照照准 22# 点点的棱镜镜，按测测量（ F1 ），当测量量了 33 个点点以上时时，这些些点所围围成的面面积就显显示在屏屏幕上。如“ 1000.000 m .sqq ”，表示面面积是 1000.000 平方方米。3、按单位位（ FF3 ）再再按 FF1 至至 F44 ，可

24、可选择所所测面积积的单位位。其中中， mm.sqq 表示示平方米米， hha 表表示公顷顷， fft.ssq 表表示平方方英尺， accre 表示亩亩。（九九）悬高高测量（ REEM ） * 为为了得到到不能放放置棱镜镜的目标标点高度度，只须须将棱镜镜架设于于目标点点所在铅铅垂线上上的任一一点，然然后测量量出目标标点高度度 VDD 。悬悬高测量量可以采采用“输输入棱镜镜高”和和“不输输入棱镜镜高”两两种方法法。 1、输入入棱镜高高 （1）按 MMENUU P11 FF1（程程序） FF1（悬悬高测量量） F11（输入入棱镜高高），如如：1.3m 。 （22）照准准棱镜，按测量量（ FF1 ），

25、显示示仪器至至棱镜间间的平距距 HDD SEET （设置）。（3）照准高高处的目目标点，仪器显显示的 VD ，即 目标点点的高度度。2、不输输入棱镜镜高 （11）按 MENNU PP1 F1（程序） F1（悬高测测量） FF2（不不输入棱棱镜高 ）。 （2）照照准棱镜镜，按测测量（ F1 ），显显示仪器器至棱镜镜间的平平距 HHD SSET （设置置）。 （33）照准准地面点点 G ，按 SETT （设设置） （44）照准准高处的的目标点点，仪器器显示的的 VDD ，即即 目标标点的高高度。（十）对对边测量量（ MMLM ） * 对边测测量功能能，即测测量两个个目标棱棱镜之间间的水平平距离（

26、dHHD ）、斜距距 (ddSD) 、高高差 (dVDD) 和和水平角角 (HHR) 。也可可以调用用坐标数数据文件件进行计计算。对对边测量量 MLLM 有有两个功功能，即即： MMLM-1 （A-BB ，AA-C）：即测测量 AA-B ，A-C ，A-DD ，和 MMLM-2 （A-BB ，BB-C）：即测测量A-B， B-CC ，CC-D ，。 以以 MLLM-11 （ A-BB ，AA-C ）为例例，其按按键顺序序是： 11、按 MENNU PP1 程程序（ F1 ）对边测测量（ F2 ）不使用用文件（ F22 ） FF2 （不使用用格网因因子）或或 F11 （使使用格网网因子） MLM

27、M-1 （ AA-B ， AA-C ）（ F1 ）。 22、照准准 A 点的棱棱镜，按按测量（F1），显示示仪器至至 A 点的平平距 HHD SSET （设置置） 3、照准 B 点点的棱镜镜，按测测量（FF1），显示 A 与与 B 点间的的平距 dHDD 和高高差 ddVD 。 4、照准 C 点点的棱镜镜，按测测量（FF1），显示 A 与与 C 点间的的平距 dHDD 和高高差 ddVD ，按按 ，可显显示斜距距。（十十一）后后方交会会法（ ressecttionn ）（全站仪仪自由设设站） * 全站站仪后方方交会法法，即在在任意位位置安置置全站仪仪，通过过对几个个已知点点的观测测，得到到测站

28、点点的坐标标。其分分为距离离后方交交会（观观测 22 个或或更多的的已知点点）和角角度后方方交会（观测 3 个个或更多多的已知知点）。 其按键步步骤是： 1、按按 MEENU LAYYOUTT （放放样）（ F22 ） SSKIPP （略略过） PP（翻翻页）（ F44 ） PP（翻翻页）（ F44 ） NNEW POIINT（新点）（ FF2 ） RESSECTTIONN （后后方交会会法）（ F22 ）。 2、按按 INNPUTT （FF1），输入测测站点的的点号 EENT （回车车） INNPUTT （FF1），输入测测站的仪仪器高 EENT （回车车）。 33、按 NEZZ（坐标标）（

