本項目共有四項任務(wù)：任務(wù)6-1全站儀坐標測定與測設(shè)任務(wù)6-2

GNSS-RTK/CORS坐標測定與測設(shè)任務(wù)6-3其他測設(shè)內(nèi)容與方法任務(wù)6-4

1+X(中級)RTK實操考核項目6點位的測定與測設(shè)

任務(wù)6-1全站儀坐標測定與測設(shè)

1.已知一個點的平面坐標,如何在地面上找到這個點的位置?2.已知某隧道腰線的設(shè)計高程是560.5m,如何在隧道壁上找到此腰線的位置?一、全站儀三維坐標的測定

2.高程的測定全站儀測量高程的原理就是“三角高程測量”。如圖6-2所示,若輸入測站S的高程HS,測得儀器高i、棱鏡高v、水平距離DST、豎直角θST,則可得待測點T的高程為HT=HS+i+DST·tanθST-v(6-2)3.全站儀三維坐標測量的操作根據(jù)以上平面坐標和高程的測定方法可知,全站儀三維坐標測量的操作步驟如下:輸入測站S三維坐標(XS,YS,HS)、儀器高i、棱鏡高v→瞄準后視點B,將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為αSB或輸入后視點坐標B(XB,YB),確認定向→瞄準目標棱鏡點T,按“測量”,即可顯示和保存T點的三維坐標(XT,YT,HT)。二、全站儀三維坐標的測設(shè)

將圖紙上的設(shè)計點位在現(xiàn)場標定出來,稱為“測設(shè)”或“放樣”。1.平面坐標的測設(shè)如圖6-3所示,A、B為已知點,圖紙上有一棟房屋,其特征點為1、2、3、4,平面坐標(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)、(X4,Y4)可以從圖紙上查詢獲得。現(xiàn)需將這4個點在現(xiàn)場放樣出來。以1號點為例,闡述如下:已知點A、B方位角αAB可以通過坐標反算公式得到,1點設(shè)計坐標(X1,Y1)已知,因此方位角αA1、水平距離DA1可以通過坐標反算公式得到:∠1AB=αAB-αA1(6-3)故測設(shè)(放樣)的操作步驟如下:在A點安置全站儀,分別輸入測站點A、后視點B、待放樣點1的坐標(XA,YA)、(XB,YB)、(X1,Y1),瞄準B點棱鏡完成定向后,在1點大致位置立棱鏡,測量,儀器顯示當前棱鏡方向與∠1AB方向的角度差值dHR;水平轉(zhuǎn)動全站儀照準部,當dHR為0°00'00″時,即找到了A1的方向;然后瞄準A1方向上的棱鏡,測量,儀器顯示當前距離與A1距離的水平距離差值dHD;指揮棱鏡沿A1方向前后移動,并測量,當儀器顯示dHD為0.0m時,即找到了1點的平面位置。2.高程位置的測設(shè)在上述1點的放樣過程中,若輸入了測站點A的三維坐標(XA,YA,HA),輸入了A點的儀器高INS.HT,輸入了1點的三維坐標(X1,Y1,H1),則每次測量后,儀器所顯示的dZ值即為立棱鏡點處的填挖高度,正為挖,負為填,dZ為0.0m時,即找到了1點的高程位置。1.全站儀三維坐標測定,分為平面坐標測定和高程測定;其基本原理分別是坐標正算和三角高程測量。2.全站儀三維坐標的測設(shè),是測定的逆過程,即邊測定平面坐標(X,Y)和高程(H),邊比較角度差值dHR、水平距離差值dHD、高程差值dZ,邊逐漸使差值趨近于零的過程。任務(wù)6-2

GNSS-RTK/CORS坐標測定與測設(shè)

