1、成人高等教育学生毕业论文 存档编号： 武 汉 大 学毕 业 论 文题目 _建筑物基础定位测量的研究_专 业： 信息工程 _学 院： 遥感信息工程学院 _年 级： _学习形式： 函授 _学 号： _论文作者： _论文指导教师： _指导教师职称： _完成时间： 目 录摘 要 .IAbstract .II前 言 .III第一章 建筑总平面图和建筑施工图的前期处理 .11.1 建筑总平面图和建筑施工图的判读 .11.2 坐标转换 .21.3 数据的检核 .6第二章 建筑物的定位测量 .92.1 坐标提取 .92.2 放样方法 .102.3 实地放样 .122.4 场平计算 .132.5 异型建筑物的细
2、部放样 .142.5.1 圆弧形建筑物的放样 .142.5.2 椭圆形建筑物的放样 .15第三章 定位测量的误差分析 .173.1 仪器对中误差 .173.2 角度测设误差 .183.3 测距误差 .193.4 点位标定误差 .19第四章 保证放样精度的措施 .214.1 放样极距小于最大边长 .214.2 保证施工控制网的精度 .214.3 加强放样检核 .214.4 注意事项 .22第五章 总 结 .23参考文献 .24附录一：放样坐标数据 .25附录二：实测坐标数据 .28I摘 要本文结合福建信息职业学院新区科技楼群的建筑施工，说明了通过对设计单位提供的数字化建筑总平面图和建筑施工图进行
3、放样点数据转换和检核，并使用全站仪进行建筑物主要点实地放样的一套方案，完成了实地放样。使用南方 CASS 软件进行了场平计算，同时还探讨了在施工中缺少全站仪的条件下进行异型建筑，包括椭圆、圆弧等细部曲线放样的可行方法。最后对放样精度进行了讨论，并总结了注意事项。【关键词】定位测量 坐标转换 数据检核IIAbstract This article combines the science and technology buildings construction of Southwest University of Science and Technology new area, explain
4、s a set of method through the digital total flat surface construction drawing and the building construction drawing which provides by the designing department carries on the data transformation and the Inspection, and uses the Total Station Instrument to carry on the building main point setting-out,
5、 and completes on the spot setting-out. Uses the NanFang CASS software to carry on the calculation for earth work, at the same time discusses the feasible methods under condition of without the Total Station Instrument to carry on the heterogeneous construction, which including ellipse and circular
6、arc. At last, makes the discussion of setting-out accuracy, and proposes the attentions.Key words Localization survey Coordinates transformation Data InspectionIII前 言随着我国科学技术水平的迅猛发展和现代化进程的不断加快，建筑物的设计图纸已由传统的手工绘制图纸逐渐转化为用计算机辅助绘图。传统手工绘制的建筑图为了图面的整洁，一般不在图上标注放样点的坐标，这使得对放样点的坐标计算与检核成为了一个复杂而繁琐的过程。然而使用电子建筑图避免了
