关于全站仪的测量外业与内业计算Word下载.docx
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再转动望远镜物镜调焦筒,使目标成像清晰;
最后旋转水平和竖直微动螺旋,使十字丝精确照准目标,仔细消除视差。
全站仪各键功能简介:
POWER键为电源开键;
星键用于如下项目的设置或显示:
(1)显示屏对比度
(2)十字丝照明(3)背景光(4)倾斜改正(5)设置音响模式;
ANG角度测量模式MENU菜单键ESC退出键ENT确认键F1-F4为软键(功能键)对应于显示的软键功能信息。
利用全站仪测角的方法:
在将仪器对中整平的情况下开机,屏幕显示为测角模式V为竖直角HR为水平角,如需测角可直接读数。
置盘:
确认处于角度测量模式
(1)照准目标
(2)按[F3](置盘)键(3)通过键盘输入所要求的角度如70°
04′30″则应输入70.0430即在度后加.然后输入分和秒。
置零:
确认处于角度测量模式
(1)照准目标
(2)按[F1](置零)键根据屏幕显示显示提示按确认键即将水平度盘置零。
利用全站仪测距:
距离测量(连续测量):
(1)确认处于测角模式
(2)按下测距键(MENU键下方),距离测量开始,显示测量的距离(HD为平距,VD为高差,SD为斜距)再次按测距键,显示变为水平角(HR),垂直角(V)和斜距(SD)。
距离放样:
该功能可显示出测量的距离与输入的放样距离之差(测量距离-放样距离=显示值)放样时可选择平距(HD),高差(VD)和斜距(SD)中的任意一种放样模式。
(1)在距离测量模式下按[F4]()键,进入第2页功能
(2)按[F2](放样)键,显示出上次设置的数据(3)通过按[F1]-[F3]键选择测量模式例:
水平距离(4)输入放样距离(5)照准目标(棱镜)测量开始。
显示出测量距离与放样距离之差(6)移动目标棱镜,直至距离差等于0m为止。
对边测量:
测量除支镜点外另两个目标棱镜间的水平距离,斜距,高差和水平角。
(如下图)
棱镜点A
dHD
dVD
支镜点DSD
棱镜点B
(1)按[MENU]键,再按F4()键进入第2页菜单
(2)按F1键(3)按[F2]对边测量键(4)按F1或F2键,选择是否使用坐标文件[例:
不使用坐标文件](5)按[F1]或[F2]键,选择是否使用坐标格网因子[例:
F2不使用坐标格网因子(6)按[F1]键(7)照准棱镜A,按F1(测量)键显示仪器到棱镜A的平距(HD)(8)测量完毕,棱镜位置即被确定(9)照准棱镜B,按[F1](测量)键显示仪器到棱镜B的平距(HD)(10)测量完毕显示棱镜A与B之间的平距dHD和高差Dvd。
加热器开/关:
屏幕加热器可以设置为开或是关。
当气温低于0℃时,仪器内装的加热器就自动工作,以保持显示屏正常显示:
(1)先按[MENU]键,再按[F4](P)键两次进入第3页菜单
(2)按[F1]键(3)按[F4]键(4)按[F3]键显示先前设置状态(5)按[F1](开)键或[F2](关)键,再按[F4](回车键)。
用坐标法放样:
1、设置测站点(本例采用的是直接输入坐标数据)
(1)按[MENU]键按[F2]进入放样模式由放样菜单按[F1](测站点输入)键,
(2)按[F3](坐标)键,进入坐标输入模式,即显示原有数据,光标箭头就会在N坐标上闪动,按[F1]输入键输入X坐标,输入完毕后按[F4](ENT回车键)然后,光标箭头就会在E标上闪动按[F1]输入键输入y标,输入完毕后按[F4](ENT回车键)根据屏幕提示输入。
(按[F4],直至回到放样模式。
然后按[F2](后视点输入)进入坐标输入模式,即显示原有数据,光标箭头就会在N坐标上闪动,按[F1]输入键输入X坐标,输入完毕后按[F4](ENT回车键)然后,光标箭头就会在E标上闪动按[F1]输入键输入y标,输入完毕后按[F4](ENT回车键)根据屏幕提示输入。
仪器会自动配成这两点间的方位角屏幕显示H(B)=00°
00′00″>
照准?