1.GNSS坐標測定(數(shù)據(jù)采集)采集的原始坐標是地心坐標系的三維坐標,如何才能得到工程坐標系的坐標?2.GNSS在數(shù)據(jù)采集或坐標測設(shè)(放樣)時,會出現(xiàn)固定解、浮點解等狀態(tài)顯示,什么狀態(tài)下才能保證數(shù)據(jù)采集或放樣的成果精度?RTK與CORS測量模式的差別主要是數(shù)據(jù)鏈設(shè)置,兩種模式的操作步驟都可以分為六步:新建工程項目→連接設(shè)備獲得固定解→采集控制點進行參數(shù)轉(zhuǎn)換→已知點校核→坐標采集或放樣→已知點校核?，F(xiàn)以南方測繪極點GNSS接收機為例,說明如下。一、新建工程項目如圖6-4所示,新建工程項目,即在電子手簿中新建一個該工程項目對應(yīng)的文件或文件夾,并對該工程項目的工程名稱、坐標系統(tǒng)、中央子午線、目標橢球、參數(shù)轉(zhuǎn)換等信息進行設(shè)置后保存至項目里。二、連接設(shè)備獲得固定解1+1或1+n的RTK模式主要步驟如下:(1)架設(shè)基準站。(2)設(shè)置移動站。三、采集控制點進行參數(shù)轉(zhuǎn)換由于GNSS采用的三維坐標系與工程坐標系不同,因此在正式開始數(shù)據(jù)采集或放樣前,需要獲得坐標轉(zhuǎn)換參數(shù),然后運用坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)進行坐標轉(zhuǎn)換,得到工程坐標系坐標。一般來說,中小范圍測量時,采用2對或2對以上控制點,按“四參數(shù)+高程擬合參數(shù)”方式求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù);大范圍測量時,采用3對或3對以上控制點,按“七參數(shù)”方式求解坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)。一般來說,四參數(shù)的縮放參數(shù)(或稱比例因子、尺度因子)在1上下波動,例如1.000089、0.999897;旋轉(zhuǎn)參數(shù)在0°或360°左右,例如3.5566778899°、358.5566778899°;X平移和Y平移視轉(zhuǎn)換前后的坐標系差異,一般沒有明顯的規(guī)律。四、已知點校核求解完坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)后,不宜馬上開始測量,應(yīng)到某一個已知點上進行數(shù)據(jù)采集,檢查采集到的坐標與已知坐標是否一致,以此校核,校核成功后,方可開始坐標采集或放樣。五、坐標采集或放樣在坐標數(shù)據(jù)采集(細部測量)過程中,需要隨時關(guān)注當前解的狀態(tài)是否是“固定解”,只有在固定解狀態(tài)下,精度才能達到要求,才能繼續(xù)測量;在測量重要點位時建議采用“平滑采集”模式,平滑次數(shù)N可以在手簿軟件上自行設(shè)置;若需要保證高程精度,一定要正確設(shè)置當前桿高。在坐標放樣(點放樣)過程中,如圖6-7所示,同樣需要關(guān)注固定解和桿高(需要放樣高程則對應(yīng)輸入正確的當前桿高),并配合移動站按南北、東西的調(diào)整量進行放樣。放樣點的坐標可以現(xiàn)場手動輸入,也可以提前以文件的形式批量導入,以便快速、準確調(diào)用。隨著我國測繪設(shè)備軟件、硬件技術(shù)的進步,影像視覺引導放樣的GNSS設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),其大大提升了工程放樣的效率。六、已知點校核在測量過程中要保持良好的“點校核”的習慣,特別是測量過程中受到干擾,必須要校核。如圖6-8所示,可以采用手簿軟件自帶的“點校正”或“點校核”程序。1.GNSS數(shù)據(jù)采集或放樣的操作步驟,共有六步:新建工程項目→連接設(shè)備獲得固定解→采集控制點進行參數(shù)轉(zhuǎn)換→已知點校核→坐標采集或放樣→已知點校核。2.GNSS數(shù)據(jù)采集或放樣的模式,主要有1+1或1+n的RTK模式或CORS模式,其基本工作流程是:架設(shè)基準站→設(shè)置移動站→數(shù)據(jù)采集或放樣。任務(wù)6-3其他測設(shè)內(nèi)容與方法

