坐标转换在水利工程测量中的运用

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1、坐标转换在水利工程测量中的运用摘要：当前工程建设中的施工测量贯穿了施工建设的全过程，并在施工中起着尤为重要的作用。本文主要对坐标转换在水利工程测量工作中的实际运用进行了探讨。　　关键词：坐标转换水利工程测量运用　　　　一、前言　　工程测量分为工程控制测量、工程地形测量、施工测量、工程变形测量和竣工测量。施工测量在整个工程测量任务中占很大比重，在测量前找到一种快捷、简单、方便的测量方法能极大减轻测量人员劳动强度，而且在施测过程中很容易检查出测量结果正确与否，精度是否满足工程规范标准，从而减少测量人员的

2、测量错误，提高工程精度质量，起到事半功倍的作用。　　由于水利工程形式多种多样，在具体的施工测量放线过程中，每个工程开始施工前，建设单位提供给施工单位工程控制点的大地坐标，设计部门在施工图纸上给出工程主要部位轴线上的大地坐标。依据控制点测放轴线上点位比较简单，可是测放出这轴线上的点位后，再进行细部测放，就必须依据细部点到轴线上点的方位角和距离推算出细部点的坐标才能测放，比较繁琐。为此，针对建筑物细部尺寸点与轴线垂直或平行的特点，在具体工作中采用大地坐标系与工程轴线之间关系，把大地坐标系转换成仅供施工、

3、测量使用的施工坐标系。这样一来，一切困难就都迎刃而解。　　二、大地绝对坐标与施工坐标相互间的转换　　大地绝对坐标（图纸坐标）与施工坐标（自设坐标）相互间的转换首先要建立施工坐标系。针对这个施工坐标系，依据原来所提供控制点及轴线上点的大地坐标，反算出控制点和轴线点位在这个施工坐标系中的施工坐标，然后再进行点位测放。坐标系的转换建立有2种方法，即公式计算法和AutoCAD图转换法。　　（一）公式计算法　　1.大地坐标系转换为施工坐标系　　设X-0-Y为大地坐标系，x-o-y为施工坐标系。待转换点为P，大

4、地坐标为xp、yp；施工坐标系原点O：大地坐标：Xo、Yo，施工坐标xo、yo；施工坐标系x轴之大地方位角a，dX=Xp－Xo、dY=Yp－Yo。P点转换后施工坐标为xp、yp：　　则xp=（Yp－Yo）×sina+（Xp－Xo）×cosa（1）　　yP=（Yp－Yo）×cosa-（Xp－Xo）×sina（2）　　公式中：Xo为施工坐标系中的坐标原点o在大地坐标系中的纵坐标，单位m；Yo为施工坐标系中的坐标原点o在大地坐标系中的横坐标，单位m；a为两坐标系纵坐标的夹角。　　Xo、Yo和a总称为坐标换

5、算元素，Xo、Yo设计图纸已给定。a可根据XP、YP、Xo、Yo计算获得。在进行坐标换算时要特别注意a角的正、负值。规定施工坐标纵轴ox在测量坐标系纵轴OX的右侧时a角为正值；若ox轴在OX轴的左侧，a角值为负。　　2.施工坐标系转换为大地坐标系　　设X-O-Y为大地坐标系，x-o-y为施工坐标系。待转换点为P，施工坐标为xp、yp；施工坐标系原点O：大地坐标：Xo、Yo，施工坐标：xo、yo；施工坐标系x轴之大地方位角a，dx=xp－xo、dy=yp－yo。P点转换后大地坐标为Xp、Yp：　　则X

6、p=（xp－xo）×cosa－（yp－yo）×sina（3）　　Yp=（xp－xo）×sina+（yp-yo）×cosa（4）　　采用公式计算法进行坐标系转换可利用EXCEL表格自动计算，这样可避免手工计算和小数进位产生错误，极大提高工作效率，减轻劳动强度。　　（二）AutoCAD图转换法　　AutoCAD在工程施工中现已普及使用，使用AutoCAD在工程施工中进行坐标查询、工程制图、工程量计算、坐标换算等具有很大的优势。以下是采用AutoCAD图转换法进行坐标系转换的方法和步骤。　　1.绘图　　如

7、果没有工程AutoCAD电子版图纸，可把设计图纸主要有关数据和甲方提供控制点坐标资料输入AutoCAD制作成电子版图纸。如果有设计单位提供工程AutoCAD电子版图纸可直接利用。　　2.复制另存附件　　复制另存一个附件可避免错误操作损坏原始资料、前功尽弃。　　3.施工坐标系设定　　建立施工坐标系要选定合适坐标原点和坐标方向，坐标原点和坐标方向设定以能简单、明确计算出工程各部位施工坐标为原则。一般设定工程起始点为原点，工程长方向为X轴，短方向为Y轴。　　4.坐标系转换　　（1）大地坐标系转换为施工坐标

8、系　　施工坐标系坐标原点设定：在AutoCAD绘图界面中选择：工具-新建UCS-原点，选定图上设定的坐标原点，使设定的坐标原点的施工坐标为X，Y（0，0）或x，y（a，b），其中a，b为需设定的数值。　　旋转图形：首先根据大地坐标系和施工坐标系计算出两个坐楼系X轴夹角a，然后选定AUTOCAD电子版图纸所有图形元素，点击“绘图”工具栏旋转图标，命令行会提示指定旋转基点，选定施工坐标原点为旋转基点，使整个图形以施工坐标原点为基点旋转，旋转角度为计算出的两个坐标系X轴夹角