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1、精选优质文档-倾情为你奉上工程测量中fx-5800P计算器基本程序的编写及实际放线的应用 刘兵策 刘 杰摘 要 在日常工程测量工作中，计算器是必不可少的工具。目前行业内用fx-5800P。本文介绍测量工作中坐标正反算、大地转施工、施工转大地等常用程序的原理及编写，并对其比较复杂的实际放线的灵活应用进行解析，为类似的测量工作提供借鉴。关键词 工程测量 fx-5800P程序 应用1 引 言控制测量是施工的基础，为了便于施工，放线一般使用施工坐标系，坐标轴平行于建筑物主轴线。对于建筑物主轴线与坐标轴不平行的，为了方便放线，一般不再改变坐标系，用计算器程序进行计算，迅速判断需要定位的点。利用fx-58
2、00P计算器根据测出的坐标数据计算出与设计图纸上的差值，指挥棱镜进行移动，找到准确的设计位置。测量工作中主要用到坐标正反算，大地转施工，施工转大地等常用程序，下面介绍这几个程序的原理和编写，总结一些在实际工作中的应用。2 Fx-5800计算器程序的原理与编写2.1 大地坐标转换为施工坐标大地坐标转换为施工坐标见图1。Xp、Yp分别是P点在XOY坐标系中的纵横坐标，xp，yp分别是xoy坐标系中的纵横坐标值，Xo，Yo分别是xoy坐标系的坐标原点o在XOY坐标系中的纵、横坐标值，为两坐标系坐标纵轴的夹角。将P点从XOY坐标系转换到xoy坐标系中，即大地转施工的公式如下： 图1 大地坐标与施工坐标
3、转换图xp=（Yp-Yo）sin+（Xp-Xo）cos；yp=（Yp-Yo）cos-（Xp-Xo）sin；用fx-5800P编制程序时，只要输入大地坐标的原点o的坐标和要转换的点P点的大地坐标，即在坐标系XOY坐标系中的坐标，再用上述公式带入，输出P点的施工坐标。基本程序如下：“X1=”?A:”Y1=”?B: (输入xoy的原点的大地坐标）“X2=”?U:”Y2=”?V: (输入要转换的P点的大地坐标）“F=”:F (输入方位角）“X=”:（V-B)sinF+（U-A）cosF-X (输出P点的施工坐标X值）“Y=”:（V-B)cosF-（U-A）sinF-Y (输出P点的施工坐标Y值） 输出
4、坐标时，可以用计算器中的一个极坐标的逆运算代替，即去掉最后两行，换成Pol（U-A,V-B):JJ+360-J“W=”:J-F-W Rec（I，W）这种方法计算器的运算效率比较高，编程也比较简便。2.2 施工坐标转换为大地坐标参考图1，将P点坐标从施工坐标转换成大地坐标，根据几何关系，转换公式如下： Xp=xpcos-ypsin+Xo； Yp=xpsin+ypcos+Yo；输入P点的施工坐标，方位角及xoy的原点的大地坐标，再代入上述公式，输出P点的大地坐标，具体程序如下：“A=”?A:”B=”B: (输入xoy的原点的大地坐标）“C=”?C:”D=”D: (输入要转换的P点的施工坐标）“F=
5、”:F （输入方位角) “X=”:A+Ccos(F)-Dsin(F)-X (输出P点的大地坐标X值）“Y=”:B+Csin(F)+Dcos(F)-Y (输出P点的大地坐标Y值）2.3 坐标正算坐标正算见图2。图2所示，A点为已知点，坐标为xA、yA，B点为未知点，坐标为xB、yB。SAB为两点间的距离，AB为方位角，则可求的B点坐标，公式如下：xB=xA+SABcosAB； yB=yA+SABsinAB；根据上述公式，坐标正算的程序如下： 图2 坐标正算与坐标反算图“Xo=”?U:”Yo=”?V: (输入已知点坐标）“I=”?I:”J=“?J （输入两点的距离和方位角）“X=”:U+Icos(
6、J)-X (输出待求点的X坐标值）“Y=”:V+Isin(J)-Y (输出待求点的Y坐标值）2.3 坐标反算根据图2，坐标反算是坐标正算的逆运算，即知道两个点的坐标值，计算两点的距离和方位角。根据几何关系，计算公式如下：AB=arctan（(yB-yA）/(xB-xA）；SAB=(yB-yA）(yB-yA）+(xB-xA）(xB-xA）);坐标反算程序如下：“X1=”?X:”Y1=”:?Y:“X2=”?U:”Y2=”:?V: (输入两个已知点坐标）“W=”:tan-1(V-Y）/(U-X）) -W (输出方位角）“S=”:(V-Y）(V-Y）+(U-X）(U-X）)-S（输出两点间的距离）同样
