测绘仪器

用全站仪坐标放样步骤，本文使用的全站仪为南方测绘公司生产。

用全站仪坐标放样具体操作步骤：

1. 全站仪在测站点上安置仪器，对中、整平。
2. 按电源键开机。屏幕显示垂直角过零。
3. 转动望远镜，屏幕显示V，HR，进入角度测量界面。
4. 按全站仪S.O键，进入放样程序，屏幕提示：选择一个文件。
5. 按F3选择跳过，屏幕进入坐标放样1/2菜单。
6. 按F1选择输入测站点，屏幕显示测站点。
7. 按F3选择坐标，屏幕进入测站点的N,E,Z坐标输入界面。
8. 按F1输入，进入集体坐标输入状态，在输入位置显示----，再按数字键输入具体坐标。每输完一个坐标后按F4回车确认输入。重复此项操作依次输入N,E,Z的坐标值。当输入完Z数据并回车后，屏幕显示输入仪器高。
9. 按F1输入，进入具体数据输入状态，在输入位置显示----，再按数字键输入具体仪高值。完成后按F4回车，仪器确认对点器所对坐标值，屏幕返回坐标放样1/2菜单。
10. 按F2输入后视点，屏幕显示后视点界面。
11. 按F3坐标，屏幕进入后视点的N,E坐标输入界面。
12. 按F1输入，分别输入后视点的N,E坐标(方法同第8步)，然后按F4回车，屏幕显示照准后视点。此时，松开水平和垂直制动螺旋，转动仪器，精确瞄准后视点。(当南方全站仪测站点仪器望远镜与后视点棱镜杆尖满足互相通视，尽可能照准后视点棱镜杆尖位置，使测量结果更精确。)
13. 按F4是，仪器确认现场方位角，屏幕返回坐标放样1/2菜单。
14. 按F3输入放样点，屏幕显示放样点。
15. 按F3坐标，屏幕进入放样点的N,E,Z坐标输入界面。分别输入放样点的N,E,Z坐标(方法同第8步)。输入完毕后按F4回车,屏幕显示输入棱镜高度。
16. 按F1输入棱镜高，完成后按F4回车，屏幕显示放样参数计算。
17. 按F4继续，屏幕显示角度差调为零。
18. 松开仪器水平制动螺旋调整水平读数直到dHR值为0。指挥跑棱镜杆者，把棱镜杆放置到望远镜十字丝竖线的方向上。
19. 上下转动望远镜，知道瞄准棱镜中心，按F3距离，屏幕显示HD，dH,dZ,(HD为测站点到棱镜之间的水平距离,dH为棱镜到放样点间的水平距离(即为测站点到棱镜的距离与测站点到放样点的距离之差)，dZ为棱镜杆尖到放样点的高差，详见图B)
20. 指挥跑棱镜者在望远镜十字丝竖线的方向上前后移动，直到dH为0，此时棱镜杆尖所在位置即为放样点。
21. 按全站仪F4换点，屏幕返回14步，重复操作即可。

用全站仪坐标放样注意事项

全站仪数据采集程序主要是用在道路导线测量中，在附合导线中，从一个已知坐标点，测到另外一个已知坐标点，通过与终点（已知点）N、E坐标的比较，得出误差，就可知导线测量精度，当然，导线测量必须在起点有两个已知点，这样才能进行，主要是让这两个已知点成为测站点和后视点。

坐标放样和数据采集的程序的原理基本相同，方位角所用的坐标系是高斯坐标系，它的纵轴是X轴（也即N方向），它的横轴是Y轴（也即E方向），和原来的直角坐标系正好相反。

扩展阅读：

全站仪坐标放样的有关计算

随着全站仪的日益普及，坐标放样的方法因其准确、迅速的优点而在施工中得到了越来越多的使用。而全站仪进行坐标放样关键的问题就在于如何计算出需要放样点的坐标。在公路施工放样中，需要进行放样的点位，不外乎两种情况：一是该点位于公路中线上，即公路中桩；一类则是点位在中线以外，位于某个中桩的横断面方向上。这样无论哪种情况，需要放样的点的桩号首先是已知的。以下就这两种情况分别讨论一下其坐标的计算方法。

公路中线上点的坐标计算

当需要放样的点位于公路中线上时，各JDi的坐标（Xi，Yi）在控制测量阶段就已经测定（或由施工图文件中《直线、曲线及转角表》中查出），相邻JD连线的坐标方位角Ai-1，i可由同样方法查出，或利用JD坐标反算推出。各曲线主点坐标可由《直线、曲线及转角表》查出，或由线要素值计算得到。

一、直线型定线法坐标计算

直线定线法经线上定线确定了交点坐标、圆曲线半径R及缓和曲线长度LS后，应先计算出路线转角、交点间距、平曲线要素，以及主点桩号，按直线、单曲线和复曲线三种情况推算逐桩坐标计算公式。

（一）路线转角、交点间距、曲线要素、主点桩计算

1、转角与交点间距计算

设起点坐标JD₀（X_j0，Y_j0），第i个交点坐标JDi（X_ji，Y_ji），i=1，2……n

坐标增量

Dx= X_ji- X_ji-1

Dy=Y_ji- Y_ji-1

（二）直线上中桩坐标计算

直线上坐标计算包括直缓（ZH）点和缓直（HZ）点（或ZY或YZ）坐标计算，以及直线上任意点加桩计算。

如下图所示，设交点坐标为JD（X_j，Y_j），交点相邻直线的方位角分别为A₁，A₂

2、直线上加桩坐标计算

设直线上加桩里程为L，ZH点和HZ点里程用ZH和HZ表示。

第一直线上任意点坐标（L小于ZH）

X=X_j+（T+ZH-L）cos（A₁+180⁰）

Y=Y_j+（T+ZH-L）sin（A₁+180⁰） （c）

第二直线上任意点坐标（L大于HZ）

X=X_j+（T+L-HZ）cosA2

Y=Y_j+（T+L-HZ）sinA2  （d）

三、单圆曲线坐标计算

1、不设缓和曲线的ZY和YZ点坐标按a和b式计算，设其坐标为ZY（XZY，YZY）和YZ（XYZ，YYZ），则圆曲线上点的坐标按下式计算：

X=X_ZY+2Rsin cos（A1+ξ ）

Y=Y_ZY+2Rsin sin（A1+ξ ） （e）

式中：L—圆曲线内任意点至ZY点的曲线长

R—圆曲线半径。

ξ—右转角为“+”，左转角为“-”