29、FF3），输入已已知点 A 的的坐标 IINPUUT （F1），输入入点 AA 的棱棱镜高。 4、照照准 AA 点，按 FF4 （距离后后方交会会）或 F3 （角度度后方交交会）。 5、重重复 33 、44 两步步，观观测完所所有已知知点，按按 CAALA （计算算）（ F4 ），显显示标准准差，再再按 NNEZ （坐标标）（ F4 ），显显示测站站点的坐坐标。第二章 高等级级公路中中桩边桩桩坐标计计算方法法一、平面坐坐标系间间的坐标标转换公公式 如如图 99 ，设设有平面面坐标系系 xooy 和和 xoyy （左手系系 x 、 x 轴正正向顺时时针旋转转 900为 y 、 y 轴正正向）；

30、x 轴与 x 轴间的的夹角为为（ x 轴轴正向顺顺时针旋旋转至 x 轴正向向，范范围： 0 3360）。设设 o 点在在 xooy 坐坐标系中中的坐标标为（ xo,yoo ），则任任一点 P 在在 xooy 坐坐标系中中的坐标标（ xx,y ）与其其在 xxoy 坐标系系中的坐坐标（ x,y ）的关关系式为为： 二、公路路中桩边边桩统一一坐标的的计算（一）引引言 传传统的公公路中桩桩测设，常以设设计的交交点（ JD ）为线线路控制制，用转转点延长长法放样样直线段段，用切切线支距距法或偏偏角法放放样曲线线段；边边桩测设设则是根根据横断断面图上上左、右右边桩距距中桩的的距离（ 、 ）， 在实地地沿

31、横断断面方向向进行丈丈量。随随着高等等级公路路特别是是高速公公路建设设的兴起起，公路路施工精精度要求求的提高高以及全全站仪、 GPPS 等等先进仪仪器的出出现，这这种传统统方法由由于存在在放样精精度低、自动化化程度低低、现场场测设不不灵活（出现虚虚交，处处理麻烦烦）等缺缺点，已已越来越越不能满满足现代代公路建建设的需需要， 遵照测绘法法的有有关规定定，大中中型建设设工程项项目的坐坐标系统统应与国国家坐标标系统一一致或与与国家坐坐标系统统相联系系，故公公路工程程一般用用光电导导线或 GPSS 测量量方法建建立线路路统一坐坐标系，根据控控制点坐坐标和中中边桩坐坐标，用用“极坐坐标法”测设出出各中边

32、边桩。如如何根据据设计的的线路交交点（ JD ）的坐坐标和曲曲线元素素，计算算出各中中边桩在在统一坐坐标系中中的坐标标，是本本文要探探讨的问问题。 （二）中桩坐坐标计算算 任何何复杂的的公路平平面线形形都是由由直线、缓和曲曲线、圆圆曲线几几个基本本线形单单元组成成的。一一般情况况下在线线路拐弯弯时多采采用“完完整对称称曲线”，所谓谓“完整整”指第第一缓和和曲线和和第二缓缓和曲线线的起点点（ ZZH 或或 HZZ ）处处的半径径为 ；所所谓“对对称”指指第一缓缓和曲线线长 和和第二缓缓和曲线线长 相相等。但但在山区区高速公公路和互互通立交交匝道线线形设计计中，经经常会出出现“非非完整非非对称曲曲

33、线”。根据各各个局部部坐标系系与线路路统一坐坐标系的的相互关关系，可可将各个个局部坐坐标统一一起来。下面分分别叙述述其实现现过程。 1、直线线上点的的坐标计计算 如如图 110 aa) bb) 所所示，设设 xooy 为为线路统统一坐标标系， x-ZH-y 为缓和和曲线按按切线支支距法建建立的局局部坐标标系，则则 JDDi-11JDDi 直直线段上上任一中中桩 PP 的坐坐标为： （ 1 ） 式式（ 11 ）中中（ , ）为为交点 JDii-1 的设计计坐标； ， 分别为为 P 点、 JDii-1 点的设设计里程程； 为为 JDD i-1 JD i 坐坐标方位位角，可可由坐标标反算而而得。 曲

