坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在水利工程施工測量中的應(yīng)用

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在水利工程施工測量中的應(yīng)用

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換在水利工程施工測量中的應(yīng)用工程測量分為測量前的預(yù)備、掌握測量、施工測量、進(jìn)度測量和竣工測量。

施工測量在整個工程測量任務(wù)中占很大比重,在測量前找到一種快捷、簡潔、便利測量方法能極大減輕測量人員勞動強(qiáng)度,而且在施測過程中很簡單檢查出測量結(jié)果正確與否,從而削減了測量人員的測量錯誤,起到事半功倍的作用。

由于水利工程形式多種多樣,在詳細(xì)的施工測量放線過程中,每個工程開頭施工前,建設(shè)單位供應(yīng)給施工單位工程掌握點的大地坐標(biāo),設(shè)計部門在施工圖紙上給出工程主要部位軸線上的大地坐標(biāo)。

依據(jù)掌握點測放軸線上點位比較簡潔,可是測放出這軸線上的點位后,再進(jìn)行細(xì)部測放,就必需依據(jù)細(xì)部點到軸線上點的方位角和距離推算出細(xì)部點的坐標(biāo)才能測放,比較繁瑣。

特殊是涉及到堤防邊坡、大壩邊坡、建筑物基坑邊坡測量施工時,邊坡點距軸線的距離隨著邊坡高程的變化而變化,特別難以把握。

為此,針對建筑物細(xì)部尺寸點與軸線垂直或平行的特點,在詳細(xì)工作中采納大地坐標(biāo)系與工程軸線之間關(guān)系,把大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成僅供施工、測量使用的施工坐標(biāo)系。

這樣一來,一切困難就都應(yīng)刃而解了。

在測量工作中通過坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,將掌握點的大地坐標(biāo)系奇妙地轉(zhuǎn)換為自設(shè)施工坐標(biāo)系,在各點相對位置保持不變的狀況下,使原本簡單的測量過程變得簡潔而直觀化。

測量人員不必進(jìn)行簡單的計算,只需依據(jù)圖紙上各點的樁號和相對尺寸的標(biāo)識,就能精確?????快捷地完成各項測量任務(wù)。

一、掌握點大地肯定坐標(biāo)一般是圖紙坐標(biāo)與施工坐標(biāo)自設(shè)坐標(biāo)之間的轉(zhuǎn)換。

施工坐標(biāo)系的建立:施工坐標(biāo)系,就是以工程的主要軸線作為坐標(biāo)軸而建立起來的局部坐標(biāo)系統(tǒng)。

針對這個施工坐標(biāo)系,依據(jù)原來所供應(yīng)掌握點及軸線上點的大地坐標(biāo),反算出掌握點和軸線點位在這個坐標(biāo)施工系中的施工坐標(biāo),然后再進(jìn)行測放。

坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換建立有兩種方法,即公式計算法和圖轉(zhuǎn)換法。

一公式計算法:設(shè)--為大地坐標(biāo)系,--為施工坐標(biāo)系。

大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)系:待轉(zhuǎn)換點為,大地坐標(biāo)為、;施工坐標(biāo)系原點:大地坐標(biāo):、,施工坐標(biāo)、;施工坐標(biāo)系軸之大地方位角,=-、=-。

點轉(zhuǎn)換后施工坐標(biāo)為、:則=-*+-*=-*--*公式中:施工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點在大地坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo),單位;施工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點在大地坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo),單位;兩坐標(biāo)系縱坐標(biāo)的夾角。

、和總稱為坐標(biāo)換算元素,、設(shè)計圖紙已給定。

可依據(jù)、、、計算獲得。

在進(jìn)行坐標(biāo)換算時要特殊留意角的正、負(fù)值。

規(guī)定施工坐標(biāo)縱軸在測量坐標(biāo)系縱軸的右側(cè)時角為正值;若軸在軸的左側(cè),角值為負(fù)。

施工坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系:待轉(zhuǎn)換點為,施工坐標(biāo)為、;施工坐標(biāo)系原點:大地坐標(biāo):、,施工坐標(biāo):、;施工坐標(biāo)系軸之大地方位角,=-、=-。

點轉(zhuǎn)換后大地坐標(biāo)為、:則=-*–-*=-*+-*采納公式計算法進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換可利用表格自動計算,這樣可避開手工計算和小數(shù)進(jìn)位產(chǎn)生錯誤,極大提高工作效率,減輕勞動強(qiáng)度。

二圖轉(zhuǎn)換法在工程施工中現(xiàn)已普及使用,使用在工程施工中進(jìn)行坐標(biāo)查詢、工程制圖、工程量計算、坐標(biāo)換算等具有很大的優(yōu)勢。

假如設(shè)計單位能供應(yīng)工程電子版圖紙會極大便利工程施工測量,能便利、快捷地進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換。

以下是采納圖轉(zhuǎn)換法進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方法和步驟。

繪圖假如沒有工程電子版圖紙,可把設(shè)計圖紙主要有關(guān)數(shù)據(jù)和甲方供應(yīng)掌握點坐標(biāo)資料輸入制作成電子版圖紙。

假如有設(shè)計單位供應(yīng)工程電子版圖紙可直接利用。

2復(fù)制另存附件復(fù)制另存附件一個附件可避開錯誤操作損壞原始資料,以免前功盡棄。

3施工坐標(biāo)系設(shè)定建立施工坐標(biāo)系要選定合適坐標(biāo)原點和坐標(biāo)方向,坐標(biāo)原點和坐標(biāo)方向設(shè)定以能簡潔、明確計算出工程各部位施工坐標(biāo)為原則。

