假定坐标系在地形图测量中的应用分析

假定坐标系在地形图测量中的应用分析 摘要在实际操作中，我们会遇到各种各样的问题，这些问题都急需我们解决，本文介绍了通过建立假定坐标系的方法，旨在解决在地形图测量中遇到的一些特殊情况。笔者希望本文能够给大家解决实际问题带来些许经验或选择。 关键词假定坐标系 联测 解决方法 实际操作 内业改算 中图分类号 O353.5 文献码 B 文章编号 1000-405X（2013）-11-81-2 0前言 假定坐标系是在控制网中任意假定一个点的坐标和起始方向而形成的坐标系统，边长投影面为测量边两端点的平均高程面。一般情况下，假定坐标系中测量的长度不进行投影变形改正。 也可理解为利用固定距离的两点为基准参照所成的坐标系，需赋予这两点假设的坐标。在没有控制点的情况下，用假定坐标系可以协助完成很多测量工作。我们在地形图测量工作中，经常会遇到一些特殊情况，例如：工期紧急，控制点又没有控制资料；或者工程进行到内业时，发现在外业测图时用错了控制点等等。所以在常规测量中出现这些问题的话，往往会造成外业返工以及延误工期。本文简要介绍了通过建立假定坐标系的方法，可以解决在地形图量中遇到的这些特殊情况。这种方法灵活简便，不仅节约了时间，还节省了人力物力，更重要的是提高了工作效率。 1假定坐标系的原理： 我们已经得知，假定坐标系的定义是：假定坐标系是在控制网中任意假定一个点的坐标和起始方向而形成的坐标系统，边长投影面为测量边两端点的平均高程面。因此，我们可以假设工程中使用的测量坐标系为 XY 直角坐标系，假定坐标系为 A、B 直角坐标系，如图 1所示。 则由一点的（A、B）值化算为（X、Y）值的计算公式如下图所示： 通过以上的计算我们可以得到以下信息，即式中（X0、Y0）为假定坐标系的原点在测量坐标系中的坐标；K 为假定坐标系的单位长度在测量坐标系中的长度；e 为假定坐标系的 A 轴正方向与测量坐标系中 X 轴正方向的夹角。由此可知，如果有 2 个以及2个以上公共点，即既知道了在假定坐标系里坐标，又知其在测量坐标系里坐标，我们便可以求出坐标换算参数，从而通过平移、旋转，就可以对两个坐标系统进行相互转换。从上述方法我们便可以得知具体工程数据，为工程的继续进行提供数据的支持。 2假定坐标系的方法简介 在测量过程中，我们经常会遇到突发情况，对于这些突发情况来说，假定坐标系是最简单最便捷的解决方法，但是，并非所有问题都能够使用假定坐标系来处理。以下是在实践过程中总结的假定坐标系使用方法，通过这种方法可以高效便捷的解决实践中难以解决的问题。 在实践中，我们经常遇到工期紧急又没有控制点的情况，出现了这种情况的话，则可以利用建立假定坐标系的方法。 首先，我们应当进行先测量细部后做控制，或者细部、控制同时进行的测量工作，以提高工作效率，保证工期的完成。例如先在测区内通视条件好的位置选择两个合适点位埋设标桩（假定坐标系与测量坐标系转换的公共点），作为测站A 和后视点 B。然后，应当假定测站 A 点的三维坐标及后视点 B 的方位角，并测定两点的距离（可以推出后视点的坐标），这样就确定了假定坐标系的两个坐标。若测量范围较大，需要转站，则要以 A、B 为起始点做支站或导线，然后即可进行细部测量。最后，根据工程要求及人员配置情况，按先细部后控制，或者细部、控制同时进行的方法，对公共点 A、B 进行联测，则可以得到两点在测量坐标系里的坐标 X、Y，从而可以得到两个坐标系统的转换参数，进行内业改算。 在遇到以上情况的时候，我们在处理过程中可以假定 A 点坐标及 AB 边的方位角在假定坐标系和测量坐标系里的差值分别为X、 Y、 Z 和 e。那么我们在进行内业改算的时候，就可以先以 A点为基准点平移 - X、- Y，再以 A 点为基准点旋转 - e，最后将各点高程减去 Z，即可得到各点在测量坐标系里的位置。 