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準(zhǔn)備、控制測量、施工測量、進(jìn)度測量和竣工測量。施工測量在整個(gè)工程測量任務(wù)中占很大比重，在測量前找到一種快捷、簡單、方便測量方法能極大減輕測量人員勞動(dòng)強(qiáng)度，而且在施測過程中很容易檢查出測量結(jié)果正確與否，從而減少了測量人員的測量錯(cuò)誤，起到事半功倍的作用。由于水利工程形式多種多樣，在具體的施工測量放線過程中，每個(gè)工程開始施工前，建設(shè)單位提供給施工單位工程控制點(diǎn)的大地坐標(biāo)，設(shè)計(jì)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)控制點(diǎn)測放軸線上點(diǎn)位比較簡單，可是測放出這軸線上的點(diǎn)位后，再進(jìn)行細(xì)部測放，就必須依據(jù)細(xì)部點(diǎn)到軸線上點(diǎn)的方位角和距離推算出細(xì)部點(diǎn)的坐標(biāo)才能測放，比較繁瑣。特別是涉及到堤防邊坡、大壩邊坡、建筑物基坑邊坡測量施工時(shí)，邊坡點(diǎn)距軸線的距離隨著邊坡高程的變化而變化，非常難以掌握。為此，針對(duì)建筑物細(xì)部尺寸點(diǎn)與軸線垂直或平行的特點(diǎn)，在具體工作中采用大地坐標(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，將控制點(diǎn)的大地坐標(biāo)系巧妙地轉(zhuǎn)換為自設(shè)施工坐標(biāo)系，在各點(diǎn)相對(duì)位置保持不變的情況下，使原本復(fù)雜的測量過程變得簡單而直觀化。測量人員不必進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，只需根據(jù)圖紙上各點(diǎn)的樁號(hào)和相對(duì)尺寸的標(biāo)識(shí)，就能準(zhǔn)確快捷地完成各項(xiàng)測量任務(wù)。一、控制點(diǎn)大地絕對(duì)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(duì)這個(gè)施工坐標(biāo)系，依據(jù)原來所提供控制點(diǎn)及軸線上點(diǎn)的大地坐標(biāo)，反算出控制點(diǎn)和軸線點(diǎn)位在這個(gè)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(jì)算法和AUTOCAD圖轉(zhuǎn)換法。（一）公式計(jì)算法：設(shè)X-O-Y為大地坐標(biāo)系，x-o-y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(diǎn)為P，大地坐標(biāo)為Xp、Yp；施工坐標(biāo)系原點(diǎn)o：大地坐標(biāo)：Xo、Yo，施工坐標(biāo)xo、yo；施工坐標(biāo)系x軸之大地方位角a，dX=Xp-Xo、dY=Yp-Yo。P點(diǎn)轉(zhuǎn)換后施工坐標(biāo)為xp、yp:則xp=（Yp-Yo)*sina+(Xp-Xo)*cosayp=（Yp-Yo)*cosa-(Xp-Xo)*sina公式中：Xo---施工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點(diǎn)o在大地坐標(biāo)系中的縱坐標(biāo),單位m；Yo---施工坐標(biāo)系中的坐標(biāo)原點(diǎn)o在大地坐標(biāo)系中的橫坐標(biāo),單位m；a---兩坐標(biāo)系縱坐標(biāo)的夾角。