一般設(shè)定工程起始點為原點,工程長方向為軸,短方向為軸。

4坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)系:施工坐標(biāo)系坐標(biāo)原點設(shè)定:在繪圖界面中選擇:【工具】︱【新建】︱【原點】選定圖上設(shè)定的坐標(biāo)原點,使設(shè)定的坐標(biāo)原點的施工坐標(biāo)為,0,0或,,,為需設(shè)定的數(shù)值。

旋轉(zhuǎn)圖形:首先依據(jù)大地坐標(biāo)系和施工坐標(biāo)系計算出兩個坐標(biāo)系軸夾角,然后選定電子版圖紙全部圖形元素,然后點擊【繪圖】工具欄旋轉(zhuǎn)圖標(biāo),命令行會提示指定旋轉(zhuǎn)基點,選定施工坐標(biāo)原點為旋轉(zhuǎn)基點,使整個圖形以施工坐標(biāo)原點為基點旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角度為計算出的兩個坐標(biāo)系軸夾角,即施工坐標(biāo)系軸和圖紙界面軸相重合。

轉(zhuǎn)換結(jié)果:至此,全部的圖形元素的坐標(biāo)已全部轉(zhuǎn)變?yōu)樗O(shè)定的施工坐標(biāo)系的坐標(biāo),在繪圖界面中選定任何一個點,所顯示的該點的平面坐標(biāo)都是施工坐標(biāo)。

以轉(zhuǎn)換后掌握點的施工坐標(biāo)測量,全站儀所顯示的平面坐標(biāo)即是施工坐標(biāo),不用再經(jīng)過簡單的運(yùn)算。

大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)系:大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為施工坐標(biāo)系,首先依據(jù)原始設(shè)計圖紙和施工坐標(biāo)系計算出兩個坐標(biāo)系軸夾角,然后依據(jù)以上方法進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換,這里不再具體介紹。

二、工程測量應(yīng)用方法一工程邊坡測量掌握方法工程中渠道、堤防、大壩等邊坡在施工中需測量放出開挖邊線、填筑邊線以及把握超挖、欠挖、超填、欠填等問題,工程邊坡點位距軸線的距離隨著高程的變化而變化,施工特別難以把握,對于測量人員找出簡潔、便利、快捷測量方法,將極大減輕測量任務(wù)。

工程邊坡測量首先建立對應(yīng)邊坡坡肩方向為軸,軸的邊坡起點樁號為坐標(biāo)原點,順坡方向為軸建立施工坐標(biāo)系。

采納大地坐標(biāo)測設(shè)出坐標(biāo)原點0,0和順軸方向邊坡終點坐標(biāo)0,,以、兩點建立施工坐標(biāo)系在坡面測量時,全站儀測設(shè)顯示值為工程樁號、值為距坡肩坡面偏移的距離、值為測設(shè)點坡面高程,通過計算測設(shè)點設(shè)計坡面高程與測設(shè)點與實際高程差值,便可知道測設(shè)點是否滿意設(shè)計要求。

二工程斷面測量方法水利工程施工中,工程計量需做大量工程斷面測量工作,所以,斷面測量在工程測量中占著重要地位。

斷面測量工作具有工作量大、時間緊、精確度高的特點。

在線路的勘察設(shè)計及施工階段,測出縱、橫斷面,以供應(yīng)設(shè)計依據(jù)和工程計量。

傳統(tǒng)的縱斷面測量常采納水準(zhǔn)測量的方法,先進(jìn)行高程掌握測量,然后在此基礎(chǔ)上,逐個測定中樁的地面高程,而橫斷面測量時,需先在中樁或邊樁上確定出斷面的方向,然后在斷面上逐個測出地面高程以及點位離中樁距離。

現(xiàn)在由于全站儀的普及使用,而且此種測量方法測量成果精度低、勞動強(qiáng)度大、時間長等緣由,現(xiàn)在已基本不再使用此種測量方法。

全站儀是一種兼有自動測距、測角、計算和數(shù)據(jù)自動記錄及傳輸功能的自動化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)測量與定位系統(tǒng),它由光電測距單元、電子測角及微處理器單元及電子記錄單元組成的電子儀器,它具有測量精度高、速度快、自動化程度高等優(yōu)點。

運(yùn)用全站儀內(nèi)設(shè)程序進(jìn)行斷面測量一般依據(jù)測量任務(wù)特點、精度要求等有關(guān)要求,一般在施工坐標(biāo)系中采納三種測量方法其中之一,即施工放樣法、對邊測量法和平面碎步測量程序法。

1施工放樣法:兩個已知斷面掌握點或中軸線已知點斷面測量是將全站儀架設(shè)在已知點上,由測設(shè)人員在施測橫斷面樁后指揮跑點,逐點施測斷面上各地形點的三維坐標(biāo)。

2對邊測量法:在未知點任意設(shè)站,后視橫斷面所在中樁或邊樁包括測高和測距,測出橫斷面各地形點相對測站已知點位的平距、高差。

3平面碎步測量程序法:全站儀自由設(shè)站,測量整個工程施工范圍內(nèi)地形點三維坐標(biāo),然后輸入有關(guān)數(shù)字成圖程序計算,可輸出任意縱橫斷面圖有關(guān)資料。

總之,利用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后的施工坐標(biāo)成果來掌握施工測量,測量人員可達(dá)到“看圖讀坐標(biāo)”的境界,大大提高了工作效率。

值得留意的是測量員在看圖紙時,肯定要仔細(xì),謹(jǐn)慎。

由于“看圖讀坐標(biāo)”沒有復(fù)核數(shù)據(jù)。

另外大地坐標(biāo)系和施工坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換必需是工程范圍為直線段,不同直線段、曲線段工程范圍內(nèi)