7、可以用极坐标的方式代替上述公式，代替后边两行，程序如下：Pol（U-X,V-Y):JJ+360-J“I=”:I (输出两点间的距离)“J=”:JDMS （输出方位角）可以看出后者相对比较简便，运算效率也比较高，我们比较提倡应用后者。3 实例应用分析3.1 建筑物与测区主轴线不平行的情况建筑物与测区主轴线不平行的情况见图3。图3 建筑物轴线与主轴线不一致的情况示例图全站仪方便测出的是主轴线所建立坐标系的坐标，如图3，已知A、B点的坐标，和建筑物的尺寸，以测出C、D、E、F的坐标为例。放线前，首先以A点为原点，以A-B为X轴方向建立一个新的坐标系，其中A点坐标为（163.218，-27.404），
8、B点坐标为（197.146，-39.439），则新建坐标系的方位角可根据坐标反算程序 算出J=340289.47”。C、D、E、F四个点在新坐标系中的坐标分别是（0，6.75）、（,36,6.75）、（36，-2.5）、（0，-2.5）。 要确定C点的位置，假设测出现场坐标为（165.516，-21.032），在大地转施工程序中，输入原点A点的坐标，和现场测出点的坐标，及方位角J，即可算出实测点在新坐标系中的坐标（0.160,6.423），则可以向新坐标系X轴的负方向移动0.16,向y轴的正方向移动6.75-6.423=0.327，移动棱镜位置后重新测量，按照同样的方法进行计算，如果还有偏差则
9、继续移动，直至算出的坐标值与C点在新坐标系中的坐标（0，6.75）吻合为止。D、E、F三点也可以用同样的方法测定现场位置，本方法为坐标反算程序与大地转施工程序的灵活应用，在任意一个坐标系中建立与轴线不平行的坐标系，可以用大地转施工程序，将原坐标系当做大地坐标系，新建坐标系当做施工坐标系，这样可以方便放线。3.2 构筑物有同一中心的情况 以某水电站厂房为例，具体见图4和图5。 图4 蜗壳平面图 图5 蜗壳剖面图图4和 图5是某水电站厂房的蜗壳图，蜗壳的边线有同一中心但是半径随着角度在变化在渐变。此种情况放线比较复杂，现场主要是校核模板的位置。表1是该蜗壳模板的主要参数，此表相当于以中心o（184
10、.29，35.25）建立极坐标系。放线时测出实测坐标点，使用坐标反算程序,计算实测点和o点在距离和方位角，方位角在哪个区间内，再根据渐变计算出设计半径值（半径值一般根据线性变化计算，线性关系是简化后的方法，因为区间分的较小，线性关系也可近似算出设计值，完全满足现场施工的精度要求），与算出的距离进行对比，确定是向中心移动还是远离中心移动。举例算一个点，全站仪架设好后，寻找任意点测出坐标值（193.056，40.771），实测距离和方位角分别是I=10.360，J= 321212.72” 。该方位角在30和40之间，计算R的设计值，根据表查出30和40的R值分别是10.373，10.221，根据线
11、性渐变关系计算出实测点的设计R=10.373-（10.373-10.221）*(21212.72”/10)=10.334。所以得出该点模板要向靠近中心方向调整I-R=10.36-10.334=0.026。模板的内径r也可以用同样的方法计算。表1 蜗壳参数表断面号（）RrHuHl10109756802223081002101066067392230774332010519667522307308430103736612223070205401022165482230665865010064648422306292760990164192230592787097306354223055609809
12、553629122305192109093646225223048221110091676159223044501211089596093223040781312087366028223037051413084965962223033331514082375896223029601615079535832223025941716076405768223022331817072905708223018901918068945654223015882018367265610223014872118665255543223013832218962925442223012862319260525318216412142419557875118170411682519854475089116711674 小结以上是笔者日常工作的一些经验总结，大地转施工、施工转大地、坐标正算，坐标反算是日常测量工作中常用的程序，这些常用基本程序进行灵活的应用可以提高现场的工作效率和准确性。测量工作的专业性较强，对精度要求较高，出现失误会造成重大的质量事故，面对工作中的重点和难点，更应该多总结经验和创新，提高效率，减少失误。专心-专注-专业