為Xo認(rèn)、蜓Yo麥和襲a株總稱為坐標(biāo)換屯算元素，國Xo刻、習(xí)Yo厚設(shè)計(jì)御圖紙著已給定。我a獸可根疏據(jù)住X啞P銜、繁Y默P自、榨Xo發(fā)、適Yo扯計(jì)算獲得。在素進(jìn)行坐標(biāo)換算升時(shí)要特別注意薄a寬角的正、負(fù)值逮。規(guī)定施工坐修標(biāo)縱嬌軸挨o晝x念在測量坐標(biāo)系芹縱面軸闖O透X屯的右側(cè)時(shí)垂a欠角為正值；艘若厭o仁x滅軸沫在裂O厭X霞軸的左側(cè)，這a摟角值為負(fù)。堅(jiān)施工勻坐標(biāo)系濱轉(zhuǎn)換為嬸大地坐標(biāo)系憐：視待轉(zhuǎn)換點(diǎn)萬為臂P菜，穗施工德坐標(biāo)蝕為薄x掙p免、蜂yp宗；施工蹦坐標(biāo)系原掠點(diǎn)漂o鞋：挖大地坐標(biāo)戲：求X司o蒙、青Yo燦，施工彎坐標(biāo)壁：山x笑o伯、竟yo中；施工鹿坐標(biāo)割系初x旅軸之大地方位斧角戲a唯，痰dx=xp-反xo飽、毀dy=yp公-yo也。墾P禁點(diǎn)轉(zhuǎn)換后寒大地惕坐標(biāo)傷為拌X送p飯、惑Yp粒：酒則副近Xp繩擠=謠(伍xp-xo聯(lián))*興cos匙a身妻–勤(添yp-yo神)*擊sin雄a擠Yp慈療=叛(宋xp-xo王)*消sin婆a堪+(翅yp-yo砌)*箭cos錯(cuò)a著采用公式計(jì)算棵法進(jìn)行坐標(biāo)系淹轉(zhuǎn)換可利山用澆EXCE綁L吩表格自動(dòng)計(jì)算邪，這樣可避免睬手工計(jì)算和小優(yōu)數(shù)進(jìn)位產(chǎn)生錯(cuò)巡誤，極大豈提高工作效率莖，減輕勞動(dòng)強(qiáng)些度。得（剪二芳）曠AUTOCA當(dāng)D銷圖轉(zhuǎn)換法爭AutoCA恰D診在工程施工中從現(xiàn)已普及使用遣，使用嫂AutoCA乞D壁在隔工程施工中進(jìn)枯行線坐標(biāo)者查詢卷、工程制圖、綁工程量計(jì)算、飼坐標(biāo)換算哭等具有很大的連優(yōu)勢。菠如果設(shè)計(jì)單位然能提供工程弦AUTOCA添D鍋電子版圖紙會(huì)藏極大方便工程番施工測量，能頑方便、快捷地得進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)韻換。以下是采擔(dān)用云AUTOCA涉D速圖轉(zhuǎn)換法進(jìn)行賽坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換罪的方法和步驟綢。繪圖拿如果沒有工程萬AUTOCA茶D糕電子版圖紙，青可把設(shè)計(jì)圖紙仆主要有關(guān)數(shù)據(jù)漆和甲方提供控元制點(diǎn)坐標(biāo)資料崖輸入鐮AUTOCA炸D曠制作成電子版娃圖紙。匠如果有設(shè)計(jì)單嬌位提供工程耕AUTOCA變D哄電子版圖紙可授直接利用。柔（呢2伙）轉(zhuǎn)復(fù)制另存附件屢復(fù)制另存附件兇一個(gè)附件縱可避免錯(cuò)誤操幣作損壞原始資鎖料，壓以免獅前功盡棄。丑（狼3拼）美施工坐標(biāo)系設(shè)親定擁建立施工坐標(biāo)夕系要選定合適軍坐標(biāo)原點(diǎn)和坐展標(biāo)方向，坐標(biāo)什原點(diǎn)和坐標(biāo)方孤向設(shè)定以能簡碌單、明確計(jì)算夢(mèng)出工程各部位譜施工坐標(biāo)為原撇則終。停一般設(shè)定工程取起始點(diǎn)為原點(diǎn)盟，工程長方向奉為竄皆X培軸，短方向權(quán)為駛Y醋軸。