34、曲线起点点（ZHH 或 ZY），曲线线终点（HZ 或 YYZ）均均是直线线上点，其坐标标可按式式（1）来计算算。2、完整整曲线上上点的坐坐标计算算 如图图 100 a ) ，某公路路曲线由由完整的的第一缓缓和曲线线 、半半径为 R 的的圆曲线线、完整整的第二二缓和曲曲线 组组成。 （1）第一一缓和曲曲线及圆圆曲线上上点的坐坐标计算算 当 K 点点位于第第一缓和和曲线（ ZHHHYY ）上上，按切切线支距距法公式式有： （ 2 ） 当当 K 点位于于圆曲线线（ HHYYYH ）上，有有 ： （ 3 ）其中有： （ 4 ） 式式（ 22 ）（ 3 ）（ 4 ）中， 为切线线角； 为 KK 点至至

35、ZHH i 点的设设计里程程之差，即曲线线长； R 、 、 、 pp 、 q 为为常量，分别表表示圆曲曲线半径径，第一一缓和曲曲线长、缓和曲曲线角（ ）、内移值值（ ）、切线线增值（ ）。 再由坐坐标系变变换公式式可得： （ 5 ） 式式（ 55 ）中中 f 为符号号函数，右转取取“ + ”，左转取取“ - ”（见图 1 bb ）。图 100 a）直线第第一缓和和曲线圆圆曲线段段点坐标标计算（右转） 图 10 b）直直线第一一缓和曲曲线圆曲曲线段点点坐标计计算（左左转） （2）第二二缓和曲曲线上点点的坐标标计算 如如图 112 所所示，当当 M 点位于于第二缓缓和曲线线（ YYHHHZ ）上，

36、有有： （ 6 ） 式式（ 66 ）中中， ，为 MM 点至至 HZZ 点的的曲线长长； RR 为圆圆曲线半半径， 为第二二缓和曲曲线长。 再由坐坐标系变变换公式式可得： （ 7 ） 式式（ 77 ）中中 f 为符号号函数，线路右右转时取取“ - ”，左转取取“ + ”。 （3）单圆圆曲线（ZYYZ）上点的的坐标计计算 单单圆曲线线可看作作是带缓缓和曲线线圆曲线线的特例例，即缓缓和曲线线段长为为零。令令式（ 3 ）（ 44 ）中中内移值值 p 、切线线增长 q 、第一缓缓和曲线线长 、缓和曲曲线角 为零，计算出出单圆曲曲线上各各点的局局部坐标标后，由由式（ 5 ）可得 ZYYZ 上各点点的统一

37、一坐标。图 122 第二二缓和曲曲线段点点坐标计计算（右右转） 图 113 非非完整缓缓和曲线线段点坐坐标计算算（右转转）3、非完完整曲线线上点的的坐标计计算 如图图 133 所示示，设非非完整缓缓和曲线线起点 Q 的的坐标为为（ , ），桩号 ，曲率率半径 ，切线线沿前进进方向的的坐标方方位角为为 ；其其终点 Z 的的桩号 ，曲率率半径 ，则 Z 点点至 QQ 点曲曲线长 。若 ，则则该曲线线可看成成是曲率率半径由由 到 的的缓和曲曲线去掉掉曲率半半径由 到到 后的的剩余部部分。设设 N 点为该该曲线上上一点， N 点至 Q 点点的曲线线长为 ； OO 为对对应完整整缓和曲曲线的起起点， Q

38、 点点至 OO 点的的曲线长长为 ，则由回回旋型缓缓和曲线线上任一一点曲率率半径与与曲线长长成正比比的性质质，有： 得： （ 8 ） 设 ，则由缓缓和曲线线的切线线角公式式及偏角角法计算算公式知知： （ 9 ） （ 10 ） （ 11 ） 由图图 133 知： （ 12 ） 则直线线 QOO 的坐坐标方位位角为： （ 13 ） O点切切线方向向 轴的的坐标方方位角 为： （ 144 ） 式（ 133 ）（ 144 ）中中， ff 为符符号函数数，线路路右转时时，取“ - ”；线线路左转转时，取取“ + ”。 故故 O 点坐标标（ ）为： （ 155 ） 将式式（144）、（15）代入坐坐标平移

