利用AutoCAD解算交会控制点的坐标.docx

利用AutoCAD解算交会控制点的坐标一、项目背景在矿井测量日常工作中，解析交会控制点坐标应用的非常频繁，而我们日常在解算交会点坐标时，一般套用公式来一步一步计算，这样计算不仅耗时长而且需要两人对算后成果才能使用。一个人计算出现错误的机率非常大，如算出的成果有误，会给我们矿井生产带来不堪设想的后果，如巷道打偏等。现在CAD在我们制图方面应用得比较广泛，于是我们就利用CAD来解算交会控制点的坐标以满足我们测量日常工作的需要。二、研究内容及创新点解析控制点的方法有很多，测角交会是其中最为常用的一种。而我们最为常用的是测角前方交会，于是我们在边学习边实践中摸索出了适合于我们在AutoCAD中用图解法求解析控制点坐标的方法。这种方法同样适用于测角后方交会、侧方交会和量边交会等。1、设置绘图环境关于坐标系测绘中普遍使用的是测量坐标系，即高斯直角坐标系，如图1所示。而AutoCAD中使用的是笛卡尔坐标系，如图2所示。如果使用高斯坐标系，在操作上有一定的复杂性，需要很高的AutoCAD使用技巧。所以，本文采用笛卡尔坐标系。为了获得和实地相同的显示结果，在输人点的坐标时，必须先输入Y坐标再输入X坐标。屏幕上显示的坐标值前面的为Y坐标，后面的为X坐标。图1高斯直角坐标系图二笛卡尔坐标系设置点的样式从菜单条的格式下拉菜单中选择“点样式”。按照实际情况设置点的大小和形状。如图3所示。图3点样式设置设置对话框设置绘图单位从菜单条的格式下拉菜单中选择“单位”，按实际情况设置长度类型、精度。注意要选中“顺时针”选择框，其余使用默认值。2、图解法解算控制点的坐标起算数据和观测数据前方交会如图4所示，A、B为已知点，P为待求点。起算数据见表1，观测数据见表2。点号X坐标Y坐标A33002593083183B33692872890836角标号ab观测值643228811738表1起算数据表表2观测数据表图4前方交会示意图在AutoCAD中绘图画已知点A、B在命令行中输入：point3082.183，3300.259point2890.836，3369.287这样就完成了A、B两点的输入。画直线AB在命令行中输入line用捕捉模式依次点取A、B两点，完成直线AB的绘制。（画三条AB直线，以备旋转时使用）在命令行中输入rotate用鼠标选中直线AB，用捕捉模式选取A点，作为旋转的基点，在命令行中输入角度a的值：-64.3228得到直线AP(注:顺时针旋转角度为正值，逆时针旋转角度为负值)。再在命令行中输入rotate用鼠标选中直线AB，用捕捉模式选取B点，作为旋转的基点,在命令行中输入角度b的值:81.1738得到直线BP(注:顺时针旋转角度为正值，逆时针旋转角度为负值)。求交点P经过上述各步的操作，可能得到如图5和图6所示的两种情况。图5AP1和BP2不相交图6AP1和BP2相交对于图5的情况，要使用extend命令将AP1和BP2进行延长，相交于点P。先设置环境变量EDGEMODE的值为1，则可将选定的对象延伸或修剪到剪切边或边界的假想延伸线上。在命令行中输入：EDGEMODE再输1在命令行中输入：extend选取直线AP1再选取直线BP2，则直线BP2延长至直线AP1假想延伸线上。再在命令行中输入：extend选取直线BP2再选取直线AP1，则直线AP1与直线BP2相交于P点。对于图6的情况，要使用trim命令对直线AP1和BP2进行剪裁，得到P点。在命令行中输入：trim选取直线AP1和BP2选取直线AP1和BP2交点以外的部分，即可得到交点P。求交点P的坐标在命令行中输入：id捕捉交点P点击鼠标左键取可得到P点的坐标。这是命令行中提示：ID指定点：X=2829.023Y=3051.604Z=0.000因为选用的是笛卡尔坐标系，所以控制点P的高斯坐标也是我们的测量坐标为：X=3051.604Y=2829.0233、与手工计算结果的比较根据计算公式点号X坐标Y坐标A4374.876564.14B5144.966083.07C4512.975541.71角标号ab观测值11858181061422xp=yp=xActgb+xBctga-yA+yBctga+ctgbyActgb+yBctga+xA-xBctga+ctgb求得P点的坐标为：X=3051.604Y=2829.023。可见用AutoCAD图解的P点坐标与用公式计算的结果完全一致。4、后方交会算例起算数据和观测数据后方交会的示意图如图7所示。起算数据如表3所示，观测数据如表4所示。表3起算数据表表4观测数据表图7后方交会示意图图解法求P点坐标先按2、节所述设置绘图环境，然后按以下步聚进行绘图。最终图形如图8所示。展绘已知控制点A、B、C；以A、C两点为基准，按180-b和180-a前方交会出点P1；绘制通过A、C和P1三点的圆；连接点P1和B得到直线BP1；直线BP1和圆的另一个交点即为交会点P；用id命令点击求取P点坐标。如此可求得P点坐标为：X=4659.55，Y=6073.45图8图解法解算后方交会三、应用情况及经济社会效应利用AutoCAD解算交