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1、坐标转换在水利工程施工测量中应用 摘要：各个水利工程建设项目的施工各阶段都要进行工程量的测算,在现代科技高速发展的情况下,使用诸如全站仪、光电测距仪等先进的测量仪器,运用坐标转换的方法进行长距离断面测量,克服了传统的测量方法的诸多缺点,减轻了测量人员的外内业工作量,提高了工作效率。关键词：坐标转换水利工程施工测量前言中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：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
2、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、测量使用的施工坐标系。这样一来，一切困难就都迎刃而解。一、大地绝对坐标与施工坐标相互间的转换7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。施工坐标系，就是以工程的主要轴线作为坐标轴而建立起来的局部
3、坐标系统。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。1公式计算法施工坐标系,就是以建筑物的主要轴线作为坐标轴而建立起来的局部坐标系统。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,反算出控制点在这个坐标施工系中的施工坐标,然后再进行测放。将控制点的大地坐标换算为施工坐标的具体方法如下。设:X-O-Y为大地坐标系(第一坐标系),x-o-y为施工坐标系(第二坐标系)。P点在大地坐标系中的坐标为XP、YP,在施工坐标系中坐标为xP、yP(见图1)。则xP=(YP-b)sinβ+(XP
4、-α)cosβyP=(YP-b)cosβ-(XP-α)sinβ式中:α———施工坐标系中的坐标原点o在大地坐标系中的纵坐标,m;b———施工坐标系中的坐标原点o在大地坐标系中的横坐标,m;β———两坐标系纵坐标的夹角。α、b和β总称为坐标换算元素,α、b设计文件已给定,β可根据XP、YP、α、b计算获得。在进行坐标换算时要特别注意β角的正、负值:规定施工坐标纵轴ox7在测量坐标系纵轴OX的右侧时β角为正值;若ox轴在OX轴的左侧,β角值为负。这样,放样计算就方便多了。尤其是我们要放样的点的位置,其中纵桩号(N)和横桩
5、号(E)有一个是固定的,而另一个是根据现场情况临时变化的。2AutoCAD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。方法和步骤如下。（1）绘图如果没有工程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
6、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7a大地坐标系转换为施工坐标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
7、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a，即施工坐标系X轴和图纸界面X轴相重合。转换结果：至此，所有的图形元素的坐标已全部转变为所设定的施工坐标系的坐标，在AutoCAD绘图界面中选定任何一个点，AutoCAD所显示的该点的平面坐标都是施工坐标。b施工坐标系转换为大地坐标系施工坐标系转换为大地坐标系，首先根据原始设计图纸和施工坐标系计算出两个坐标系X轴夹角，然后根据以上方法在AutoCAD中进行坐标系转换。二、
8、施工坐标在各项水利工程中的应用施工坐标在各项水利工程中都能很广泛的应用,但应注意:同一个控制点在不同的建筑物施工坐标系中有不同的施工坐标,要注意区别使用。7在大坝施工中,施工坐标系建立时,以大坝轴线作为施工坐标轴,以坝轴线的起始点为施工坐标原点,以坝轴线方向为施工坐标方向。测放时,测站控制点和后视控制点全部输入以此坐标系换算的施工坐标,全站仪测