但是，倘若在进行外业测图时，遇到用错了控制点的情况，则可以根据用错的控制点，建立假定坐标系。可以相当容易的得知用错了的控制点坐标相当于假定坐标系里坐标 A、B，又知其在测量坐标系里正确坐标为 X、Y，同理按照上面的改算方法，通过平移、旋转就可以将各点转换到正确的位置。 根据方法介绍我们可以看出，假定坐标系解决问题的方法简便易学，在实际情况中也易于操作，更能节省人力物力，从而提高效率节省资源。 3假定坐标系的实例应用 通过上文我们得知了假定坐标系的使用方法，那么让我们来看一下它在解决实际问题中的卓越能力。如果我们在某一个工业园区进行地形图测量时， 遇到工期紧急，并且测区内没有控制点，尤其是已知控制点离测区又很远的情况下，如果采用常规测量，即先控制后细部的方法，则很难按时完成任务。为了按时完成任务，我们会建议采用建立假定坐标系的方法，使细部、控制测量可以同时进行。 使用上文介绍的方法来解决以上问题的具体操作步骤如下： 第一，在本工程中一共投入两个作业组，分别是一个控制组，一个测图组。首先测图组会先在测区内选择两个合适位置埋设标石即测站点 A 和后视点 B，作为两个坐标系的公共点；第二，再以 A、B 为起始点做了条导线，然后进行细部测量。与此同时，控制组从远处已知点，向测区方向做控制测量，在测区内联测了 A、B 点及两个图根点和几个重要建筑物点。最后，内业改算时以 A、B 为基准点进行两个坐标系的改算，以联测的图根点和重要建筑物点作为对改算成果的检核。 假如说，我们遇到在某工地进行地形图测量时，其中出现了某站由于失误调错了控制点，做内业时才发现的情况；或者出现工地距离较远，若重新外业，不仅浪费人力物力，也浪费时间，延误工期等等情况的话。我们就可以调出原始测量数据，弄清调错控制点的信息情况，采用建立假定坐标系的方法，进行内业改算，以改正后地物、地貌的衔接情况，作为检核条件。 采用假定坐标法解决问题的两次工程在检核后发现完全满足规范要求，因此，假定坐标法在实际应用中具有较高的应用价值，值得大力推广并且使用在实际测量之中。 4小结 假定坐标系在测量工作中有着广泛的应用，它是假定一个控制点的坐标和一条边的方向来作为起算参数的一种平面直角坐标系，其简洁明了能满足测量工作的相关要求，且能使许多问题简单化。本文讲述了在地形图测量工作中，我们会遇到的一些特殊问题，并且提出了解决方法，即可以用建立假定坐标系的方法来解决以上问题；这不仅打破了常规的测量作业方法，使得测量作业方法更加灵活，成为了测量工程中的重要里程碑。在实际中来说，假定坐标系也节省了人力物力，提高了工作效率，确保了工程的按期完成，成为了实际中解决问题提的首要的选择和必要的选择。 参考文献 1付培义，张小勤；利用原基础的大型设备安装测设问题探讨J；北京测绘；2000年02期. 2曲佳瑞；渠道横断面面积的数学计算及精度分析J；北京测绘；2001年01期. 3吕忠刚，王永清，韩柏青；关于建立区域施工平面控制网几个问题的探讨J；长春工程学院学报（自然科学版）；2002年02期. 4吕忠刚；建筑物沉降变形测量的研究J；长春工程学院学报（自然科学版）；2004年01期. 5张志伟；建筑施工控制精度与监理较差J；测绘工程；1999年01期. 6谢宏全，景海涛；对工程测量学教学方法改革的探讨J；测绘工程；2000年03期. 7岳建平；郑德华；工程测量学课程教学质量保证措施J；测绘工程；2006年01期. 8廖晓和；1/2000数字地面模型在高速公路勘测中的精度验证及应用J；测绘工程；2006年04期. 9王权；程鹏飞；章传银；王泽民；蔡艳辉；丁剑；差分GPS水下立体定位系统J；测绘科学；2006年05期. 10蓝悦明，柳响林，彭文均，杨蜀江；长距离动态GPS用于送电线路测量的研究J；测绘通报；2000年05期. 11李青岳，陈永奇.工程测量学M.北京：测绘出版社，1995.第 6 页 共 6 页