他（懼4細(xì)）愁坐標(biāo)系模轉(zhuǎn)換盼大地坐標(biāo)系教轉(zhuǎn)換為施工防坐標(biāo)系助：探施工渡坐標(biāo)價(jià)系坐標(biāo)原點(diǎn)設(shè)推定：貿(mào)在偏AutoCA汁D坦繪圖界面中選茂擇墨：峰【工具搞】洽︱鵲【新守建發(fā)UC監(jiān)S僑】熔︱爽【原點(diǎn)】選定墾圖上見設(shè)定竟的候坐標(biāo)原利點(diǎn)擺,品使誕設(shè)定次的值坐標(biāo)原立點(diǎn)的施工坐標(biāo)塑為盛X,Y暫(芳0,0鉤)魂或胞x,y(優(yōu)a,b拐)拆退a,幟b繳為需設(shè)定妖的壺?cái)?shù)值汗。夠旋轉(zhuǎn)圖形板：螞首先揀根據(jù)大地坐標(biāo)下系和圈施工愿坐標(biāo)系派計(jì)算出兩個(gè)坐羽標(biāo)碑系舞X印軸夾薪角貪a田，毅然后南選定叔AUTOCA濱D柱電子版圖紙捆所有圖形元素雨，然后點(diǎn)擊【績繪圖】工具欄表旋轉(zhuǎn)圖標(biāo)，命禁令行會(huì)提示指沙定旋轉(zhuǎn)基點(diǎn)，光選定宏施工坐標(biāo)原屬點(diǎn)為旋轉(zhuǎn)基點(diǎn)利，使整個(gè)圖形侍以即施工坐標(biāo)原竟點(diǎn)截為基點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，棉旋轉(zhuǎn)念角度為計(jì)算出艦的兩個(gè)坐標(biāo)于系招X郵軸夾接角頂a范，即鐮施工近坐標(biāo)系習(xí)X爹軸和圖紙界鞭面鼓X毫軸相重合叢。例轉(zhuǎn)換結(jié)果縱：火至此，所有的劍圖形元素的坐僑標(biāo)已全部轉(zhuǎn)變資為所設(shè)定的施察工坐標(biāo)系的坐閘標(biāo)，張?jiān)谇腁utoCA祝D邀繪圖界面中選歐定任何一個(gè)點(diǎn)芹，懼AutoCA驟D村所顯示的該點(diǎn)蕉的平面坐標(biāo)都伍是施工坐標(biāo)臥。登以轉(zhuǎn)換后控制絞點(diǎn)的施工坐標(biāo)微測量，全站儀慨所顯示的平面現(xiàn)坐標(biāo)即是施工洋坐標(biāo)，不用再陜經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)擱算。惰大地坐標(biāo)系竊轉(zhuǎn)換為施工冶坐標(biāo)系終：棚大地坐標(biāo)系壞轉(zhuǎn)換為施工餓坐標(biāo)系贊，首先根據(jù)原滴始設(shè)計(jì)圖紙和腦施工渾坐標(biāo)系親計(jì)算出兩個(gè)坐帥標(biāo)債系中X釣軸夾角，然后瓦根據(jù)以上方法喝進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)秘?fù)Q，這里不再刷詳細(xì)介紹。犬二、釣工程測量應(yīng)用菊方法擇（一）中工程邊坡測量番控制擱方法汪工程中服渠道、堤防、己大壩煮等告邊坡在施工正中需測量放出掩開挖邊線、填類筑邊線以及褲掌握超愚挖刻、常欠挖綱、概超棋填、荷欠裹填翠等問題，糖工程那邊坡點(diǎn)蔬位迫距軸線的距離剩隨著高程的變出化而變化，笑施工丑非常難以掌握宗，對(duì)于測量人字員找出簡單、耽方便棕、快捷稍測量方法，將任極大減輕惠測量任務(wù)渣。愈工程邊坡測量溝首先建立對(duì)應(yīng)拾邊坡坡肩方向向?yàn)閿DX番軸頁，斯X鮮軸合的域邊坡起點(diǎn)樁號(hào)羊?yàn)樽鴺?biāo)原點(diǎn)，菌順坡方向巾為氏Y洋軸建立施工坐徑標(biāo)系。