任務3 已知點的坐標放樣

學習目標

1. 掌握已知點的坐標放樣方法與步驟；

2. 使用全站儀運用已知點坐標放樣的方法進行點的坐標放樣。

任務描述

通過多媒體資源、教師講解和實訓場地現場實操，使學生能夠進行已知點的坐標的放樣。

學習引導

本學習任務沿著以下路線進行學習。

3.1　任務支撐知識

測設點的平面位置常用的方法有極坐標法、直角坐標法、全站儀法和角度交會法。放樣時，應根據控制網的形式、控制點的分布情況、地形條件以及放樣精度，合理選用適當的測設方法。

（1）極坐標法　極坐標法是指在建立的極坐標系中，通過待測點的極徑和極角，也就是根據水平角和水平距離測設點的平面位置的方法。此方法適用于經緯儀配合測距儀或全站儀測設。

在施工現場通常是以導線邊、施工基線或建筑物的主軸線為極軸，以某一個已在現場標定出來的點為極點。放樣時先根據待測點的坐標和已知點的坐標，反算待測點到極點的水平距離D（極徑）和極點到待測點方向的坐標方位角，再根據方位角算出水平角β（極角），然后由D和β進行點的放樣，在這里D和β稱為放樣數據。

如圖2-7所示，A、B為地面上已有的控制點，其坐標分別為（x_A，y_A）和（x_B，y_B），欲測設P點，其設計坐標為（x_P，y_P）。則：

其中：

測設時，在A點安置經緯儀，瞄準B點，先測設出β角，得AP方向線。在此方向線上測設水平距離D_AP，即得到P點。

（2）直角坐標法　直角坐標法是根據直角坐標原理測設地面點的平面位置。當施工現場已建立互相垂直的基線或方格網時，可采用此法。

如圖2-8所示，OA、OB為兩條互相垂直的基線，待測的軸線與基線平行。這時可根據設計圖上給出的M點和Q點的坐標，用直角坐標法將構造物的四個角點測設于實地。

首先在O點安置經緯儀，瞄準A點，由O點起沿視線方向測設距離15m定出m點，由m點繼續向前測設距離35m定出n點；然后在m點安置經緯儀，瞄準A點向左測設90°角，沿此方向從m點起測設距離25m定出M點，再向前測設距離20m定出P點。將經緯儀安置于n點同法測設出N點和Q點。最后應檢查構造物的四角是否等于90°，各邊長度是否等于設計長度，誤差在允許范圍內即可。

上述方法計算簡單、施測方便，測設點位的精度較高，應用較為廣泛。

（3）全站儀法　由于全站儀能適應各類地形情況，而且精度高、操作簡便，在生產實踐中已被廣泛采用。采用全站儀測設時，將全站儀置于測設模式，向全站儀輸入測設站點坐標、后視點坐標（或方位角），再輸入待測設點的坐標。準備工作完成后，用望遠鏡照準棱鏡，按相應的功能鍵，即可立即顯示當前棱鏡位置與待測設點的坐標差。根據坐標差值，移動棱鏡的位置，直至坐標差為零，這時所對應的位置就是待測設點的位置。

3.2　任務技能訓練

3.2.1　目的

能夠進行點的坐標放樣。

3.2.2　儀器與工具

（1）每小組到儀器室借領：全站儀1臺，三腳架2個，棱鏡1個，花桿1個，記錄板1塊。

（2）自備：鉛筆、計算器、計算用紙、小刀等。

3.2.3　內容與要求

（1）能夠熟練運用點的坐標放樣的相關知識。

（2）能夠使用全站儀進行點的坐標放樣操作。

（3）配合《公路工程施工測量實訓手冊》實訓任務4、5進行技能訓練。

3.2.4　參考資料

《道路工程測量》《公路工程施工測量》和《公路工程施工測量實訓手冊》。

3.2.5　實訓步驟

（1）對中整平全站儀，進行測站定向工作

① 輸入測站點點號A，在全站儀中輸入已知點的坐標和高程，確認后量取和輸入儀器高。

② 詢問和輸入后視點點號B，全站儀自動提取對應已知控制點的坐標和高程，詢問和輸入后視點棱鏡高，最后回報確認后視點點號及棱鏡高。

③ 望遠鏡瞄準后視點棱鏡，然后按測量鍵并確認，完成測站后視定向工作。

（2）開始放樣工作

① 輸入放樣點點號，輸入放樣點的坐標和高程，并顯示放樣點與測站點的方向和距離。

② 將水平度盤旋轉到放樣點方向，并鎖定水平度盤，使用望遠鏡粗瞄，指導司尺員到達預定放樣點方向上，通知司尺員面對儀器方向向左/向右移動棱鏡桿。

③ 指導司尺員調整棱鏡，使棱鏡在望遠鏡視線以內，最終到達全戰儀望遠鏡十字絲附近，然后測量距離，全戰儀顯示當前棱鏡位置的前后偏距，并通知司尺員相對儀器延長/縮短的距離。

④ 接近放樣點設計坐標位置處時，望遠鏡瞄準棱鏡桿根部，指導司尺員調整方向，使得棱鏡桿根部位于望遠鏡豎絲方向上，然后撥動豎直方向瞄準棱鏡，再次測量距離，再次通知司尺員相對儀器延長/縮短的距離，直至最終放樣點的方向和距離的偏距都滿足放樣精度要求（在以上放樣過程中，水平度盤始終鎖定在放樣點的方向上，測量員須指導司尺員來調整棱鏡位置到達指定的方向）。

⑤ 確認并通知司尺員釘樁，在樁位處再次立好棱鏡后，詢問棱鏡高，測站修改棱鏡高后，進行測量并記錄實際放樣點的坐標和高程。

3.2.6　實訓數據

根據放樣數據，在實地中放樣長方形具體位置，采用點坐標放樣的基本方法。

如圖2-9所示長方形，后視點坐標為（30，10），A點坐標（30，30），B點坐標（30，60），C點坐標（65，60），D點坐標（65，30）。根據上述點坐標在實地中放樣出長方形的位置。填寫表2-6。

根據上述計算的放樣數據，進行長方形點坐標的放樣，并寫出放樣步驟。

3.3　學習效果評價反饋

學習效果評價反饋表見表2-7。