[是][否],精确照准后视棱镜按[F3]([是])键,仪器将自动回到放样的初始菜单.按[F3](放样点输入)按以上输入测站和后视坐标的方法输入放样点坐标一直按[F4]键按[F1]键HR实际测量的水平角dHR:
对准放样点仪器应转动的水平角=实际水平角-计算的水平角当dHD=0°
00′00″时即表明放样方向正确.固定好仪器的水平置动.指挥前视(棱镜)左右移动直至移到仪器十字丝方向,照准棱镜按[F1](距离)键HD:
实测的水平距离dHD:
对准放样点尚差的水平距离=实测平距-计算平距,按[F1](模式)键进行精测.重复以上工作直至方向与距离都达到要求方可定点。
以上介绍的是仪器的外业操作,下面来介绍一下测量的一些内业计算:
曲线要素的计算:
圆曲线:
T=Rtgα/2
L=Rαπ/180(π:
圆周率)
E0=R(secα/2-1)secα/2=1/cosα/2
偏角δ=k*90/(R*π)
带缓和曲线的圆曲线:
T=m+(R+P)*tgα/2β0=L0/2*R*180/π
L=2L0+(R*(α-2*β0)π/180)δ0=1/3β0
E0=(R+P)*secα/2-RP=L0/24*R
q=2T-Lm=LO/2-L03
坐标正反算公式:
△x=dcosα△y=dcosα
d=√△x2+△y2tanα=△y/△x
缓和曲线中桩坐标计算公式:
(附曲线要素图)
直线段:
XZH=Xb+S*COSαYZH=Yb+S*SINα
第一缓和曲线段:
X=XZH+(L-L5/(40*R2*Ls2))COSA0+L3/(6*RLs)*COS(A0+90)
Y=YZH+(L-L5/(40*R2*Ls2))SINA0+L3/(6*RLs)*SIN(A0+90)
圆曲线段:
XHY=XZH+(L-L3/(40*R2)+L5/120*R4)*COS(A0+β0)+(L2/(2*R)-L4/24R3+L6/720*R5)*COS(A0+β0+90)
YHY=YZH+(L-L3/(40*R2)+L5/120*R4)*SIN(A0+β0)+(L2/(2*R)-L4/24R3+L6/720*R5)*SIN(A0+β0+90)
第二缓和曲线段:
X=XZH+(L-L5/(40*R2*Ls2))COS(A0+△+180)+L3/(6*RLs)*COS(A0+△+180-90)
Y=YZH+(L-L5/(40*R2Ls2))*SIN(A0+△+180)+L3/(6*RLs)*SIN(A0+△+180-90)
备注:
L为曲线长Ls为缓和曲线长R为半径
A0为方位角
(1)A0+△为下一直线坐标方位角此处A0+△+180是取、反方位角的意思,此公式实际上和第一缓和曲线段公式本质上相同
(2)此处-90是因为曲线偏的方向已改变,注意与第一条缓和曲线不同之处.
当p点在缓和曲线上
βp=Lp2/(2*R*L0)*180/π
当p点在圆曲线上
βp=β0+(Lp-L0)/R*π/180=((2Lp-L0)/2*R)*180/π
例:
(如S8标段曲线要素表[76曲线])查曲线要素表得曲线的半径R=2000,缓和曲线长L0(LS)=90,
切线长T=451.322,转向角α=22°
57′57″
JD75的坐标(4861181.853,27570748.137)
JD76的坐标(4860784.363,27569733.445),
JD77的坐标(4860835.302,27567879.632)
ZH点桩号DK190+399.568HY点桩号DK190+489.568
β0=L/2R*180/π=(90/2*2000)*180/3.1415926=1°
17′21″
tgA0=((YJD76-YJD75)/(XJD76-XJD75))
=((570748.137-569733.445)/(4861181.853-4860784.363))
=2.552748497A0=68°
36′29″
XZH=T*COS(A0)+XJD76
=451.322*COS(68°
36′29″)+XJD76
=4860948.981
YZH=T*SIN(A0)+YJD76
=451.322*SIN(68°
36′29″)+YJD76
=570153.674
第一缓和曲线段:
(DK190+399.568~DK190+489.568)
XHY=XZH+(L-L5/(40*R2*Ls2))COSA0+L3/(6*RLs)*COS(A0+90)
=4860948.981+(90-905/(40*20002*902))COS(248°
36′29″)+903/(6*2000*90)*COS(248°
36′29″+90)
=4860916.784
YHY=YZH+(L-L5/(40*R2*Ls2))SINA0+L3/(6*RLs)*SIN(A0+90)
=570153.674+(90-905/(40*20002*902))SIN(248°
36′29″)+903/(6*2000*90)*SIN(248°
=570069.632
备注:
引入正反方位角相差180度,
68°
36′29″为JD76~JD75的方位角,JD75~JD76才是我们线路前进方向的方位角,故在后面的计算中采用(68°
36′29″+180),L=(489.45-399.45)=90(即为要计算桩号减ZH点号[曲线长]DK190+399.45~DK190+489.45间的任一桩号都可用此公式计算,)
(DK190+489.568~DK191+201.23)例(DK190+600)
X=XHY+(L-L3/(40*R2)+L5/120*R4)*COS(A0+β0)+(L2/(2*R)-L4/24R3+L6/720*R5)*COS(A0+β0+90)
=4860916.784+(110.432-110.4323/(40*20002)+110.4325/120*20004)*COS(248°
