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《全站儀使用假定坐標(biāo)在斷面測(cè)量中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、全站儀使用假定坐標(biāo)在斷面測(cè)量中的應(yīng)用:通過全站儀斷面測(cè)量的探討,使用建立獨(dú)立坐標(biāo)系的方法,大幅提高外業(yè)測(cè)量效率,并實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化作業(yè)?! £P(guān)鍵字:全站儀;坐標(biāo)變換;斷面測(cè)量;數(shù)據(jù)處理; 0前言 在水利測(cè)量中,除了控制測(cè)量和地形測(cè)量外,斷面測(cè)量也是相當(dāng)重要的測(cè)量工作。斷面測(cè)量包括縱斷面測(cè)量和橫斷面測(cè)量,斷面測(cè)量主要工作就是采集和處理坎、坡等自然自然的地物、地貌數(shù)據(jù),用來反映地面剖面的特征。在水利工程中一般用來計(jì)算土方量、流量等。在斷面測(cè)量中主要使用的儀器有水準(zhǔn)儀、全站儀、GPS-RTK等。各種儀器在斷面測(cè)量中各有優(yōu)
2、劣,考慮到在實(shí)際工程中的測(cè)量成本,為了提高工作效率并在不同的測(cè)量環(huán)境中發(fā)揮測(cè)量?jī)x器的最大效用,使用合適的測(cè)量技術(shù)方法很有必要。本文主要闡述假定坐標(biāo)系結(jié)合全站儀在河道斷面測(cè)量中的應(yīng)用?! ?傳統(tǒng)河道橫斷面測(cè)量 在傳統(tǒng)的斷面測(cè)量中,首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求從起點(diǎn)量測(cè)距離定下斷面樁,測(cè)得斷面樁的三維坐標(biāo)用于確定該斷面的位置,然后在斷面樁附近架設(shè)全站儀,肉眼觀測(cè)垂直河道的斷面方向,開始斷面測(cè)量,并記錄平距和高差,根據(jù)記錄輸入成軟件對(duì)應(yīng)的格式最終生成斷面?! ≡摲椒ㄈ秉c(diǎn): 需要現(xiàn)場(chǎng)定斷面樁,花費(fèi)一定的人力和時(shí)間。 定斷面方向時(shí)候僅
3、憑肉眼觀察,當(dāng)河道較寬的時(shí)候很難和圖上布置的斷面一致,從而導(dǎo)致成圖精度差?! y(cè)量斷面時(shí)受斷面線上通視條件影響較大?! ?全站儀結(jié)合假定坐標(biāo)進(jìn)行斷面測(cè)量的可行性分析 綜合傳統(tǒng)斷面測(cè)量的缺點(diǎn),在測(cè)量中我們加以改進(jìn),在合適的測(cè)量環(huán)境中,使用全站儀結(jié)合坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的方法,建立斷面獨(dú)立的坐標(biāo)系,從而提高測(cè)量效率?! ?.1建立斷面獨(dú)立坐標(biāo)系 如圖1所示的河道地形圖圖中可以看到垂直于河道中心線布置了7條平行斷面。以河道中心線為橫軸,斷面樁號(hào)增大方向?yàn)檎较?,斷面線為縱軸,0000斷面線與河道中心線交點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn)建立獨(dú)立
4、坐標(biāo)系。 2.2解算真假坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù) 在圖1中假定斷面0300與河道中心線交點(diǎn)B為(300,0),那么由假定坐標(biāo)系中A(0,0)和B(300,0)與地形圖中讀取的真坐標(biāo)A(18708.865,10115.578)、B(18939.916,10306.929)可以算出兩個(gè)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換參數(shù):平移、旋轉(zhuǎn)和縮放?! ?.3求解已知控制點(diǎn)的假定坐標(biāo) 利用轉(zhuǎn)換參數(shù),計(jì)算出控制點(diǎn)的假定坐標(biāo)?! ?.4現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 選擇測(cè)區(qū)通視條件較好能兼顧所有斷面的控制點(diǎn),架設(shè)好全站儀并將其假定坐標(biāo)輸入到全站儀中,就可以開始進(jìn)行斷面測(cè)量了。
