广东交通职业技术学院：《测量学》课程教学资源（电子教案）第八章 道路工程测量（road engineering survey）§8.6 全站仪中线测设及断面测量简介

广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测量学 授班级 周次 课次 课日期 课题全站仪中线测设及断面测量简介 教学「使学生了解全站仪中线测设时的坐标计算及测设原理,掌握使用全站 目的仪进行坐标放样及纵横断面高程测量的方法。 重点重点:全站仪坐标放样、高程测量的方法。难点:中桩坐标的计算 难点横断面方向的确定。 教具|多媒体、常规教具 作业 课后全站仪的坐标放样功能,要安排实习来加以巩固 小结 教学内容(含理论联系实际)时间分配与教学方法设计 时间分配: gomin 金转是了 放样功 能及纵全站 横断面 测量桩测 4 5min 教学方法:以讲授法为主,用全站仪进行中桩测设的坐标计算比较 复杂,进行横断面测量时的断面方向确定方法也比较抽象,且中桩测 设和纵横断面测量是一体化完成,知识综合,因此在讲授时要注意内 容层次的条理性

1 广东交通职业技术学院教案用纸 课程 测 量 学 授 课 班级 周次 课次 日期 课题 全站仪中线测设及断面测量简介 教学 目的 使学生了解全站仪中线测设时的坐标计算及测设原理，掌握使用全站 仪进行坐标放样及纵横断面高程测量的方法。 重点 难点 重点：全站仪坐标放样、高程测量的方法。难点：中桩坐标的计算、 横断面方向的确定。 教具 多媒体、常规教具 作业 课后 小结 全站仪的坐标放样功能，要安排实习来加以巩固。 教学内容（含理论联系实际）、时间分配与教学方法设计 时间分配： 教学方法： 以讲授法为主，用全站仪进行中桩测设的坐标计算比较 复杂，进行横断面测量时的断面方向确定方法也比较抽象，且中桩测 设和纵横断面测量是一体化完成，知识综合，因此在讲授时要注意内 容层次的条理性

复习:缓和曲线的主点及详细测设 §8.6全站仪中线测设及断面测量简介 、基本原理 中线测设:计算中桩坐标一一全站仪点位放样(极坐标法) 纵断面测量:全站仪测量点的高程(电磁波三角高程测量) 横断面测量:确定横断面点位—一全站仪测量点的髙程(电磁波三角髙程测量) 二、全站仪点的放样功能 1、点位放样原理 (1)先在放样点的大致位置立棱镜 当前棱 镜位置 △距离 (2)对其进行观测,测出当前棱镜位置后视点 待放样点 的坐标 (3)将当前坐标与放样点的坐标相比 △角度 较,计算出其差值。距离差值dD 测站点 和角度差dHR或纵向差值△X和 横向差值ΔY。 (4)根据显示的dD、dHR或ΔX、ΔY,逐渐找到放样点的位置。 2、 TOPCON全站仪放样点位的方法 见讲题目“全站仪功能介绍”。 三、中桩测设的基本程序 1、测定线路交点(JD)的(线路统一)坐标 (1)图上定出交点 (2)根据沿线布设的(导线)控制点,用全站仪“点的放样”功能,实地测设 出交点 (3)根据实地情况进行交点位置的调整 (4)根据沿线布设的(导线)控制点,用全站仪“坐标测量”功能测量出交点

2 复习：缓和曲线的主点及详细测设 §8.6 全站仪中线测设及断面测量简介 一、基本原理 中线测设：计算中桩坐标——全站仪点位放样（极坐标法） 纵断面测量：全站仪测量点的高程（电磁波三角高程测量） 横断面测量：确定横断面点位——全站仪测量点的高程（电磁波三角高程测量） 二、全站仪点的放样功能 1、 点位放样原理 （1） 先在放样点的大致位置立棱镜 （2） 对其进行观测，测出当前棱镜位置 的坐标。 （3） 将当前坐标与放样点的坐标相比 较，计算出其差值。距离差值 dD 和角度差 dHR 或纵向差值ΔX 和 横向差值ΔY。 （4） 根据显示的 dD、dHR 或ΔX、ΔY，逐渐找到放样点的位置。 2、TOPCON 全站仪放样点位的方法 见讲题目“全站仪功能介绍”。 三、中桩测设的基本程序 1、测定线路交点（JD）的（线路统一）坐标 （1）图上定出交点 （2）根据沿线布设的（导线）控制点，用全站仪“点的放样”功能，实地测设 出交点 （3）根据实地情况进行交点位置的调整 （4）根据沿线布设的（导线）控制点，用全站仪“坐标测量”功能测量出交点

