公路路线坐标中线测量和坐标计算.doc

1、公路路线坐标中线测量和坐标计算摘要：公路测量的最终步骤是将公路中线具体测设到地面上去，测量方法的便捷性和准确性是影响测量工作的重要因素，尤其在大半径、长曲线占相当比例的高等级公路中线测设中测设方法特别重要，本文从理论和实践介绍了公路路线坐标中线测量的方法和坐标计算， 关键词：公路；中线测量；坐标计算 Abstract: the final step of highway survey is specific layout road center line to the ground, the convenience and accuracy of the measurement method

2、is the important factors that affect measuring work, especially in the large radius, curve of long take a percentage of high grade highway line layout method is particularly important in the layout, this paper introduces the theory and practice of highway route coordinate centerline measurement meth

3、od and the coordinate calculation, Key words: road; Centerline measurement; Coordinate calculation 中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：2095-2104(2013) 一、控制点测设 采用全站仪测量线路中线，其基本的原理就是：利用假定坐标系或大地坐标系，测量各交点的坐标，并计算中线上的任意一点的坐标，利用坐标放样的原理，把各中桩在地面上确定，以备后续测量。由于公路线路通常较长，为确保测量各交点坐标的准确性，通常在线路的全长，每隔一定的距离设置一个坐标控制点，该控制点的坐标是测量该段线路

4、交点的坐标基准点。因此，坐标中线测量的第一步就是进行控制点的测量。 1、控制点的布设 控制点布置在线路沿线两侧，点位尽量放置在视线有利的位置上，能够看见越长的线路越好。点位要固定，不能有移动的现象。尽量设置在固定建筑物的顶上等位置，若在没有建筑物的地区，则应在地上布设控制点，控制点布设要牢固。且两相邻的控制点能够相互通视，距离在50m500m 的范围之内。如图 1-1，控制点为 D1、D2、D3。 2、控制点坐标测量 控制点坐标测量可以分成两类，其一是有提供大地坐标系的，即提供地上固定的两可通视点及其坐标。其二是不能提供大地坐标系统的，可以自己假定坐标系统。 2.1 无已知的大地坐标，坐标系统

5、是假定的 假定坐标时应注意坐标的起点位置最好数据能大，以免中线测量的时候出现负坐标。如第一点的坐标假定为（10000，10000） 。 2.2、有已知的大地坐标，坐标系统是已知的 大地坐标系统是已知的，必须提供已知的两点坐标和实地的点位。其测量出来的坐标均是大地坐标。如提供两点点位与坐标，S1、S2。 二、坐标计算 1、已知某点的坐标,求另一点的坐标 置罗盘仪于 D1，后视 D2，瞄准 JD1，得方位角 0，测 JD1D1 的距离 L1（图 2-1） 得 XJD1 = XD1 +L1cos0 YJD1 = YD1 +L1sin0 同理测 JD2、JD3的坐标。 2、已知二点坐标，求方位角与距离

6、。 已知 JDA（XA、YA） JDB（XB、YB） 用 LAB= AB=arctg+n*1800 注意：计算 AB 的时候必须是 B 点坐标减 A 点坐标。 当Y、X0，n=0 Y0、X0 时为右偏,0 时为左偏。 3、计算线路中桩坐标 3.1、直线段 已知：方位角 AB，JDA(XA，YA)， 直线上 P1 点到 JDA 的距离为 D 则 P1 的坐标为：（图 3-1） XP1=XA+DcosAB YP1=YA+DsinAB 注：距离 D=P1 的桩号JDA 的 YZ 桩桩号+JDA 的切线长 T。 3.2、第一缓和曲线 P2 点坐标计算（ZH-HY 段任一点） ZH(XZH，YZH)用直

7、线段上求坐标法求得。 （图 3-2） XP2=XZH+ScosZH-P2 YP2=YZH+SsinZH-P2 ZH-P2=AB+H JDB 右偏为“+” ，左偏为“-” 。 先算弦长 S： S2=XH2+YH2 XH=L- YH= L =P2-ZH（L 为 P2 到 ZH 点的桩号之差） H=arctg 或 H= 3.3、圆曲线段 P3 点坐标计算（HY-YH 段任一点） （图 3-3） XP3=XHY+ScosHY-P3 YP3=YHY+SsinHY-P3 S=2Rsin = L=P3-HY HY-P3=AB+0+ =AB+ + 当 JDB 右偏时用“+” ，左偏时用“-” 。 LP3 到

8、HY 点的桩号之差 SHY 到 P3 的弦长 L 所对应的弦切角 3.4、第二缓和曲线 P4 点的坐标（YH-HZ 段任一点） （图 3-4） 先求 XHZ=XB+TcosBC YHZ=YB+TsinBC XP4=XHZ+ScosHZ-P4 =XHZ+Scos（180+P4-HZ） = XHZ-Scos（BC+H） YP4=YHZ+SsinHZ-P4 =YHZ+Ssin（180+P4-HZ） = YHZ-Ssin（BC+H） 当右偏时用“-” ，左偏时用“+” 。 S2=XH2+YH2 XH=L- YH= H=arctg 三、实际操作中坐标放样及应用 在内业计算中，计算出所有的中桩坐标后，到现

9、场把各中桩在实地放样出来，是后续的水准抄平的前沿工作。中线的放样工作是运用全站仪坐标测设的原理进行的。 1、坐标放样的步骤 1.1 设置测站点 、立仪器于控制点 A，对中、整平。 、进入放样模式。 、输入测站点 A 坐标。 1.2 设置后视点 、输入后视点 B 坐标。 、瞄准后视 B，按“设置”键。使此时的水平盘的读数为 A-B 的方位角。 1.3、中桩放样 、进入点放样模式。 、输入待放样点的坐标。 、旋转水平盘，使“旋转角”为“0” 。 、指挥棱镜落在中丝上，并按“测量”键。 、根据显示的距离“+” 、 “-”号，指挥棱镜延长或缩短棱镜与仪器之间的距离。直至距离显示为“2mm-3mm” ，

10、下令打桩。 、下一个放样点，重复 25 的工作步骤。 2、实际操作及应用 全站仪放样时应注意每次搬站后应首先进行后视，归坐标系统。其次，在放样过程中指挥棱镜前进和后退应准确，避免重复工作。对于棱镜手，在立棱镜时应确保棱镜垂直，在小距离移动时应利用小钢尺量测，确保快速准确测量。 结论：上述中桩坐标计算公式理论上可行，但是在实际放样测设时，如果手工计算，既繁琐又易出错，应用计算机自动化技术，让计算机自动判断、计算，不但保证了计算结果的准确性，而且大大提高了工作效率。 参考文献 1 公路路线设计规范（JTJ011-94） 2 陈明杰 等.公路测设方法.人民交通出版社，1993.7 3 聂让.全站仪与高等级公路测量. 人民交通出版社，1997