采用大望地坐標(biāo)測設(shè)出淋坐標(biāo)原帶點(diǎn)旦A(0,0)冬和敏順期X播軸方向邊坡終激點(diǎn)坐儀標(biāo)肅B(0,b樂)屬，鑄以軟A勉、勾B凳兩點(diǎn)建立施工漫坐標(biāo)系在坡面維測量時(shí)，全站田儀閥測設(shè)顯示耐X釘值為工程樁號(hào)呈、裕Y叨值為腫距坡肩修坡面偏移滋的游距離魯、賴Z抵值為測設(shè)點(diǎn)坡捉面高程，通過扣計(jì)算茂測設(shè)點(diǎn)設(shè)計(jì)坡信面高程與測設(shè)港點(diǎn)與實(shí)際高程報(bào)差值，便可知紀(jì)道測設(shè)點(diǎn)是否困滿足設(shè)計(jì)要求懂。摟（二）釋工程斷面測量挪方法晨水利工程施工惠中，銜工程黑計(jì)量需做大量華工程斷面測量淹工作，所以，和斷面測量秤在工程測量中眉占著重要地位攜。斷面測量工漸作具有工作量炊大、時(shí)間緊、堤精確度高的特思點(diǎn)博。插在線路的勘察坦設(shè)計(jì)及施工階冒段臺(tái),拼測出縱、橫斷艷面有,頭以提供設(shè)計(jì)依便據(jù)和另工程計(jì)量。瞞傳統(tǒng)的縱斷面放測量常采用水扮準(zhǔn)測量的方磚法宴,鳥先進(jìn)行高程控苗制測租量江,蛙然后在此基礎(chǔ)甘上留,憤逐個(gè)測定中樁伴的地面高料程超,濱而橫斷面測量慰時(shí)薯,胸需先在中樁逢或邊樁扶上確定出斷面參的方向茂，然后在斷面植上逐個(gè)測出地洋面高程以及點(diǎn)肝位離中樁距離汽?，F(xiàn)在由于全頂站儀的普及使模用，而且此種準(zhǔn)測量方法測量冤成果精度低、幸勞動(dòng)強(qiáng)度大、巖時(shí)間長等原因熄，現(xiàn)在已基本愈不再使用此種劫測量方法。頸全站儀是一種宴兼有自動(dòng)測距強(qiáng)、測角、計(jì)算頃和數(shù)據(jù)自動(dòng)記乒錄及傳輸功能叮的自動(dòng)化、數(shù)浴字化的三維坐幕標(biāo)測量與定位雁系統(tǒng)槐，度它由光電測距雄單元、電子測剃角及微處理器拍單元及電子記構(gòu)錄單元組成的憤電子儀器碎，百它具有測量精神度高、速度快每、自動(dòng)化程度巨高等優(yōu)點(diǎn)加。押運(yùn)用全站儀跨內(nèi)設(shè)程序進(jìn)行創(chuàng)斷面測量一般踢根據(jù)測量任務(wù)崖特點(diǎn)猜、精度要求等慌有關(guān)要求，鴨一般梢在施工坐標(biāo)系類中陵采用三種測量吳方法其中之一柿，即幅施工牌放樣寄法、名對(duì)邊測量洪法測和察平面碎步測量辛程序法。脂（滅1磨）等施工湖放樣乞法：辭兩甜個(gè)已知夾斷面控制耐點(diǎn)糖或中軸線舅已知點(diǎn)仆斷面測量霜是將全站儀架飲設(shè)在已知點(diǎn)墻上殺,草由測設(shè)人員在挑施測橫斷面樁阿后指揮跑價(jià)點(diǎn)商,滋識(shí)逐很點(diǎn)幅施測斷面上各繪地形點(diǎn)的三維序坐標(biāo)偉。碑（歪2圣）句對(duì)邊測量征法：蔬在未知點(diǎn)任意俯設(shè)潑站石,骨刮后視橫斷面所桃在中樁侵或邊樁宣(巖包括測高和測苗距瞧)邀,跨測出橫斷面各具地形害點(diǎn)相對(duì)測站匹已知點(diǎn)位腔的跑平距、高差。敞（怪3咽）平面碎步測幟量程序法：必全站儀自由設(shè)騎站，測量整個(gè)揀工程施工范圍菠內(nèi)地形點(diǎn)三維燕坐標(biāo)，然后輸除入有關(guān)數(shù)字成廢圖程序計(jì)算，括可輸出任意縱健橫斷面圖有關(guān)異資料。著總之，孟利用狀坐標(biāo)系春轉(zhuǎn)換后的傾施工邊坐標(biāo)成果來控腫制施工測量，喘測量飲人狗員可達(dá)枕到舊“坑看圖讀坐赤標(biāo)搖”斬的境界，大大班提高了工作效偏率。值得注意啊的是測量員在申看圖紙時(shí)，其一定要認(rèn)真，聽謹(jǐn)慎。因絲為域“挽看圖讀坐示標(biāo)懷”皇沒有復(fù)核數(shù)據(jù)屋。另外大地坐值標(biāo)系和于施工冬坐標(biāo)系扒之間相互轉(zhuǎn)換李必須是限工程范圍