用全站仪进行工程施工放样培训教材.docx

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用全站仪进行工程施工放样培训教材

用全站仪进行工程施工放样培训教材（建工方向）

第一部分:

TOPCONGTS-312全站仪的使用

一,仪器外观和功能说明

1.仪器外观

图1:

GTS-312全站仪外观及各部件名称

2.面板上按键功能

——进入坐标测量模式键.

◢——进入距离测量模式键.

ANG——进入角度测量模式键.

MENU——进入主菜单测量模式键.

ESC——用于中断正在进行的操作,退回到上一级菜单.

POWER——电源开关键

——光标左右移动键

▲▼——光标上下移动,翻屏键

F1,F2,F3,F4——软功能键,分别对应显示屏上相应位置显示的命令.

3.显示屏上显示符号的含义

V——竖盘读数;HR——水平读盘读数（右向计数）;HL——水平读盘读数（左向计数）;

HD——水平距离;VD——仪器望远镜至棱镜间高差;SD——斜距;*——正在测距;

N——北坐标,相当于x;E——东坐标,相当于y;Z——天顶方向坐标,相当于高程H.

二,角度测量模式

功能:

按ANG键进入,可进行水平角,竖直角测量,倾斜改正开关设置.

F1OSET:

设置水平读数为.

F2HOLD:

锁定水平读数.

第1页F3HSET:

设置任意大小的水平读数.

F4P1↓:

进入第2页.

F1TILT:

设置倾斜改正开关.

第2页F2REP:

复测法.

F3V%:

竖直角用百分数显示.

F4P2↓:

进入第3页.

F1H-BZ:

仪器每转动水平角90°时,是否要蜂鸣声.

F2R/L:

右向水平读数HR/左向水平读数HL切换,一般用HR.

第3页F3CMPS:

天顶距V/竖直角CMPS的切换,一般取V.

F4P3↓:

进入第1页.

三,距离测量模式

功能:

先按◢键进入,可进行水平角,竖直角,斜距,平距,高差测量及PSM,PPM,距离单位等设置.

F1MEAS:

进行测量.

F2MODE:

设置测量模式,Fine/coarse/tragcking（精测/粗测/跟踪）.

第1页F3S/A:

设置棱镜常数改正值（PSM）,大气改正值（PPM）.

F4P1↓:

进入第2页.

F1OFSET:

偏心测量方式.

F2SO:

距离放样测量方式.

第2页F3m/f/i:

距离单位米/英尺/英寸的切换.

F4P2↓:

进入第1页.

四,坐标测量模式

功能:

按进入,可进行坐标（N,E,H）,水平角,竖直角,斜距测量及PSM,PPM,距离单位等设置.

F1MEAS:

进行测量.

F2MODE:

设置测量模式,Fine/Coarse/Tracking.

第1页F3S/A:

设置棱镜改正值（PSM）,大气改正值（PPM）常数.

F4P1↓:

进入第2页.

F1R.HT:

输入棱镜高.

F2INS.HT:

输入仪器高.

第2页F3OCC:

输入测站坐标.

F4P2↓:

进入第3页.

F1OFSET:

偏心测量方式.

第3页F3m/f/i:

距离单位米/英尺/英寸切换.

F4P3↓:

进入第1页.

五,主菜单模式

功能:

按MENU进入,可进行数据采集,坐标放样,程序执行,内存管理,参数设置等.

DATACOLLECT（数据采集）

第1页LAYOUT（点的放样）

MEMORYMGR.（内存管理）

PROGRAM（程序）

第2页GRIDFACTOR（坐标格网因子）

ILLUMINATION（照明）

PARAMETRERS（参数设置）

第3页CONTRASTADJ.（显示屏对比度调整）

MEMORYMGR.（存储管理）

1.FILESTATUS（显示测量数据,坐标数据文件总数）

第1页2.SEARCH（查找测量数据,坐标数据,编码库）

3.FILEMAINTAIN（文件更名,查找数据,删除文件）

4.COORD.INPUT（坐标数据文件的数据输入）

第2页5.DELETECOORD.（删除文件中的坐标数据）

6.PCODEINPUT（编码数据输入）

7.DATATRANSFER（向微机发送数据,接收微机数据,设置通讯参数）

第3页8.INITIALIZE（初始化数据文件）

2,PROGRAM（程序）

1.REM（悬高测量）

第1页2.MLM（对边测量）

3.ZCOORD.（设置测站点Z坐标）

4.AREA（计算面积）

第2页

5.POINTTOLINE（相对于直线的目标点测量）.