39、移旋转公公式，得得任一点点 N 的坐标标为： （ 166 ） 式（ 166 ）中中，（ ， ）按按式（ 2 ）计算，代入时时 用（ ）替替代； f 为为符号函函数，右右转取“ + ”左转转取“ - ”。（三三）边桩桩坐标计计算 有有了中桩桩坐标（ x,y ）及其至至左、右右边桩的的距离 d LL 、 d RR 后，计算出出中桩至至左、右右边桩的的坐标方方位角 AZ-L 、 AZZ-R ，则由由式（ 17 ）、（ 188 ）得得左、右右边桩坐坐标（ , ）、（ , ）。 （ 177 ） （ 188 ）1、直线线上点 AZ-L 、 AZZ-R 的计算算 从图图 100 a ） bb ）知知： （

40、19 ）2、第一一缓和曲曲线及圆圆曲线段段点 AAZ-LL 、 AZ-R 的的计算 如如图 110 aa ） b ）所示，有： （ 200 ） 式式（ 220 ）中，当当 K 点位于于第一缓缓和曲线线上， 按式（ 9 ）计算算；当 K 点点位于圆圆曲线段段，按式式（ 44 ）计计算。 f 为为符号函函数，右右转取“ + ”，左左转取“ - ”。 33、第二二缓和曲曲线段点点AZ-L 、 AZZ-R 的计算算 如图图 122 所示示，有： （ 211 ）式（ 211 ）中中， 按按式 计计算； f 为为符号函函数，右右转取“ - ”，左左转取“ + ”。（四）算算例 如如图 113 设设某高速速

41、公路立立交匝道道 ( 右转 ) 的的非完整整缓和曲曲线段起起点 QQ 的桩桩号 KK8+2249.5277 ，曲曲率半径径 R Q = 54400mm ，切切线沿前前进方向向的坐标标方位角角 ， 坐标为为（ 9914112.1164 ， 7796884.0008 ）；终终点 ZZ 桩号号 K88+3229.5527 ，曲率率半径 R ZZ = 18000m 。中桩桩 K88+3009.5527 到左、右边桩桩的距离离 d L = 188.755m ， d R = 266.500m ，试计算算 K88+3009.5527 的中、边桩坐坐标。 1、完整整缓和曲曲线起点点 O 的计算算 由公式式（

42、88 ） （ 15 ）计算算得： ， ， ， ， ， ， ， 。 2、中桩桩坐标的的计算 由式（ 2 ）（ 14 ）（ 16 ）计算算得： m ， m ； 轴轴的坐标标方位角角 ； ， 。 3、边桩桩统一坐坐标的计计算 由由式（ 9 ）（ 220 ）得： ， ，式（ 20 ）中 Ai-1-ii 即 轴的坐坐标方位位角 。再由式式（ 117 ）（ 118 ）得 ， ； ， 。（五）小结 通通过坐标标转换的的方法，在传统统测设的的各个局局部坐标标系与线线路统一一坐标系系间建立立了纽带带，通过过编程能能实现各各个中桩桩边桩坐坐标的同同步计算算。对于于复曲线线、回头头曲线、喇叭形形立交、水滴形形立交等

43、等复杂线线形，可可将其分分解成直直线、非非完整非非对称缓缓和曲线线、圆曲曲线形式式，再按按文中的的方法进进行计算算。 用用线路统统一坐标标进行放放样，测测设灵活活方便，不必在在实地标标定交点点（ JJD ）位置，这对于于交点位位于人无无法到达达的地方方（如山山峰、深深谷、河河流、建建筑物内内），是是十分方方便的。应用中中，以桩桩号 LL 为引引数，建建立包括括中桩、边桩、控制点点在内的的坐标数数据文件件。将坐坐标数据据文件导导入全站站仪或 GPSS 接收收机，应应用坐标标放样功功能，便便可实现现中、边边桩的同同时放样样。特别别是 GGPS 的 RRTK 技术出出现后，无需点点间通视视，大大大提