36′29″+1°
17′21″)+(110.432/(2*2000)-110.4324/24*20003+110.556/720*20005)*COS(248°
17′21″+90)(注:
如是左转曲则为-β0-90)
=4860881.675
Y=YHY+(L-L3/(40*R2)+L5/120*R4)*SIN(A0+β0)+(L2/(2*R)-L4/24R3+L6/720*R5)*SIN(A0+β0+90)
=570069.632+(110.432-110.4323/(40*20002)+110.4325/120*20004)*SIN(248°
17′21″)+(110.432/(2*2000)-110.4324/24*20003+110.4326/720*20005)*SIN(248°
=569964.820
=((569733.445-570748.137)/(4860784.363-4861181.853))
36′29
第二缓和曲线段:
(DK191+201.23~DK191+291.230)例:
(DK191+260)
第二缓和曲线采用的方位角为:
A0+α(△),
XHZ=T*COS(A0+α)+XJD76
=451.322*COS(248°
36′29″+22°
57′57″)+XJD76
=4860796.759
=451.322*SIN(248°
57′57″)+YJD76
=569282.293
=4860796.759+(31.112-58.775/(40*20002*902))COS(248°
57′57″+180)+31.1123/(6*2000*90)*COS(248°
57′57″+180-90)
=4860795.932
Y=YZH+(L-L5/(40*R2*Ls2))SIN(A0+△+180)+L3/(6*RLs)*SIN(A0+△+180-90)
=569282.293+(31.112-58.775/(40*20002*902))SIN(248°
57′57″+180)+31.1123/(6*2000*90)*SIN(248°
=569313.394(注:
L=HZ点桩号-计算点桩号)
以上就为整条曲线的直线、缓和曲线、圆曲线的计算全过程,
在现场放线中曲线可采用全站仪输入坐标法放线也可用偏角法拨角度放样。
偏角的详细算法此处就不再多介绍。
直线段也可采用坐标法依次放样,也可用坐标法精确放出前后两点,然后支镜其一后视另一个点穿线测距。
下面以塔克尔达拉特大桥1号墩为例介绍一下桥墩放样的计算方式:
1号墩桩号为(DK191+072.2)按上叙方法算得坐标为:
(4860798.484,569501.239)1号墩外移值E为3cm.
βp=((2Lp-L0)/2*R)*180/π注:
Lp=计算点桩号-ZH点桩号
=((2*672.75-90)/2*2000)*180/3.1415926
=17°
59′1″注:
E是在该点的切线方向上外移
切线方位角α0=248°
36′29″+17°
59′1″-90=176°
35′30″X=D*COS(α0)+4860798.484
=0.03*COS(176°
35′30″)+4860798.484
=4860798.454
Y=D*SIN(α0)+569501.239
35′30″)+569501.239
=569501.240
以上就为特大桥放样资料的计算内容,以此类推,则可将所有在曲线上的桥墩坐标计算出来.直线段则可用以上提供直线段公式进行计算.
以下提供整个特大桥各桥墩的中心坐标比对:
塔克尔达拉特大桥各桥墩中心坐标
点号
`里程
墩台坐标(X)
墩台坐标(Y)
精台台尾
DK191+030.11
4860801.400
27569543.227
精台台前
DK191+039.41
4860800.673
27569533.955
1号墩
DK191+072.20
4860798.453
27569501.240
2号墩
DK191+104.94
4860796.773
27569468.543
3号墩
DK191+137.63
4860795.627
27569435.823
4号墩
DK191+170.42
4860795.018
27569403.089
5号墩
DK191+203.16
4860794.942
2756370.343
6号墩
DK191+235.89
4860795.376
27569337.616
7号墩
DK191+268.60
4860796.138
27569304.914
8号墩
DK191+301.30
4860797.036
2756272.227
9号墩
DK191+334.00
4860797.934
2756239.539
10号墩
DK191+366.70
4860798.832
2756206.852
11号墩
DK191+399.40
4860799.730
27569174.164
12号墩
DK191+432.10
4860800.628
27569141.476
13号墩
DK191+464.80
4860801.526
27569108.789
14号墩
DK191+497.50
4860802.424
27569076.101
15号墩
DK191+530.20
4860803.323
27569043.413
16号墩
DK191+562.90
4860804.221
27569010.726
17号墩
DK191+595.6
4860805.119
27568978.038
霍台台前
DK191+628.35
4860806.018
27568945.300
霍台台尾
DK191+638.28
4860806.291
27568935.374
以上则为全部的内业计算,与外业操作。
如发现有误,请与作者联系。