1、 毕 业 论 文 题目 _建 筑 物 基 础定位测量的 研究 _ _ 专 业： 信息工程 _ 目 录 摘 要 .I Abstract .II 前 言 .III 第一章 建筑总平面图和建筑施工图的前期处理 .1 1.1 建筑总平面图和建筑施工图的判读 .1 1.2 坐标转换 .2 1.3 数据的检核 .6 第二章 建筑物的定位测量 .9 2.1 坐标提取 .9 2.2 放样方法 .10 2.3 实地放样 .12 2.4 场平计算 .14 2.5 异型建筑物的细部放样 .15 2.5.1 圆弧形建筑物的放样 .15 2.5.2 椭圆形建筑物的放样 .16 第三章 定位测量的误差分析 .17 3.1
2、 仪器对中误差 .18 3.2 角度测设误差 .19 3.3 测距误差 .20 3.4 点位标定误差 .20 第四章 保证放样精度的措施 .22 4.1 放样极距小于最大边长 .22 4.2 保证施工控制网的精度 .22 4.3 加强放样检核 .22 4.4 注意事项 .23 第五章 总 结 .24 参考文献 .25 附录一：放样坐标数据 .26 附录二：实测坐标数据 .29 I 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
3、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 II Abstract This article combines the science and technology buildings construction of Southwest University of Science and Technology new area, explains a set of method through the digita
4、l 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, and completes on the spot setting-o
5、ut. 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 arc. At last, makes the discussion o
6、f setting-out accuracy, and proposes the attentions. Key words Localization survey Coordinates transformation Data Inspection III 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对放样数据进行手工推算 ，通过软件可以在图上精确的对
7、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 1.1 建筑总平面图
8、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
9、，这有利于提高工程质量，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“
10、 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
11、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， 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
12、： （ 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
13、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
14、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4 A、 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
15、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
16、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
17、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
18、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 1-5 一区建筑施工图 在图 1-5 中，科技楼群
19、 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。