44、高了了坐标放放样的工工作效率率，可基基本达到到中、边边桩放样样的自动动化。第第三章 建筑施施工点位位坐标计计算及放放样方法法 一、平面坐坐标系间间的坐标标转换公公式 如如图 114 ，设有平平面坐标标系 xxoy 和 xxoy （左手手系 x 、 xx 轴轴正向顺顺时针旋旋转 990为为 y 、 yy 轴轴正向）； xx 轴与与 x 轴间间的夹角角为（ x 轴正向向顺时针针旋转至至 x 轴正正向，范围： 0 3360）。设设 o 点在在 xooy 坐坐标系中中的坐标标为（ xo,yoo ），则任任一点 P 在在 xooy 坐坐标系中中的坐标标（ xx,y ）与其其在 xxoy 坐标系系中的坐坐

45、标（ x,y ）的关关系式为为： 在建建筑施工工中，上上面的平平面坐标标系 xxoy 一般多多为城市市坐标系系，平面面坐标系系 xoyy 一一般多为为建筑施施工坐标标系 AAOB ；若 xoyy 、 xooy 均为为左手系系，则用用上式进进行转换换；但有有时建筑筑施工坐坐标系 AOBB 会出出现右手手系 x （ A ）轴正向向逆时针针旋转 90为 yy （ B ）轴正正向。此此时，应应注意上上面的计计算公式式变为：二、建筑筑基线测测设及角角桩定位位 如图 15 ，选择择 1000m 335m 的一个个开阔场场地作为为实验场场地， 先在地地面上定定出水平平距离为为 555.8668m 的两点点，

46、将其其定义为为城建局局提供的的已知导导线点 A5 、 AA6 ，其中 A5 同时兼兼作水准准点。 图 155 基线线测设及及角桩定定位图1、“ T ”形建筑筑基线的的测设 （1）根根据建筑筑基线 M、OO、N、P 四四点的设设计坐标标和导线线点 AA5 、 A66 坐标标，用极极坐标法法进行测测设，并并打上木木桩。已已知各点点在城市市坐标系系中的坐坐标如下下： A55(20002.2266,10006.7811,200.277) ， A66(20004.7166,10062.5933) ， M(19998.0090,9966.8115) ， OO(19996.2755,10042.7266)

47、， N(19994.4410,10889.9904) ， P(119733.0885,110411.8008) 。（2）测量改改正后的的 MMON ，要求求其与 1800之差差不得超超过 ，再丈量量 MOO 、 ON 距离，使其与与设计值值之差的的相对误误差不得得大于 1/1100000 。（3）在在 O 点用正正倒镜分分中法，拨角 90，并放放样距离离 OPP ，在在木桩上上定出 P 点点的位置置。（4）测量 POOM ，要求其其与 990之之差不得得超过 ，再丈丈量 OOP 距距离，与与设计值值之差的的相对误误差不得得大于 1/1100000 。2、根据据导线进进行建筑筑物的定定位 设设图

48、中 NOPP 构成成的是建建筑施工工坐标系系 AOOB ，并设待待建建筑筑物 FF2 在在以 OO 点原原点的建建筑施工工坐标系系 AOOB 中中的坐标标分别为为 1# （ 3 ， 2 ）、 2# （ 33 ， 17 ）、 3# （ 223 ， 177 ）、 4# （ 23 ， 22 ），且已知知建筑坐坐标系原原点 OO 在城城市坐标标系中的的坐标为为 O （ 119966.2775 ， 10042.7266 ）， OAA 轴的的坐标方方位角为为 ， 试计算算出 11# 、 2# 、 3# 、 44# 点点在城市市坐标系系中的坐坐标，并并在在 A6 测站，后视 A5 ，用极极坐标法法放样出出