7、对放样数据进行手工推算，通过软件可以在图上精确的对放样点进行坐标查询、坐标转换等，提高了放样数据处理的效率，加快了放样的进程。电子图纸的广泛使用是当今社会发展的必然趋势。本设计利用建筑总平面图和建筑施工图，采用日本 SOKKIA SET610 型全站仪进行实地放样，阐述了放样的方法，探讨了对异型建筑包括椭圆及圆弧等细部曲线放样的可行方法，并对放样精度做出了评定和讨论，提出了注意事项。精确地对建筑物进行定位测量，对建筑物在实地中的位置和建筑的安全性起到了很好的保证，能准确控制施工质量和节约工程成本，它是施工过程中的重要一环，它贯穿了工程施工的全过程。1第一章 建筑总平面图和建筑施工图的前期处理1
8、.1 建筑总平面图和建筑施工图的判读建筑总平面图是表明需建的建筑物所在平面位置、周围环境、房屋朝向、绿化等综合信息的图样。通过识读总平面图，可以从总体上直观的了解建筑物的大体造型。一般来说，建筑施工图中都是把建筑物分成多个部分来分别进行成图的，所以看总平面图的时候可以很好的把握建筑物各个部分的相对关系和位置，有利于后面进行的坐标转换和数据审核。建筑施工图则是一种能够十分准确地表达出建筑物的外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的图样。建筑总平面图和建筑施工图是获得放样数据的必要信息源泉和依据，它是一种工程技术的“语言” 。充分的认识、看懂施工图纸，是建筑施工放样人员必须掌握的一门技术知识，这有
9、利于提高工程质量，加快工程施工进度。在建筑施工中，房屋必须按图施工，因此房屋所在的位置必须按建筑图上规定的“红线”来确定。通过对建筑图的判读，了解图上的图形、符号、标注所代表的意义，明白具体哪些元素或数据和放样工作有关系，针对它们进行施工放样的前期准备工作。对建筑施工放样工作来说，进行建筑总平面图和建筑施工图的判读，主要从以下几个方面进行：（1）认识标题栏在一张建筑图中，可能分了很多幅图来分别绘制，那么各个图究竟是什么图？哪些图需要进行放样前的处理？这就要通过标题栏来识别。如图 1-1，在图上可以看到该标题栏说明了该图为“1 区一层平面图” ，放样工作一般是放样底层或者一层的轴线和轮廓线，那么
10、这个图正是需要处理的图。图 1-1 标题栏（2）认识定位轴线定位轴线是表示建筑物的主要结构(如柱、墙)位置的图线。该线亦可作为标注尺寸的基线。定位轴端的编号，代表该轴线的编号，如图 1-2 所示。对建筑物的放样，就是为了确定该建筑物轴线的位置，识别定位轴线就可以明白究竟要放哪些线。2图 1-2 定位轴线（3）认识标注明白建筑图中标注的尺寸线、标高、角度，在进行数据检核的时候才知道具体如何检核、检核的数据是否正确。这里特别要提出的是建筑图中使用的长度单位为毫米。（4）认识放样点位建筑物的放样工作就是放样出该建筑物的各个轴点、轴线，轴点一般都是轴线与轴线的交点。通过识图，从图上找出需要放样的点位，
11、在坐标转换后，通过 CASS 软件的点位捕捉功能，得到各个点的坐标数据 1。1.2 坐标转换清楚的认识了建筑图之后，是进行坐标转换。坐标转换是在建筑物实地放样前最关键也是最重要的工作之一。坐标数据转换的正确与否直接关系到放样工作的正确与否。建筑图上一般会有几个已知坐标点，通过 CASS 软件可以方便的将未知坐标和已知坐标联系起来进行坐标的数据转换。一般有两种转换方法：（1）坐标直接转换法：坐标转换法是最直接的转换方法，使用这个方法只需要找两对公共点来进行。现通过一个实例来说明坐标的转换方法。3图 1-3 坐标转换前在图 1-3 中，A、B 两点坐标已知，则在 CASS 软件的 “地物编辑”菜单
12、中选择“坐标转换”这个选项，弹出坐标转换对话框。在“公共点坐标转换”一栏中的“转换前”中，拾取图 1-3 中的 A 点，再在“转换后”中，输入 A 点的实际坐标，也就是已知坐标。接着点“添加”按钮，将这一对公共点转换前和转换后的坐标添加到“已有公共点” 中 ，至此，便完成了一对公共点的添加。用相同的方法将 B 点添加到“已有公共点”中。然后点“计算转换参数”按钮，系统会自动计算出转换前与转换后的“横平移” 、 “纵平移” 、 “旋转角度” 、 “尺度”等信息，最后点“转换”按钮，在图上选择要转换的区域，再确定即可完成坐标的转换。在坐标转换完成后，可以删除部分与放样工作无关的线条、标注等，转换后