(JD)的(线路统一)坐标。 若测出了交点的两条直线上的4个点坐标,可按数学方法计算出交点坐标 2、中桩(线路统一)坐标的计算 (1)直线段中桩 由交点坐标和桩号里程,按“坐标正算”公式,可计算出各中桩的坐标 (2)曲线段中桩 1)计算出曲线上各中桩在切线支距法坐标系中的坐标。 2)根据“坐标平移与旋转”公式,将切线支距法坐标转换成线路统一坐标 sin 0+xcose y=yo+y cos0+xsin e 3、中桩的实地放样 架全站仪在(导线)控制点或交 点上,利用全站仪“点位放样”功能, 放样出各中桩。 四、中桩高程测量(纵断面测 量) 中桩高程测量是在中桩放样的同时进行的。在中桩位置立棱镜,输入仪器高 和棱镜髙,即可利用全站仪“三维坐标测量”功能,在(导线)控制点上,测出 中桩处的地面高程 五、横断面测量 横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。关键在于如何将棱镜 立在中桩的横断面方向上。其方法之一是: 1.在大致横断面方向上的某变坡点F处立棱镜 测出点F的平面坐标 2.根据测站点B及点F的坐标,计算出方位角

3 （JD）的（线路统一）坐标。 若测出了交点的两条直线上的 4 个点坐标，可按数学方法计算出交点坐标。 2、中桩（线路统一）坐标的计算 （1）直线段中桩 由交点坐标和桩号里程，按“坐标正算”公式，可计算出各中桩的坐标。 （2）曲线段中桩 1）计算出曲线上各中桩在切线支距法坐标系中的坐标。 2）根据“坐标平移与旋转”公式，将切线支距法坐标转换成线路统一坐标。               −  +      =         = +  +  = −  +      y x y x y x y y y x x x y x o o o o         sin cos cos sin : cos sin sin cos 即 3、中桩的实地放样 架全站仪在（导线）控制点或交 点上，利用全站仪“点位放样”功能， 放样出各中桩。 四、中桩高程测量（纵断面测 量） 中桩高程测量是在中桩放样的同时进行的。在中桩位置立棱镜，输入仪器高 和棱镜高，即可利用全站仪“三维坐标测量”功能，在（导线）控制点上，测出 中桩处的地面高程。 五、横断面测量 横断面测量也可在中桩测设、纵断面测量的同时进行。关键在于如何将棱镜 立在中桩的横断面方向上。其方法之一是： 1．在大致横断面方向上的某变坡点 F’处立棱镜， 测出点 F’的平面坐标。 2．根据测站点 B 及点 F’的坐标，计算出方位角 Y X O O  θ YO’ XO’ XP YP Y  X  XP  YP 

αBF,将其与方位角αBA相减,得角∠FBA 3.根据中桩A处的切线角qA及切线支距法的x轴的坐标方位角,可得A处切线 的方位角,进而得到A处法线方向的坐标方位角aAF 4.由aAF和aAB可得角∠BAF。 5.根据角∠FBA、∠BAF和边长DAB,可计算出DBF 6.根据DB,将棱镜从F点移至F点,并测出F处的高程

4 αBF，将其与方位角 αBA 相减，得角∠FBA。 3．根据中桩 A 处的切线角 φA 及切线支距法的 x 轴的坐标方位角，可得 A 处切线 的方位角，进而得到 A 处法线方向的坐标方位角 αAF。 4．由 αAF 和 αAB 可得角∠BAF。 5．根据角∠FBA、∠BAF 和边长 DAB，可计算出 DBF。 6．根据 DBF，将棱镜从 F’点移至 F 点，并测出 F 处的高程