建筑工程测量学课件62坐标法放样

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处输入文本,#,6.2,坐标法放样,设计图纸所表示的建筑物轮廓或特征点往往是以,角点坐标,的形式表达的，测量放样就是要在待建的场地上确定设计坐标相对应的位置，并用标桩表示出来。,目前，坐标法放样主要采用两种方式：一种是常用的,极坐标法,，也就是采用经纬仪加测距仪或全站仪来放样；另一种是直接采用,GPS RTK法,放样。,6.2,坐标法放样,一、角度放样,放样角度实际上是从一个已知方向出发放样,出另一个方向，使它与已知方向间的夹角等于,预定角值的工作。,将经纬仪安置在,A,点，用盘左瞄,准,B,点，读取度盘读数；,松开照准部向右旋转，当度盘读数增加,角值后，在视线方向上定出,P,1,；,倒转望远镜（盘右），用同上步骤再在视线方向上定出另一点,P,2,；,取,P,1,、,P,2,的中点,P,，则,BAP,就是要放样的,角。,6.2,坐标法放样,一、角度放样,角度归化改正,用适当的测回数较精密地测出,BAP,=,；,量取,AP,的距离为,S,；,将,与设计值的比较，求得角度差,：,；,计算归化改正值：,从,P,点出发在,AP,的,垂直方向上,归化,PP,，即可求得待定点,P,。,6.2,坐标法放样,二、距离放样,距离放样是将图上设计的已知距离在实地上标定出来，即按给定的一个起点和方向标定出另一个端点。,当用钢尺放样时，则必须先对设计长度进行尺长,S,l,、温度,S,t,、倾斜,S,h,这三项改正，然后再用改正后的长度,S,在现场均标定。其,改正过程正好与测量距离时相反,，即,SSS,l,S,t,S,h,当然也可以采用测距仪或全站仪进行距离放样。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,工程建筑物的形状和大小，常通过其,特征点,在实地表示出来。如,矩形建筑的四个角点、线形建筑的转折点等等,。因此,点位放样是建筑物放样的基础,。,放样点位时应有两个以上的控制点，且已知待定点坐标，通过距离和角度来放样待定点。,经纬仪,+,钢尺（或测距仪）放样法,全站仪坐标放样法,GPS RTK放样法,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（一）经纬仪,+,钢尺（或测距仪）放样法,角度放样(,水平角,),+,距离放样(,水平距离,),“坐标反算”求放样元素：,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（一）经纬仪,+,钢尺（或测距仪）放样法,工程测量工作中常要作误差分析，而,误差椭圆,是分析点位误差的好工具。,以观测值中误差为基础做出的误差椭圆称为,基本误差椭圆,，以,k,倍中误差为基础做得的误差椭圆称为,k,倍误差椭圆,。,点位落在不同误差椭圆中的概率,P,与,k,的关系如下：,k,1.0,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,概率,P,0.3935,0.8647,0.9561,0.9889,0.9978,0.9997,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（一）经纬仪,+,钢尺（或测距仪）放样法,利用误差椭圆可以方便地求出点位在任意方向上的误差大小，它等于误差椭圆在该方向上投影长度的一半；误差椭圆在坐标轴上投影，可得到,m,x,和,m,y,。,根据解析几何定理“,椭圆的任一对共轭半径平方之和是常数,”，则点位精度可写为：,式中，,a,、,b,分别为椭圆的长半轴和短半轴。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（一）经纬仪,+,钢尺（或测距仪）放样法,共轭半径：,则点位误差：,共轭半径间的夹角,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（一）经纬仪,+,钢尺（或测距仪）放样法,对于极坐标法放样，,则点位放样误差：,角度放样精度,距离放样精度,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,以,上极坐标法放样，需要,事先,根据坐标,计算放样元素,，而放样元素的计算是要根据仪器架设位置而定的，有时现场仪器的架设位置会有变化，又要重新计算放样元素。,而用,全站仪坐标放样法,，就不需要事先,计算放样元素，只要,提供坐标就行,，而且操,作十分方便。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,全站仪架设在已知点A上，只要输入测站点A、后视点B以及待放样点P的三点坐标，瞄准后视点定向，按下反算方位角的,定向键,，则仪器自动将测站与后视的方位角设置在该方向上。,然后按下,放样键,，仪器自动在屏幕上用左右箭头提示，应该将仪器往左或右旋转，这样就可使仪器到达设计的,方向线,上。,接着,通过,测距离,，仪器自动提示棱镜前后移动，直到放样出设计的距离，这样就能方便地完成点位的放样。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,若需要放样下一个点位，只要,重新输入或调用待放样点的坐标,即可，按下放样键后，仪器会,自动提示,旋转的角度和移动的距离。,用全站,仪放样点位，可事先输入气象元素即现场的温度和气,压，仪器会,自动进行气象改正,。,因此用全站仪放样,点位既能保证精度，同时,操作十分方便，无须做任何手工计算。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,全站仪放样点位的功能是：根据输入的已知点数据和照准目标时的观测数据，,自动计算并显示,出照准点和待放样点的,方位角差,和,距离差,，同时也可显,示其高差。据此移动目标,棱镜，使三项差值为零或,在容许范围之内。