3,PARAMETRERS（参数设置）

1.MINIMUMREADING（最小读数）

第1页2.AUTOPOWEROFF（自动关机）

3.TILTON/OFF（垂直角和水平角倾斜改正）

第2页——ERRORCORRECTION（系统误差改正.注:

仪器检校后必须进行此项设置）

存储管理菜单操作可参见图2.

图2:

存储管理操作菜单

六,全站仪的主要功能介绍

说明:

测量前,要进行如下设置——按◢或,进入距离测量或坐标测量模式,再按第1页的S/A（F3）.

棱镜常数PRISM的设置——一般原配棱镜设置为0,国产棱镜设置为-30mm.（具体见说明书）.

大气改正值PPM的设置——按"T-P",分别在"TEMP."和"PRES."栏,输入测量时的气温,气压.（或者按照说明书中的公式计算出PPM值后,按"PPM"直接输入）.

PSM,PPM设置后,在没有新设置前,仪器将保存现有设置.

（一）角度测量

按ANG键,进入测角模式（开机后默认的模式）,其水平角,竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本相同.照准目标后,仪器即可显示水平度盘读数和竖直度盘读数.

（二）距离测量

先按◢键,进入测距模式,瞄准棱镜后,按F1（MEAS）,即可.

（三）坐标测量

见图3按键步骤:

1,ANG键,进入测角模式,瞄准后视点A.

2,HSET,输入测站O至后视点的坐标方位角.

3,键,进入坐标测量模式.P1,进入第2页.

4,OCC,输入测站坐标（X0,Y0,H0）.

6,P1,进入第2页.INS.HT:

输入仪器高.

7,P1,进入第2页.R.HT:

输入棱镜高.

8,瞄准待测量点B,按MEAS,得B点的（XB,YB,HB）.

（四）零星点的坐标放样

见图4按键步骤为:

1,按MENU——进入主菜单测量模式.

2,按LAYOUT——进入放样程序,再按SKP——略过选择文件.

3,按OOC.PT（F1）,再按NEZ,输入测站O点的坐标（x0,y0,H0）;并在INS.HT一栏,输入仪器高.

4,按BACKSIGHT（F2）,再按NE/AZ,输入后视点A的坐标（xA,yA）;若不知A点坐标而已知坐标方位角,则可再按AZ,在HR项输入的值.瞄准A点,按YES.

5,按LAYOUT（F3）:

输入待放样点B的坐标（xB,yB,HB）及测杆单棱镜的镜高后,按ANGLE（F1）.使用水平制动和水平微动螺旋,使显示的dHR=,即找到了OB方向,指挥持测杆单棱镜者移动位置,使棱镜位于OB方向上.

6,按DIST,进行测量,根据显示的dHD来指挥持棱镜者沿OB方向移动,若dHD为正,则向O点方向移动;反之若dHD为负,则向远处移动,直至dHD=0时,立棱镜点即为B点的平面位置.其所显示的dZ值即为立棱镜点处的填挖高度,正为挖,负为填.

7,按NEXT——放样下一个点C.

（五）TOPCON全站仪与电脑的数据通讯

1,电脑中数据文件的上载（UPLOAD）

在电脑上用文本编辑软件（如Windows附件的"写字板"程序）,输入点的坐标数据,格式为"点名,Y,X,H";保存类型为"文本文档".具体见图5.

（2）用"写字板"程序打开文本格式的坐标数据文件,并打开T-COM程序,将坐标数据文件复制到T-COM的编辑栏中.

（3）用通讯电缆将全站仪的"SIG"口与电脑的串口（如COM1）相连,按MENU—MEMORYMGR.—DATATRANSFER,进入数据传输,先在"COMM.PARAMETER"（通讯参数）中分别设置"PROTOCOL"（议协）为"ACK/NAK";"BAUDRATE"（波特率）为9600;"CHAR./PARITY"（校检位）为"8/NONE";"STOPBITS"（停止位）为"1".

图5:

编辑上载的数据文件

（4）点击按钮,出现"Currentdataaresavedas:

030624.pts"对话框时,点"OK",出现如下图6的通讯参数设置对话框.按全站仪上的相同配置进行设置并选择"Readtextfile"后,点"GO"将刚保存的文件030624.pts打开,出现PointDetails（点描述）对话框.

图6:

上载的数据文件

（5）回到全站仪主菜单MENU中的MEMORYMGR.—DATATRANSFER—LOADDATA—COORD.DATA.用INPUT为上传的坐标数据文件输入一个文件名后,点"YES"使全站仪处于等待数据状态（WaitingData）,再在电脑PointDetails对话框中点"OK".