2、设有缓和曲线的单曲线

如上图，设有缓和曲线的单曲线的ZH和HZ点坐标由式a和式b计算，在计算缓和曲线内任一点的坐标时，应先计算切线横距

式中L为圆曲线内任一点至HY点的曲线长

由点YH算至点HY时

L—第二回旋曲线内任一点至HZ点的曲线长

公路横断面上各点坐标计算

当要放样的点P位于中线以外时，则应位于某中桩的横断面方向上，此时点P所对应中桩的坐标可由前述方法计算，此处视为已知，计作（X_中，Y_中），P点至所对应中桩的距离也应为已知，同时P点位于左幅还是右幅也应已知。此时只需计算出对应中桩点的切线方位角A，下面对所需放样点分别位于直线、圆曲线及缓和曲线断面上的情况进行阐述。

1、所需放样点位于直线断面上

位于直线上时，P点对应中桩的切线方位角A=A₁（或A=A₂），此时P点坐标为

X=X_中+ξDcos（A+90⁰）

Y=Y_中+ξDsin（A+90⁰） （k）

ξ—P点位于右幅为“+”，左幅为“-”

2、所需放样点位于圆曲线断面上

位于单圆曲线断面上时，右转P点对应中桩的切线方位角A=A₁+ ，左转P点对应中桩的切线方位角A=A₁-  。

位于带有缓和曲线的圆曲线断面上时，右转P点对应中桩的切线方位角A=A₁+ + ，左转P点对应中桩的切线方位角A=A₁- - ，此时P点坐标为

X=X_中+ξDcos（A+90⁰）

Y=Y_中+ξDsin（A+90⁰） （l）

ξ—P点位于右幅为“+”，左幅为“-”

L_s—缓和曲线长

R—圆曲线半径

L—P点对应中桩点至HY点的曲线长

3、所需放样点位于缓和曲线断面上

位于第一缓和曲线断面上，右转时P点对应中桩的切线方位角A=A₁+  ，左转时P点对应中桩的切线方位角A=A₁- 。

位于第二缓和曲线断面上，右转时P点对应中桩的切线方位角A=A₂-  ，左转时P点对应中桩的切线方位角A=A₂+ 。

此时P点坐标为

X=X_中+ξDcos（A+90⁰）

Y=Y_中+ξDsin（A+90⁰） （m）

ξ—P点位于右幅为“+”，左幅为“-”

计算示例

已知JD₁（82791.985，17802.203），JD₂（83471.433，17376.988）

JD₃（83721.815，17352.196）。JD₂桩号为K0+948.818，半径R=500m，切线长T=162.348，缓和曲线长度L_s=90m，圆曲线长度L_y=140.247m。求各主点坐标；K0+600，K0+800，K0+900，K1+100中桩及左侧距中桩12m处点的坐标。

解：A₁=327⁰57’38.5”，A₂=354⁰20’42.3”，路线转角α=26⁰23’03.8”（右转）

由JD₂里程K0+988.818计算得各主点里程。

ZH=JD₂-T=K0+786.470

HY=ZH+L_s=K0+876.470

YH=HY+L_y=K1+016.717

HZ=YH+L_s=K1+106.717

各主点坐标计算如下：

ZH点，由公式（a），A₁=327⁰57’38.5”，T=162.348，代入得X=83333.813，Y=17463.114

HY点，由公式（f），（g），L=L_s=90，A1=327⁰57’38.5”，R=500，代入得X=83411.475，Y=17417.695

HZ点，由公式（b），A₂=354⁰20’42.3”，T=162.348，代入得X=83623.991，Y=17360.991

YH点，由公式（f），（i），A₂=354⁰20’42.3”，R=500，代入得X=83543.768，Y=17372.537

加桩点坐标计算如下：

K0+600位于直线段，由公式（c）计算得中桩坐标X_中=83175.746，Y_中=175462.036。左侧12m坐标，由公式（K）计算得X_左12=83169.379，Y_左12=17551.864。

K0+800位于ZH到HY段，由公式（f），（g）计算得中桩坐标X_中=83345.287，Y_中=17455.944。左侧12m坐标，由公式（m）计算得X_左12=83327.447，Y_左12=17452.942。

K0+900位于HY到YH段，由公式（h）计算得中桩坐标X_中=83432.705，Y_中=17407.553。左侧12m坐标，由公式（l）计算得X_左12=83427.788，Y_左12=17396.607。

K1+100位于YH到HZ段，由公式（f），（j）计算得中桩坐标X_中=83626.307，Y_中=17361.654。左侧12m坐标，由公式（m）计算得X_左12=83625.118，Y_左12=17349.713。

结束语

综上所述，放样点的坐标计算问题是实际工程中的最基本问题，采用本文所述的计算方法，坐标计算问题迎刃而解。

参考文献：

[1] 钟孝顺，聂让.测量学.北京:人民交通出版社，2003.

[2] 中华人民共和国国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）.北京:中国计划出版社,1993.

信息标题：用全站仪坐标放样步骤

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