5、全站儀中顯示的坐標(biāo)就是斷面獨(dú)立坐標(biāo),可以很清楚的標(biāo)示該測(cè)點(diǎn)與斷面線距離和河道中心線的距離。不需要再用專門的人來矯正斷面方向,全站儀觀測(cè)人員能輕松的指揮跑尺員測(cè)量斷面?! ?.5內(nèi)業(yè)處理 所采集的數(shù)據(jù)為三維坐標(biāo),從儀器里傳出數(shù)據(jù)后,通過軟件(例如南方CASS等)可以通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換功能將全站儀測(cè)得的假定坐標(biāo)轉(zhuǎn)回到真坐標(biāo),將其展到地形圖上,通過對(duì)應(yīng)的軟件生成斷面。這些斷面上測(cè)得的點(diǎn)具有三維信息也可以作為碎部點(diǎn)使用?! ?工程實(shí)例 如圖1為上海市某河道綜合整治工程,需要對(duì)原有地形圖進(jìn)行修測(cè),間距50米加測(cè)斷面。測(cè)量范圍為S1
6、橋與S2橋之間,河道中心線兩側(cè)各50米?! 「鶕?jù)設(shè)計(jì)的斷面線建立獨(dú)立坐標(biāo)系,如圖1以A為原點(diǎn)AB為橫軸,斷面線為縱軸建立獨(dú)立坐標(biāo)系。在圖上讀取A、B的真坐標(biāo),計(jì)算真假坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)。 完成前期控制測(cè)量后,開始進(jìn)入修圖和測(cè)量斷面的工作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量環(huán)境比較,S1點(diǎn)的通視條件較好能兼顧整個(gè)測(cè)區(qū),選擇S1架設(shè)全站儀,S2為后視點(diǎn)。根據(jù)轉(zhuǎn)換參數(shù)將S1、S2轉(zhuǎn)換后的假坐標(biāo)輸入到全站儀中,就可以進(jìn)行測(cè)量了?! ∪鐖D1中跑尺員到了C點(diǎn)測(cè)得坐標(biāo)(-30、180),全站儀觀測(cè)員通知跑尺員向遠(yuǎn)離測(cè)站方向移動(dòng)20米到0200斷面。當(dāng)跑尺
7、員到了D(-70、230)點(diǎn)后,觀測(cè)員通知跑尺員已經(jīng)超過測(cè)量范圍20米,并向遠(yuǎn)離測(cè)站方向移動(dòng)20米到0250斷面?! ”敬侮懙厣蠝y(cè)量投入人員5人,其中1人觀測(cè)全站儀,另外4人分成2組各2人分別負(fù)責(zé)南岸和北岸,北岸2人分別從S1和S2出發(fā)往中間集中,南岸類似。 這樣測(cè)量外業(yè)總共投入1臺(tái)全站儀、4把塔尺棱鏡就可以完成陸地上斷面測(cè)量?! ?假定坐標(biāo)斷面測(cè)量的優(yōu)劣及適用性分析 從上例可以看到,使用假定坐標(biāo)較傳統(tǒng)方法有如下優(yōu)勢(shì) 做完控制測(cè)量后可根據(jù)設(shè)計(jì)斷面直接開始斷面測(cè)量,不需要現(xiàn)場(chǎng)定樁。架站次數(shù)少,能兼顧大部分?jǐn)嗝婕纯伞?/p>
8、有的測(cè)區(qū)甚至一站就可以完成全部斷面?! y(cè)量斷面時(shí)不需要記錄員和另外的人矯正斷面方向,測(cè)站上的觀測(cè)人員可以實(shí)時(shí)的通知跑尺員移動(dòng)方向和距離,這點(diǎn)在大范圍海堤外灘涂或者蘆葦叢中跑尺員無參照物確定方向時(shí)中極為有用,能保證跑尺員準(zhǔn)確的測(cè)在斷面線上?! y(cè)量斷面的同時(shí)也可以用同一全站儀進(jìn)行地形測(cè)量,斷面測(cè)量采集斷面特征點(diǎn)的三維坐標(biāo),與地形測(cè)