49、F22 的 1# 、 22# 、 3# 、 4# 四个角角桩。并并以 AA5 高高程（ 20.47mm ）为为起算数数据，用用全站仪仪测出 F2 的 11# 、 2# 、 3# 、 44# 四四个角桩桩的填挖挖深度。（ FF2 的的地坪高高程为 20.50mm ）。 参考考答案： F22 的 4 个个角桩的的设计坐坐标分别别如下：11#（ 19994.1158,10445.6644 ）、 2#（ 19979.1700,10045.0511 ）、 3#（ 119788.3778,110655.0335 ）、 44# （ 19993.3666,10065.6299 ）检查查 12 个个角桩的的水平

50、角角与 990 的差是是否小于于 ，距距离与设设计值之之差的相相对误差差不得大大于 11/30000 。3、根据据建筑基基线进行行建筑物物的定位位 * 根据图图中的待待建建筑筑物 FF1 与与建筑基基线的关关系，利利用建筑筑基线，用直角角坐标法法放样出出 F11 的 1# 、 22# 、 3# 、 4# 四个角角桩。检检查 112 个角桩桩的水平平角与 90的差是是否小于于 ，距距离与设设计值之之差的相相对误差差不得大大于 11/30000。三、圆圆曲线中中桩测设设的局部部极坐标标法 如如图 116 所所示，用用局部极极坐标法法测设圆圆曲线中中桩的方方法是： （11）以圆圆曲线起起点 ZZY

51、为为原点，切线指指向交点点 JDD 为 x 轴轴正向，再顺时时针旋转转 900为 y 轴轴正向，建立切切线支距距法坐标标系。 （2）用用切线支支距法同同样的方方法求出出各中桩桩 P 在该坐坐标系中中的坐标标。（ 注意 y 坐坐标的正正负符号号。 ） 其其中有： （3）在在 ZYY 点架架仪，输输入测站站点坐标标（ 00 ， 0 ），后视视 x 轴正向向，输入入方位角角 ，测测出一任任意点 ZD 在该坐坐标系中中的坐标标。 （44）在 ZD 点设站站，后视视 ZYY 点，根据各各中桩 P 的的坐标用用全站仪仪坐标放放样功能能，放样样出各中中桩。若若使用经经纬仪，则可先先用坐标标反算公公式，求求出

52、 PP 点至至 ZDD 点的的距离 D 及及转角 （方位角角之差），再进进行拨角角、量边边。第四章 CASSIO FX-48000P 程序一、缓和曲曲线切线线支距法法程序 11、程序序名： HUAAN QQIE （缓切切） 2、用途途 该程程序是“完整对对称带缓缓和曲线线的圆曲曲线”的的切线支支距法详详细测设设坐标计计算程序序。 3、程序序数学模模型 按切切线支距距法建立立的缓和和曲线局局部坐标标系。即即以曲线线起点或或终点为为坐标原原点，切切线方向向为 XX 轴正正向，圆圆心方向向为 YY 轴正正向。 44、程序序清单 AA “ ZH ”： R ： S “ LLS ”： LLbl 1 L ，

53、 BB ： Lbll 2 C=Abss(L-A) ： DD=RSS ： X=CC-C5 400D 22 +CC9 334566D44-C13 55990040DD6+C11788 YY=C3 6DD-C7 3336D3+CC111 422240DD5-C115 966768800DD7+C119 3553000970000DD9 GGotoo 1 Lbbl 33 EE=1880(AAbs(L-AA)-SS) R +1880S (2 R) ： P=SS 2 224 R-S44 26888 R3 ：Q=SS 2-SS3 2240 RR 2 X=RsiinE+Q Y=RR-

54、RccosEE+P Gooto 1 5、程序序说明 ZH ZH 点桩号号（里程程）； R 圆曲曲线半径径； LLS 缓和和曲线长长； LL 待测设设桩的桩桩号（里里程）； B 当当待测设设中桩位位于缓和和曲线段段，则输输入“ 1 ” ，当当待测设设中桩位位于圆曲曲线段，则输入入“ 11 ” 以外的的数值。 X 切切线支距距法的 X 值值； YY 切线支支距法的的 Y 值。二二、平面面坐标转转换程序序 1、程序序名： ZHUUAN HUAAN （转换） 2、用途途 该程程序是“两平面面坐标系系间坐标标转换”的计算算程序。 3、程序序数学模模型 根据据图 114 的的平面坐坐标系间间坐标转转换的平

