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《全站儀使用假定坐標在斷面測量中的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、全站儀使用假定坐標在斷面測量中的應用:通過全站儀斷面測量的探討,使用建立獨立坐標系的方法,大幅提高外業(yè)測量效率,并實現(xiàn)全數(shù)字化作業(yè)?! £P鍵字:全站儀;坐標變換;斷面測量;數(shù)據(jù)處理; 0前言 在水利測量中,除了控制測量和地形測量外,斷面測量也是相當重要的測量工作。斷面測量包括縱斷面測量和橫斷面測量,斷面測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算土方量、流量等。在斷面測量中主要使用的儀器有水準儀、全站儀、GPS-RTK等。各種儀器在斷面測量中各有優(yōu)
2、劣,考慮到在實際工程中的測量成本,為了提高工作效率并在不同的測量環(huán)境中發(fā)揮測量儀器的最大效用,使用合適的測量技術方法很有必要。本文主要闡述假定坐標系結合全站儀在河道斷面測量中的應用?! ?傳統(tǒng)河道橫斷面測量 在傳統(tǒng)的斷面測量中,首先根據(jù)設計要求從起點量測距離定下斷面樁,測得斷面樁的三維坐標用于確定該斷面的位置,然后在斷面樁附近架設全站儀,肉眼觀測垂直河道的斷面方向,開始斷面測量,并記錄平距和高差,根據(jù)記錄輸入成軟件對應的格式最終生成斷面。 該方法缺點: 需要現(xiàn)場定斷面樁,花費一定的人力和時間?! 《〝嗝娣较驎r候僅
3、憑肉眼觀察,當河道較寬的時候很難和圖上布置的斷面一致,從而導致成圖精度差?! y量斷面時受斷面線上通視條件影響較大?! ?全站儀結合假定坐標進行斷面測量的可行性分析 綜合傳統(tǒng)斷面測量的缺點,在測量中我們加以改進,在合適的測量環(huán)境中,使用全站儀結合坐標轉換的方法,建立斷面獨立的坐標系,從而提高測量效率?! ?.1建立斷面獨立坐標系 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,斷面樁號增大方向為正方向,斷面線為縱軸,0000斷面線與河道中心線交點A為坐標原點建立獨立
4、坐標系?! ?.2解算真假坐標系的轉換參數(shù) 在圖1中假定斷面0300與河道中心線交點B為(300,0),那么由假定坐標系中A(0,0)和B(300,0)與地形圖中讀取的真坐標A(18708.865,10115.578)、B(18939.916,10306.929)可以算出兩個坐標系的轉換參數(shù):平移、旋轉和縮放?! ?.3求解已知控制點的假定坐標 利用轉換參數(shù),計算出控制點的假定坐標。 2.4現(xiàn)場作業(yè) 選擇測區(qū)通視條件較好能兼顧所有斷面的控制點,架設好全站儀并將其假定坐標輸入到全站儀中,就可以開始進行斷面測量了。
5、全站儀中顯示的坐標就是斷面獨立坐標,可以很清楚的標示該測點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,全站儀觀測人員能輕松的指揮跑尺員測量斷面?! ?.5內(nèi)業(yè)處理 所采集的數(shù)據(jù)為三維坐標,從儀器里傳出數(shù)據(jù)后,通過軟件(例如南方CASS等)可以通過坐標轉換功能將全站儀測得的假定坐標轉回到真坐標,將其展到地形圖上,通過對應的軟件生成斷面。這些斷面上測得的點具有三維信息也可以作為碎部點使用。 3工程實例 如圖1為上海市某河道綜合整治工程,需要對原有地形圖進行修測,間距50米加測斷面。測量范圍為S1
6、橋與S2橋之間,河道中心線兩側各50米?! 「鶕?jù)設計的斷面線建立獨立坐標系,如圖1以A為原點AB為橫軸,斷面線為縱軸建立獨立坐標系。在圖上讀取A、B的真坐標,計算真假坐標的轉換參數(shù)?! ⊥瓿汕捌诳刂茰y量后,開始進入修圖和測量斷面的工作。根據(jù)現(xiàn)場的測量環(huán)境比較,S1點的通視條件較好能兼顧整個測區(qū),選擇S1架設全站儀,S2為后視點。根據(jù)轉換參數(shù)將S1、S2轉換后的假坐標輸入到全站儀中,就可以進行測量了?! ∪鐖D1中跑尺員到了C點測得坐標(-30、180),全站儀觀測員通知跑尺員向遠離測站方向移動20米到0200斷面。當跑尺
7、員到了D(-70、230)點后,觀測員通知跑尺員已經(jīng)超過測量范圍20米,并向遠離測站方向移動20米到0250斷面。 本次陸地上測量投入人員5人,其中1人觀測全站儀,另外4人分成2組各2人分別負責南岸和北岸,北岸2人分別從S1和S2出發(fā)往中間集中,南岸類似?! ∵@樣測量外業(yè)總共投入1臺全站儀、4把塔尺棱鏡就可以完成陸地上斷面測量。 4假定坐標斷面測量的優(yōu)劣及適用性分析 從上例可以看到,使用假定坐標較傳統(tǒng)方法有如下優(yōu)勢 做完控制測量后可根據(jù)設計斷面直接開始斷面測量,不需要現(xiàn)場定樁。架站次數(shù)少,能兼顧大部分斷面即可。
8、有的測區(qū)甚至一站就可以完成全部斷面。 測量斷面時不需要記錄員和另外的人矯正斷面方向,測站上的觀測人員可以實時的通知跑尺員移動方向和距離,這點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中極為有用,能保證跑尺員準確的測在斷面線上?! y量斷面的同時也可以用同一全站儀進行地形測量,斷面測量采集斷面特征點的三維坐標,與地形測