注:

可以直接在T-COM软件编辑栏中按"点名,Y,X,H"的格式编辑待上载的坐标数据文件.

2,全站仪中数据文件的下载（DOWNLOAD）

同上载一样,进行电缆连接和通讯参数的设置.点击按钮,设置通讯参数并选择"Writetextfile"后,再在全站仪上选择下载数据文件的类型（测量数据文件或坐标数据文件）.先在电脑上按"GO",处于等待状态,再在全站仪上按"确定",即可将全站仪中的数据下载至电脑.出现"Currentdataaresavedas03062501.gt6"及"是否转换"时对话框时,点击"Cancel".点击按钮"",将下载的数据文件取名后保存.（保存时下载的测量数据文件及坐标数据文件均要加上扩展名gt6）.

（六）批量点的坐标放样

1,放样坐标数据文件的编辑及上载.可采用以下两种方法来实现:

（1）数据通讯方法.按TOPCON全站仪与电脑的数据通讯中"电脑中数据文件的上载（UPLOAD）"的方法将控制点及待放样点的坐标数据文件（如:

ZBSJWJ（坐标数据文件））上载至全站仪.

（2）坐标输入方法.按MENU键（进入主菜单模式）——MEMORYMGR.（内存管理）——P↓（翻页）——COORD.INPUT（坐标输入）——INPUT（建立一个文件名,如:

ZBSJWJ（坐标数据文件））——ENTER——分别在PT#,N,E,Z栏输入第一个点的点名,X,Y,H——输入下一个点的点名,X,Y,H.

2,实地放样操作

如图7所示,要在控制点D3架仪后视D2点,来放样点K0+040,K0+060,K0+080三点.

（1）按MENU,进入主菜单模式,选择LAYOUT（放样）.

（2）在"SELECTAFILE"中,用INPUT输入或LIST选择电脑上载的坐标数据文件名.

（3）在"OCC.PTINPUT"中用INPUT输入或LIST选择测站点D3,并输入INS.HT（仪器高）.

（4）在"BACKSIGHT"中同样输入或选择后视点的点号D2.

（5）瞄准后视点D2,按"YES".

（6）在"LAYOUT"中同样输入或选择待放样点号K0+040及棱镜高,则计算出要仪器旋转的水平角值HR及平距HD.

（7）按ANGLE,显示目前望远镜方向与放样方向之差dHR;按DIST,显示目前立镜点与放样点间水平距离之差dHD.反复移动棱镜,当dHR和dHD均为零时,立镜点即为K0+040

（8）按NEXT,放样下一点.

放样操作菜单见下图8.

（七）数据采集（略）

图8:

放样操作菜单

第二部分:

建筑施工放样方法

一.平面坐标系间的坐标转换公式

如图,设有平面坐标系xoy和x'o'y'（左手系——x,x'轴正向顺时针旋转90为y,y'轴正向）;x轴与x'轴间的夹角为θ（x轴正向顺时针旋转至x'轴正向,θ范围:

00—3600）.设o'点在xoy坐标系中的坐标为（xo',yo'）,则任一点P在xoy坐标系中的坐标（x,y）与其在x'o'y'坐标系中的坐标（x',y'）的关系式为:

在建筑施工中,上面的平面坐标系xoy一般多为城市坐标系,平面坐标系x'o'y'一般多为建筑施工坐标系AOB;若xoy,x'o'y'均为左手系,则用上式进行转换;但有时建筑施工坐标系AOB会出现右手系——x'（A）轴正向逆时针旋转90为y'（B）轴正向.此时,应注意上面的计算公式变为:

二.建筑基线测设及角桩定位

如图,选择100m×35m的一个开阔场地作为实验场地,先在地面上定出水平距离为55.868m的两点,将其定义为城建局提供的已知导线点A5,A6,其中A5同时兼作水准点.

1,"T"形建筑基线的测设

（1）根据建筑基线M,O,N,P四点的设计坐标和导线点A5,A6坐标,用极坐标法进行测设,并打上木桩.已知各点在城市坐标系中的坐标如下:

A5（2002.226,1006.781,20.27）,A6（2004.716,1062.593）,

M（1998.090,996.815）,O（1996.275,1042.726）,

N（1994.410,1089.904）,P（1973.085,1041.808）

（2）测量水平角（3）测量改正后的（4）在O点用正倒镜分中法,拨角90,并放样距离OP,在木桩上定出P点的位置.