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,S-O,在测量“,Meas.,”,模式下，按,S-O,键，,进入,放样测量模式,选择“,3.Stn data,”,（测站数据）选项后按回车键，进入,测站数据设置,屏幕，,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,测站数据设置,：输入测站点的三维坐标每输完一项数据按回车键，输完全部数据按,OK,键，回到放样测量菜单屏幕；,选择“,4.Set h angle,”选项，进入,后视点方位角设置,屏幕，用输入后视点坐标和照准后视点的方法，进行方位角设置，其方法同测站点坐标输入；,输入完毕，按,OK,键进入“,后视点照准,”屏幕，仪器瞄准后视点后按,YES,键，,回到方位角设置屏幕，此时，,HAR,一行显示测站到后视点的方位角，,至此，完成测站的,定位,和,定向,；然后回到,放样测量,菜单屏幕图。,选择“,2.S-Odata,”选项按回车键，进入“,放样数据设置,”屏幕。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,输入待放样点的三维坐标，每项输入后按回车键，输完后显示放样数据,“,SO dist,”,（放样距离）和,“,SO h angle,”,（放样方位角）；,按,OK,键进入,“,放样观测,”,屏幕，,按“,”键，进入“,平面（方位角和距离）放样引导,”屏幕,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（二）全站仪坐标放样法,方位角引导,，箭头及其后面的角度值指示目标棱镜移动的方,向及角度，直至左右双箭头出现.,此时,的棱镜位置即为待放样点的平面位置.,距离,引导,，指示目标棱镜在此方向上前后移动的方向和距离，箭头向上为远离测站，箭头向下为靠近测站，直至上下双箭头出现；,导向光,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,GPS RTK是一种全天候、全方位的新型测量系统，是目前实时、准确地确定待测点位置的最佳方式。,它需要一台,基,准站,接收机和一台或多台,流动站,接收机，以及用于数据传输的,电台,。,6.2,坐标法放样,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,RTK定位技术，是将基准站的相位观测数据及坐标信息通过,数据链,方式及时传送给动态用户，动态用户将收到的数据链连同自采集的相位观测数据,进行,实时差分处理,，从,而获得动态用户的实时,三维位置。动态用户再,将实时位置与设计值相,比较，进而指导放样。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,GPS RTK的作业方法和作业流程为：,收集测区的控制点资料；,求定测区转换参数；,工程项目参数设置；,野外作业。,Trimble 4700 流动站作业,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,1、收集测区的控制点资料,任何测量工程进入测区，,首先一定要收集测区的,控制,点坐标资料,，包括,控制点的,坐标、等级、中央子午线、,坐标系等,。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,2、求定测区转换参数,GPS RTK测量是在WGS 84坐标系中进行的，而各种工程测量和定位是在当地坐标或我国的北京54坐标上进行的，这之间存在,坐标转换,的问题。,GPS静态测量中，坐标转换是在事后处理时进行的，而GPS RTK是用于,实时测量,的，要求立即给出当地的坐标，因此坐标转换工作更显重要。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,2、求定测区转换参数,坐标转换的必要条件是：,至少3个以上的大地点分别有GPS 84地心坐标、北京54坐标或当地坐标。,利用步尔莎（,Bursa,）模型解求,7,个转换参数。当两个坐标系间的旋转角较小时，可采用,Bursa,模型,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,2、求定测区转换参数,在计算转换参数时，要注意下面两点：,已知点最好选在,测区四周及中心,，均匀分布，能有效地控制测区。如果选在测区的一端，应计算出满足给定的精度和控制的范围，,切忌从一端无限制地向另一端外推,。,为了提高精度，可利用最小二乘法选3个以上的点求解转换参数。为了检验转换参数的精度和正确性，还可以选用几个点不参加计算，而代入公式起,检验,作用，经过检验满足要求的转换参数认为是可靠的。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,3、工程项目参数设置,根据GPS实时动态差分软件的要求，应输入下列参数：,当地坐标系(如北京54坐标系)的椭球参数：长轴和偏心率；,中央子午线；,测区西南角和东北角的大致经纬度；,测区坐标系间的转换参数；,根据测量工程的要求，可输入放样点的设计坐标，以便野外实时放样。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,4、野外作业,将基准站GPS接收机安置在参考点上，打开接收机，除了将设置的参数读入GPS接收机，输入参考点的当地施工坐标和天线高，基准站GPS接收机通过转换参数将参考点的当地施工坐标化为WGS 84坐标，同时连续接收所有可视GPS卫星信号，并通过数据,发射电台,将其测站坐标、观测值、,卫星跟踪状态及接收机工作,状态发送出去。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,4、野外作业,流动站接收机在跟踪GPS卫星信号的同时，接收来自基准站的数据，进行处理后获得流动站的三维WGS 84坐标，再通过与基准站相同的坐标转换参数将WGS 84转换为当地施工,坐标，并在流动站的手控器上实时显示。接收机,可将实时位置与设计值相比较，指导放样。,6.2,坐标法放样,三、点位放样,（三）GPS RTK放样法,4、野外作业,据试验，用,1,台流动站进行放线作业，一天可放公路中线,3km,多（包括主点及细部点测设）；增至,2,台流动站交叉前进放线作业，则一天放线达,67km,；显然，按交叉前进作业方式，2台流动作业为最佳。,GPS RTK,测量拥有彼此,不通视条件下远距离传递三维坐标,的优势，并且不会产生误差累积，应用,RTK,直接坐标法能快速、高效率地完成测量放样任务。,本章目录,退 出,下一节,