工程中有時我們需要測設(shè)一個水平角、平面點、高程點的位置,除了前文所介紹的方法外,還有哪些測設(shè)方法呢?根據(jù)工程設(shè)計圖紙上待建的建(構(gòu))筑物的軸線位置、尺寸及高程,可以算出待建的建(構(gòu))筑物各特征點(或軸線交點)與控制點之間的距離、角度和高差等測設(shè)數(shù)據(jù),然后以地面控制點為依據(jù),測設(shè)出水平角、平面點位、高程等。一、水平角的測設(shè)OA為已知方向,O為已知點,β為已知水平角角值,OB為欲測設(shè)的方向。使用全站儀在實地標出角度∠AOB的終邊方向OB的操作步驟如下:(1)在O點安置全站儀,盤左位置瞄準A點,使水平度盤讀數(shù)為0°。(2)轉(zhuǎn)動照準部,使水平度盤讀數(shù)恰好為β值,在此視線上定出B1點。(3)盤右位置,重復(fù)上述步驟,再測設(shè)一次,定出B2點。(4)取B1和B2的中點B,則∠AOB就是要測設(shè)的β角。圖6-9水平角測設(shè)二、平面點位的測設(shè)平面點位的測設(shè),除了前面介紹的全站儀、RTK/CORS測設(shè)方法外,還常采取角度交會法和距離交會法。1.角度交會法角度交會法是在兩個或多個已知控制點上安置全站儀,通過測設(shè)兩個或多個水平角,來交會出點的平面位置。如圖6-10所示,A、B、C為已知控制點,待放樣點P設(shè)計坐標已知,則根據(jù)坐標反算公式,計算出方位角αAB、αAP、αBP、αCB和αCP;再將同一頂點處的方位角相減,得到待測設(shè)水平夾角β1、β2和β3。若已知控制點只有兩個,如A、B,則角度交會法的測設(shè)結(jié)果P點的位置唯一;若已知控制點有三個,如A、B、C,則兩兩組合測設(shè)可以形成三種測設(shè)結(jié)果。若示誤三角形邊長在限差以內(nèi),則取示誤三角形重心作為待放樣點P的最終位置。圖6-10角度交會法測設(shè)2.距離交會法距離交會法是由兩個控制點測設(shè)兩段已知水平距離,交會定出點的平面位置。其適用于待測設(shè)點至控制點的距離易測、精度較高,但已知控制點之間通視不好的施工場地。如圖6-12所示,A、B為已知控制點,待放樣點P設(shè)計坐標已知,根據(jù)坐標反算公式,計算出水平距離DAP、DBP,如此,測設(shè)點位轉(zhuǎn)變?yōu)闇y設(shè)距離。到A、B點的距離剛好等于DAP、DBP的P點,即為待放樣點,打樁,測設(shè)完畢。三、高程的測設(shè)

在工程建設(shè)施工中,一般先測設(shè)平面,待土地平整、前期初步施工達到一定進度時再開展高程測設(shè)。高程測設(shè),常常采用水準儀測設(shè)法。其他高程測量方法,如三角高程測量、GNSS高程測量等,也可以用于高程測設(shè)。如圖6-13所示,已知A點高程為HA,待放樣點B的設(shè)計高程為HB,移動水準尺,使得b應(yīng)=Hi-HB=(HA+a)-HB,此時在水準尺底端對應(yīng)木樁側(cè)面畫一橫線,即代表測設(shè)完畢。1.常見的其他測設(shè)方法,主要有水平角測設(shè)、平面點位的角度交會法測設(shè)及距離交會法測設(shè)、高程測設(shè)。2.采用角度交會法測設(shè)時,為保證精度,要注意示誤三角形是否超限。任務(wù)6-4

1+X(中級)RTK實操考核

1+X(中級)RTK實操考核,要如何布置野外考場?考核的主要內(nèi)容又有哪些呢?要開展1+X(中級)RTK實操考核工作,需要完成考場布置、考核方案設(shè)計和考核評分標準設(shè)定等任務(wù)。一、考場布置在空曠考場內(nèi),每隔一定間隔,布設(shè)標志點。標志點數(shù)量應(yīng)不少于10個。布點基本原則包括:①標志點以打亂方式命名,不能有規(guī)律;②標志點的間隔選擇也以打亂方式進行,間隔有大有小且不能有規(guī)律。二、考核方案1+X(中級)RTK實操考核的內(nèi)容主要包括基站架設(shè)及配置、移動站架設(shè)及配置、外業(yè)手簿軟件參數(shù)配置、外業(yè)手薄軟件的坐標參數(shù)設(shè)置檢核、控制點數(shù)據(jù)采集配置、控制點數(shù)據(jù)采集、控制點測量報告查看、細部點(碎部點)數(shù)據(jù)采集、目標點放樣、設(shè)備歸位等?，F(xiàn)以南方測繪極點GNSS接收機為例,闡述如下。1.基站架設(shè)及配置2.移動站架設(shè)及配置3.外業(yè)手簿軟件參數(shù)配置4.外業(yè)手簿