（5）测量2,根据建筑基线进行建筑物的定位

根据图中的待建建筑物F1与建筑基线的关系,利用建筑基线,用直角坐标法放样出F1的1#,2#,3#,4#四个角桩.

检查1~2个角桩的水平角与900的差是否小于,距离与设计值之差的相对误差不得大于1/3000

以A5高程（20.47m）为起算数据,用全站仪测出F1的1#,2#,3#,4#四个角桩的填挖深度.（F1的地坪高程为20.50m）

3,根据导线进行建筑物的定位

设图中NOP构成的是建筑施工坐标系AOB,并设待建建筑物F2在以O点原点的建筑施工坐标系AOB中的坐标分别为1#（3,2）,2#（3,17）,3#（23,17）,4#（23,2）,且已知建筑坐标系原点O在城市坐标系中的坐标为O（1996.275,1042.726）,OA轴的坐标方位角为,试计算出1#,2#,3#,4#点在城市坐标系中的坐标,并在在A6测站,后视A5,用极坐标法放样出F2的1#,2#,3#,4#四个角桩.

[参考答案:

F2的4个角桩的设计坐标分别如下:

1#（1994.158,1045.644）,2#（1979.170,1045.051）,3#（1978.378,1065.035）,4#（1993.366,1065.629）]

检查1~2个角桩的水平角与900的差是否小于,距离与设计值之差的相对误差不得大于1/3000

（3）以A5高程（20.47m）为起算数据,用全站仪测出F2的1#,2#,3#,4#四个角桩的填挖深度.（F2的地坪高程为20.50m）

三.圆曲线中桩测设的局部极坐标法

（1）以圆曲线起点ZY为原点,切线指向交点JD为x轴正向,再顺时针旋转90°为y轴正向,建立切线支距法坐标系.

（2）用切线支距法同样的方法求出各中桩P在该坐标系中的坐标.（注意y坐标的正负符号.）

其中有:

（3）在ZY点架仪,输入测站点坐标（0,0）,后视x轴正向,输入方位角,测出一任意点ZD在该坐标系中的坐标.

（4）在ZD点设站,后视ZY点,根据各中桩P的坐标用全站仪坐标放样功能,放样出各中桩.若使用经纬仪,则可先用坐标反算公式,求出P点至ZD点的距离D及转角δ（方位角之差）,再进行拨角,量边.

第三部分:

CASIOFX-4800P程序

程序名:

ZHUANHUAN（转换）

1.用途:

该程序是"两平面坐标系间坐标转换"的计算程序.

2.程序数学模型:

（略）

3.程序清单:

C"X0":

E"Y0":

D"ANGLE":

F"SIGN"↙

Lbl0↙

{A,B}↙

F1A=A:

B=-BΔX=C+AcosD-BsinD◢

Y=E+BcosD+AsinD◢

Goto0

4.程序说明:

X0,Y0——施工坐标系（A-O'-B）的原点O'在统一坐标系（x-o-y）中的坐标.

ANGLE——为统一坐标系的x轴顺时针旋转至施工坐标系的A轴的角值.

SIGN——为符号函数,若输入"1"时,则表明x-o-y为左手系,且A-O'-B也为左手系;若输入"1"之外值,则表明x-o-y为左手系,而A-O'-B为右手系.

A,B——某点在施工坐标系中的纵,横坐标.

X,Y——该点在相应统一坐标系中的纵,横坐标.

第四部分:

建工类全站仪培训班理论与实操习题集

应知部分

1,如图,已知单圆曲线的半径R=300m,交点的里程为K3+182.76,转角,试计算出里程为K3+120,K3+130,K3+140三个中桩的切线支距法坐标.

2,培训教材P10-P11的"建筑基线测设及角桩定位"中角桩的坐标计算及实地测设方法.

二.应会部分

输入棱镜常数PSM为-30mm,气温T为350C,气压P为760mmHg.

将倾斜改正的X,Y均打开.

将竖盘读数V的显示由目前的"望远镜水平时盘左为900"改为"望远镜水平时盘左为00"（即显示的V直接为竖直角.）

将测量模式由目前的"精测（Fine）"改为"粗测（coarse）",再改回"精测".

将距离单位由目前的"米"改为"英尺",再改回"米".

在地面上任取2个点,为A和B,在B点架全站仪,后视地面上任一点A,用"距离放样方式（S.O）"在BA直线上找到一点,使其与B点的距离等于23.115m.

在地面点上任意选3个点,分别为D1,D2,D3,在D2架仪,后视D1,用"测角模式"中的"盘左盘右取平均的方法"（测回法）,测出所夹的水平角.然后在"距离测量模式"中,测出D2至D3的水平距离.