13、的图 1-3 即为图 1-4。图 1-4 坐标转换后用坐标直接转换这个方法来进行坐标转换，它的优点是十分简便和快捷，但是也有一定的不足，就是可能会有部分图形包括线条、标注等，无法完成转换。这时可以将不能转换的图形用“编辑”菜单中的“炸开实体”将该部分图形炸开，再进行转换，一般都能转换成功。但是偶尔还是有炸开实体后仍然不能完成转换的情况。那么可以使用下面的方法来进行坐标的转换 2。（2）测站改正法同样以图 1-3 来为例，A、B 两点坐标已知，现在将 A、B 两点坐标展绘到图上。展绘4A、B 两点到图上的方法有多种，这里可以使用画直线的命令“line” ，在 CASS 中通过用点的坐标来画直线需
14、要注意的是，输入坐标的时候应该先输入 Y 坐标，再输入 X 坐标，这个应该特别重视。用该方法画完直线后该直线的两端点即为 A、B 两点。这两点的坐标为实际坐标。然后在“地物编辑”菜单中选择“测站改正” ，命令行中提示“请指定纠正前第一点”，这时通过捕捉的方式来捕捉图 1-3 中的 A 点，之后命令行继续提示“请指定纠正前第二点方向” ，此时捕捉图 1-3 中的 B 点，命令行提示“请指定纠正后第一点” ，这时通过捕捉的方式来捕捉刚才画的直线中的 A 点，即捕捉了 A 点的实际坐标，命令行提示“请指定纠正后第二点方向” ，此时捕捉刚才所画直线中的 B 点，最后选择完需要进行坐标转换的对象之后，系
15、统自动将图形转换完毕，并且不会出现有图形转换失败的情况。在设计之初，因考虑到使用该方法可以将选择的图形完全转换，则全部使用这个方法来进行坐标转换。在将各个建筑区坐标分别转换完成后，把 3 区的图形插入到 1 区图形的时候，1 区和 3 区本来是有部分图形重合，按道理上说，在插入图形后重合的部分也应该完全重合，但是实际情况却没有重合。而且两个区域的图形有很大的位移，并且比较两个图形的相对大小和在转换前的图形中比较，有很大出入。起初以为是坐标转换中出现了点位拾取的错误造成的这种情况，但是经过多次的坐标转换后发现还是图形不能接上。最终，通过自己多次摸索了和实践之后，发现了出现这种结果的原因所在。坐标
16、转换是通过两对公共点来进行的，在转换的时候两个已知点的坐标都参与到了坐标转换参数的计算中，所以得到的转换坐标就是正确的坐标。而测站改正中使用到的已知点只用到了一个坐标来进行计算，另一个已知坐标只用来定了方向，所以在转换后的图形和原图形相比会出现放大或缩小的情况。了解了产生这种结果的原因之后，可以使用一种变通的方法来解决。首先，用“坐标直接转换法”所述的方法做到“计算转换参数”一步，得到“尺度”数值，该尺度实质为转换前和转换后的比例。假设尺度为 1.5，再使用“绘图处理”菜单中的“改变当前图形比例尺”功能，在命令行中输入刚得到的尺度数 1.5，之后系统将会把当前图形比例放大 1.5 倍，再使用上
17、述的“测站改正法”步骤来完成坐标的转换，此时转换后的坐标即是正确的坐标。所以，在进行坐标转换的时候可以视情况来选择坐标转换的方法。 “坐标直接转化法”有可能不能将图形全部转换，但是该方法操作简单，不易出错。在使用了“炸开实体”功能后仍不能完成图形的全部转换时，则可以使用“测站改正法”来进行转换。需要注意的就是进行转换前和转换后尺度的计算和改变当前图形的比例尺，这是使用测站改正法最重要的地方，否则会造成严重的转换错误。该方法能将图形一次全部转换，但操作较为繁琐，不过在理解了原理之后用它来进行坐标转换也是十分有优势的。另外，在本次设计中，进行坐标转换的时候，发现了建筑施工图出现了绘图的错误。5图
18、1-5 一区建筑施工图在图 1-5 中，科技楼群 1 区建筑施工图上用黑色虚线框住的部分建筑，它是 3 区建筑的一部分，也就是说，在进行完了坐标转换之后，这部分建筑施工图应该和 3 区坐标转换后的建筑施工图是重合的。3 区建筑图如图 1-6，虚线部分和图 1-5 虚线部分就是同一个位置。图 1-6 三区建筑施工图但是，在完成了这两个区的坐标转换后，却发现坐标转换后的图中这个相同的地方没有重合。如图 1-7。起初以为是自己坐标转换出现了错误，经过多次的坐标转换和数据检核之后，还是发现该部分不能重合。经过和指导教师的研究和讨论，认定该建筑施工图有误。在 1 区建筑施工图中的 3 区部分和 3 区的该部分发生了相对平移，该部分相对于 1 区远离了 0.773 米。同样的，在 1 区建筑施工图中，和 4 区的重合部分，在 2 区建筑施工图中，和5 区、6 区的重合部分，都发生了和上述问题同样的错误。所以在实际坐标转换后，从图上删除了 1 区和 2 区中的错误图形，以避免影响施工放样的工作。
