常用坐标计算及公路路线坐标计算.doc

简单易懂路桥教材鄂尔多斯路桥网（不断搜集整理更新中）坐标中线测量与计算采用全站仪测量线路中线，其基本的原理就是：利用假定坐标系或大地坐标系，测量各交点的坐标，并计算中线上的任意一点的坐标，利用坐标放样的原理，把各中桩在地面上确定（打桩），以备后续测量。第一节 控制点测设由于线路通常较长，为确保测量各交点坐标的准确性，通常在线路的全长，每隔一定的距离设置一个坐标控制点，该控制点的坐标是测量该段线路交点的坐标基准点。因此，坐标中线测量的第一步就是进行控制点的测量。图5-1一、控制点的布设 控制点布置在线路沿线两侧，点位尽量放置在较高的位置上，能够看见越长的线路越好。点位要固定，不能有移动的现象。尽量设置在建筑物的顶上等位置，若在没有建筑物的地区，则应在地上打入大木桩，在桩顶上订小钢钉。两相邻的控制点能够相互通视，距离在50m500m的范围之内。如图5-1，控制点为D1、D2、D3。二、控制点坐标测量控制点坐标测量可以分成两类，其一是有提供大地坐标系的，即提供地上固定的两可通视点及其坐标。其二是不能提供大地坐标系统的，可以自己假定坐标系统。（一）无已知的大地坐标，坐标系统是假定的假定坐标时应注意坐标的起点位置最好数据能大，以免中线测量的时候出现负坐标。如第一点的坐标假定为（10000，10000）。（二）有已知的大地坐标，坐标系统立仪于D1，对中，整平设置测站点，输入测站点名、坐标（假定坐标）。瞄准远处一固定目标为正北方向。按置零键。进行前视测量，瞄准D2点，按测量键。出现坐标后按ENTER保存数据。仪器搬至D2点，对中整平。瞄准D1点，输入测站点D2的坐标，后视点输入“D1”。显示方位角与水平角，按设置键使此时水平盘的度数为D2D1的方位角。旋转度盘，重复测量下个控制点。图5-2 控制点测量程序1是已知的立仪于S1，对中，整平设置测站点，输入S1点名、坐标（大地坐标）。设置后视点，输入点名S2，输入S2坐标。瞄准S2。按设置键。使此时水平盘的度数为S1S2的方位角。旋转度盘，测量控制点D1的坐标。并存盘。仪器搬至D1点，输入测站点点名D1，后视点输入“S1或S2”。瞄准S1或S2，按设置键。使水平盘的度数为D1S1或S2的方位角。旋转度盘，重复测量下个控制点。图5-3 控制点测量程序2大地坐标系统是已知的，必须提供已知的两点坐标和实地的点位。其测量出来的坐标均是大地坐标。如提供两点点位与坐标，S1、S2。第二节 坐标计算一、已知某点的坐标,求另一点的坐标图5-4 交点坐标计算置罗盘仪于D1，后视D2，瞄准JD1，得方位角0，测JD1D1的距离L1得 XJD1 = XD1 +L1cos0 YJD1 = YD1 +L1sin0同理测JD2、JD3的坐标。二、已知二点坐标，求方位角与距离。已知 JDA （XA、YA） JDB （XB、YB）用LAB= AB=arctg+n*1800 注意：计算AB的时候必须是B点坐标减A点坐标。当 Y、X0，n=0Y0、X0，n=1Y0、X0，n=1Y0，n=2同理得 LBC,BC B=B C-AB 当0时为右偏,0时为左偏。图5-5 直线段坐标计算三、计算线路中桩坐标（一） 直线段已知：方位角AB，JDA(XA，YA)，直线上P1点到JDA的距离为D则P1的坐标为：XP1=XA+DcosABYP1=YA+DsinAB注意：距离D=P1的桩号JDA的YZ桩桩号+JDA的切线长T。（二） 第一缓和曲线P2点坐标计算（ZH-HY段任一点）ZH(XZH，YZH)用直线段上求坐标法求得。XP2=XZH+ScosZH-P2YP2=YZH+SsinZH-P2ZH-P2=AB+H JDB右偏为“+”，左偏为“-”。先算弦长S：S2=XH2+YH2 XH=L-图5-6 第一缓和曲线段坐标计算YH=L =P2-ZH（L为P2到ZH点的桩号之差）H=arctg或 H=（三） 圆曲线段P3点坐标计算（HY-YH段任一点）XP3=XHY+ScosHY-P3YP3=YHY+SsinHY-P3S=2Rsin = L=P3-HY HY-P3=AB+0+=AB+ +图5-7 园曲线段坐标计算当JDB右偏时用“+”，左偏时用“-”。LP3到HY点的桩号之差SHY到P3的弦长L所对应的弦切角（四） 第二缓和曲线P4点的坐标（YH-HZ段任一点）先求 XHZ=XB+TcosBC YHZ=YB+TsinBC XP4=XHZ+ScosHZ-P4=XHZ+Scos（180+P4-HZ） = XHZ-Scos（BC+H） YP4=YHZ+SsinHZ-P4=YHZ+Ssin（180+P4-HZ） = YHZ-Ssin（BC+H）图5-7 第二缓和曲线段坐标计算当右偏时用“-”，左偏时用“+”。S2=XH2+YH2XH=L-YH=H=arctg第三节 坐标放样在内业计算中，计算出所有的中桩坐标后，到现场把各中桩在实地放样出来，是后续的水准抄平的前沿工作。中桩的放样工作是运用全站仪坐标测设的原理进行的。一、坐标放样的步骤（一）设置测站点1、立仪器于控制点A，对中、整平。2、进入放样模式。3、输入测站点A坐标。（二）设置后视点1、输入后视点B坐标。2、瞄准后视B，按“设置”键。使此时的水平盘的读数为A-B的方位角。（三）中桩放样1、进入点放样模式。2、输入待放样点的坐标。3、旋转水平盘，使“旋转角”为“0”。4、指挥棱镜落在中丝上，并按“测量”键。5、根据显示的距离“+”、“-”号，指挥棱镜延长或缩短棱镜与仪器之间的距离。直至距离显示为“2mm-3mm”，下令打桩。6、下一个放