在地面点上任意选3个点,分别为D1,D2,D3,在D2架仪,后视D1,设D2的三维坐标为（1367.357,2568.854,58.348）,D2至D1的坐标方位角为,用盘左测出D3点的三维坐标.

在地面上任取2个点,为A和B,在B点架全站仪,后视地面上任一点A,设B点的平面坐标为（3458.129,9761.275）,坐标方位角,用"偏心测量方式（OFSET）",测出一棵树中心的平面坐标.

在地面上任取2个点,为A和B,在B点架全站仪,后视A点,设B点三维坐标为（1035.447,3316.815,52.617）,坐标方位角,D点的三维坐标为（1038.000,3307.509,52.505）,试放样出点D的平面位置及需填挖的深度.

利用全站仪"面积测量"功能,测出地面上一个花池的平面面积.

利用全站仪的"悬高测量"功能,测出某一栋建筑物的高度.

利用全站仪的"对边测量"功能,测出地面上两点间的距离,高差.

用全站仪的"坐标输入"（COORD.INPUT）功能,在全站仪上建立一个"坐标数据文件",文件名为"ZBSJWJ1".输入文件的内容为:

D1（209.232,100.199,12.551）,D2（200.736,100.458,10.458）,D3（189.345,120.441,11.512）,K0+000（207.334,105.465,10.700）,K0+020（212.521,111.664,10.700）,K0+040（214.629,117.384,10.900）,K0+060（218.542,122.442,10.900）,K0+080（224.331,129.214,11.200）,K0+100（230.615,132.671,11.400）,K0+120（235.986,133.900,11.400）,K0+140（240.333,138.262,11.500）,K0+160（245.326,140.341,11.500）.

在电脑上利用TOPCON通讯软件"T-COM",将内容为:

用全站仪在地面上放样出一段距离8.5m,架仪点为D2,另一点为D1,利用第14题的坐标数据文件ZBSJWJ1,放样出K0+000,K0+020,K0+040,K0+060,K0+080点的平面位置及填挖深度.

利用全站仪"坐标放样"中"NEWPOINT"下的"SIDESHOT"功能,先放样出一点TP1,再在TP1点架仪,放样K0+100,K0+120两点的平面位置及填挖深度.

利用全站仪"坐标放样"中"NEWPOINT"下的"RESECTION"（自由设站）功能,在任一TP2点架仪,放样出点K0+140,K0+160两点的平面位置及填挖深度.

以下为附加题:

为数据采集取一文件名为"SJCJ1",利用第16题的D2,D1在地面上的点位,在D2架仪,后视D1点,进行数据采集,采集出2栋建筑物,1条路,2个花池的坐标数据,并绘制"点号及连接关系草图".注:

测站点,后视点的坐标输入,采用现场输入到全站仪中的方法.

为数据采集取一文件名为"SJCJ2",利用第16题的D2,D1在地面上的点位,在D2架仪,后视D1点,进行数据采集,采集出2栋建筑物,1条路,2个花池的坐标数据,并绘制"点号及连接关系草图".注:

测站点,后视点的坐标现场不输入,采用调用坐标数据文件"ZBSJWJ2"中所需点号的方法.

利用"T-COM"软件,将全站仪中的测量数据文件"SJCJ1"下载至电脑,并保存为文件名为"数据采集1.gt6"的文件.

《用全站仪进行建筑施工放样》培训班考核要求及样题

理论笔试题（30分钟）（40%）

请以开卷方式,用不能编程的计算器完成以下题目.

有某建筑施工坐标系AOB（左手系即OA轴正向顺时针旋转900为OB轴正向）,其原点O在城市坐标系中的坐标为O（1996.275,1042.726）,OA轴的坐标方位角为,若某建筑物F1的四个角桩在该施工坐标系中的坐标分别为1#（17,26）,2#（17,46）,3#（2,46）,4#（2,26）.设已知两个城市导线点坐标P（2000.586,995.001）,Q（2006.879,1054.002）.

计算3#,4#两个角桩在城市坐标系中的坐标.

若用经纬仪测角钢尺量距,试计算在P点架经纬仪,后视Q点,放样4#桩所需的平距和水平角.

试用文字叙述在P点架全站仪,后视Q点,放样一系列桩如1#,2#,3#,4#的全站仪放样方法.（注:

不必进行计算）

解答:

（1）根据坐标平移和旋转公式

可得:

3#（1996.093,996.683）,4#（1995.303,1016.

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