55、平移旋转转公式，进行计计算，即即有公式式： 4、程序序清单： C“X0”： EE“Y00”：DD“ANNGLEE”： F“SSIGNN” Lbll 0 AA ， B F 1 A=A ： B=-B XX=C+AcoosD-BsiinD Y=E+BBcossD+AAsinnD Gotto 005、程序序说明： X00 ，YY0 施工工坐标系系（ AA-O-B ）的原原点 OO 在在统一坐坐标系（ x-o-yy ）中中的坐标标。 ANNGLEE 为统一一坐标系系的 xx 轴顺顺时针旋旋转至施施工坐标标系的 A 轴轴的角值值。 SIIGN 为为符号函函数，若若输入“ 1 ” 时时，则表表明 xx-o-

56、y 为为左手系系，且 A-OO-BB 也为为左手系系；若输输入“ 1 ” 之外外值，则则表明 x-oo-y 为左手手系，而而 A-O-B 为为右手系系。 A ， BB 某点在在施工坐坐标系中中的纵、横坐标标。 X ， YY 该点在在相应统统一坐标标系中的的纵、横横坐标。第五章 理论与与实操习习题集 一、理理论习题题 说明：请路桥桥类学生生完成第第 1 、 44 题，请建工工类学生生完成第第 2 、 33 、 4 题题。 11、在左左转的带带缓和曲曲线的圆圆曲线中中桩测设设中，设设起点 ZH 桩号为为 K55+2119.663 ，其坐标标为（ 315574.1633,6225711.4446 ）

57、，其切切线方位位角为 ，缓和和曲线长长为 1120mm ，圆圆曲线的的半径为为 10000mm ，试试计算： （1）直线上上中桩 K5+1600 、 K5+1800 、 K5+2000 的坐坐标。 （2）缓缓和曲线线上中桩桩 K55+2660 、 K55+2880 、 K55+3000 的的坐标。 （3）圆曲线线上中桩桩 K55+3440 、 K55+3660 、 K55+3880 的的坐标。 （4）若将题题目的“左转”改为“右转”，试计计算直线线上中桩桩 K55+1880 、缓和曲曲线上中中桩 KK5+3300 、圆曲曲线上中中桩 KK5+3340 的坐标标。部分分参考答答案： 左转时时，有

58、： K5+1800 ： x=3315551.2259 ， yy=6226033.7887 K55+3000 ： x=800.36641778533 ， y=0.77209986117677 ， x=3316220.0020 ， yy=6225055.4446 。 K5+3400 ： x=1200.322613366 ， yy=22.422163379331 ， x=316641.7288 ， y=6624771.8850 。 2、如图 16 ，已知知单圆曲曲线的半半径 RR= 3300mm ，交交点的里里程为 K3+1822.766 ，转转角 ，试计算算出里程程为 KK3+1120 、 KK3

59、+1130 、 KK3+1140 三个中中桩的切切线支距距法坐标标。 3、完成此此教材 P266-P227 的的“ 建建筑基线线测设及及角桩定定位”中中角桩的的坐标计计算及实实地测设设方法。 4、用用 CAASIOO fxx-48800PP 或 CASSIO fx-45000PAA 编程程计算器器编制程程序，使使其实现现以上计计算功能能。二、实操习习题 1、 输入入棱镜常常数 PPSM 为 -30mmm ，气温 T 为为 355C ，气压压 P 为 7760mmmHgg 。 2、将将倾斜改改正的 X 、 Y 均打开开。 3、将竖盘盘读数 V 的的显示由由目前的的“望远远镜水平平时盘左左为 990” 改为为“望远远镜水平平时盘左左为 00” （即显显示的 V 直直接为竖竖直角。） 4、将测量量模式由由目前的的“精测测（ FFinee ）”改为“粗测（ cooarsse ）”，再再改回“精测”。 5、将距离离单位由由目前的的“米”改为“英尺”，再改改回“米米”。 66、在地地面上任任取 22 个点点，为 A 和和 B ，在 B 点点架全站站仪，后后视地面面上任一一点 AA ，用用“距离离放