水利工程測(cè)量工程中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用

摘 要：整個(gè)施工過(guò)程都離不開(kāi)施工測(cè)量，由此可見(jiàn)施工測(cè)量在施工過(guò)程中起到了十分重要的作用。文章主要對(duì)水利工程測(cè)量中坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)施工測(cè)量中高效、簡(jiǎn)單的測(cè)量方法進(jìn)行探索。

關(guān)鍵詞：水利工程；測(cè)量工程；坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法

工程測(cè)量主要分成測(cè)量前的準(zhǔn)備以及控制、施工、進(jìn)度以及竣工等階段的測(cè)量。在整個(gè)工程測(cè)量任務(wù)中，施工測(cè)量占有非常大的比重，如果可以在測(cè)量之前找到一種方便、準(zhǔn)確的測(cè)量方法，將會(huì)使測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度得到極大的減輕，在測(cè)量過(guò)程中很容易對(duì)測(cè)量結(jié)果的正確性進(jìn)行判斷，這樣一來(lái)就可以使測(cè)量人員的測(cè)量錯(cuò)誤得到減少，最終達(dá)到一種事半功倍的效果。水利工程存在多種形式，在施工測(cè)量放線過(guò)程中，在工程開(kāi)始之前，建設(shè)單位會(huì)將控制點(diǎn)的大地坐標(biāo)提供給施工單位，設(shè)計(jì)部門會(huì)在圖紙中將主要部位軸線的大地坐標(biāo)給出來(lái)，在細(xì)部側(cè)方的過(guò)程中，必須要與細(xì)部點(diǎn)到軸線上點(diǎn)的距離以及方位角才能將細(xì)部點(diǎn)的坐標(biāo)推算出來(lái)，過(guò)程非常繁瑣。為此，在工作中對(duì)工程軸線與大地坐標(biāo)系之間的關(guān)系進(jìn)行使用，通過(guò)利用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的測(cè)量方式可以建立起供測(cè)量使用的施工坐標(biāo)系，這樣一起測(cè)量中的困難就可以迎刃而解了。

1 水利測(cè)量工程中轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用

在水利測(cè)量工作中利用坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的方法，將各控制點(diǎn)的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成為詳細(xì)的施工坐標(biāo)系，保持各點(diǎn)的位置不變，并在此前提下，將原本無(wú)比復(fù)雜的測(cè)量過(guò)程變得直觀和簡(jiǎn)單。在測(cè)量工作中測(cè)量人員不需要通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算，只要在圖紙上對(duì)各點(diǎn)樁號(hào)以及尺寸進(jìn)行標(biāo)識(shí)，這樣就可以將各項(xiàng)測(cè)量任務(wù)順利的完成。施工坐標(biāo)在水利測(cè)量工作中的應(yīng)用，文章主要介紹兩種應(yīng)用方法。

1.1 工程邊坡測(cè)量控制方法

在工程施工過(guò)程中，提防、渠道以及大壩的邊坡都需要對(duì)放出開(kāi)挖邊線和填筑邊線進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)針對(duì)欠挖、超挖等問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步掌握，工程邊坡點(diǎn)與軸線之間的距離是隨著高程的變化而不斷發(fā)生變化的，同時(shí)在這一過(guò)程中，施工操作也很難掌握，對(duì)于測(cè)量人員來(lái)說(shuō)，如果可以摸索出更加簡(jiǎn)便、快捷的測(cè)量方法，那么將會(huì)使現(xiàn)有的測(cè)量任務(wù)得到大大減輕。

要想對(duì)水利工程邊坡進(jìn)行測(cè)量，首先需要建立起一個(gè)施工坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系中，對(duì)應(yīng)邊坡坡肩的方向?yàn)閄軸，X軸的邊坡起點(diǎn)就是坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，同時(shí)順坡的方向?yàn)閅軸。通過(guò)大地坐標(biāo)定出坐標(biāo)原點(diǎn)為A（0，0），順著X軸的方向邊坡終點(diǎn)坐標(biāo)是B（0，b），以A、B兩點(diǎn)為基礎(chǔ)建立起施工坐標(biāo)系，在此坐標(biāo)系基礎(chǔ)上進(jìn)行坡面測(cè)量的之后，全站儀中將會(huì)顯示出X值、Y值、Z值分別為工程樁號(hào)、距坡肩坡面偏移的距離以及測(cè)設(shè)點(diǎn)的坡面高程，通過(guò)一系列對(duì)測(cè)設(shè)點(diǎn)的計(jì)算可以得到設(shè)計(jì)坡面高程以及測(cè)設(shè)點(diǎn)與實(shí)際高程之間存在的差值，這樣一來(lái)便可以進(jìn)一步了解測(cè)設(shè)點(diǎn)是否可以使設(shè)計(jì)要求得到滿足。

1.2 渠道工程測(cè)量方法

利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可以將路線樁號(hào)融入到坐標(biāo)系之中，如果各點(diǎn)的相對(duì)位置保持不變，那么原本十分復(fù)雜的測(cè)量數(shù)據(jù)就會(huì)變得更加直觀和簡(jiǎn)單。在這一過(guò)程中，測(cè)量人員并不需要進(jìn)行非常復(fù)雜的計(jì)算，只需要結(jié)合圖紙中各點(diǎn)樁號(hào)及相應(yīng)的尺寸標(biāo)識(shí)，就能對(duì)各項(xiàng)測(cè)量任務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確快捷的完成。

在明渠施工過(guò)程中存在很多明渠拐點(diǎn)，要想建立起統(tǒng)一的施工坐標(biāo)系是非常困難的，那么此時(shí)我們可以有效利用相鄰各拐點(diǎn)分別建立起施工坐標(biāo)系。坐標(biāo)系在建立時(shí)，可以將一個(gè)拐點(diǎn)J1作為施工坐標(biāo)系中的原點(diǎn)，同時(shí)將明渠前進(jìn)方向上的相鄰拐點(diǎn)J2作為施工坐標(biāo)系的方向，以此為基礎(chǔ)建立起相應(yīng)的施工坐標(biāo)系。在測(cè)放過(guò)程中，將測(cè)站控制點(diǎn)以及后視控制點(diǎn)全部輸入到此坐標(biāo)系換算的具體施工坐標(biāo)中，在對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，全站儀會(huì)顯示出N值，這個(gè)N值就是所測(cè)點(diǎn)和J1點(diǎn)之間的距離，它的樁號(hào)可以通過(guò)J1點(diǎn)的樁號(hào)與J1、J2的曲線要素相結(jié)合進(jìn)行推算得到，E值就是在直線段上與明渠中心線之間的距離，在該曲線段中可以結(jié)合測(cè)得的J1、J2的曲線要素，將距離明渠中心線之間距離推算出來(lái)，Z值指的就是所測(cè)點(diǎn)的實(shí)際高程。

在測(cè)放的過(guò)程中，首先應(yīng)該將要測(cè)放斷面的N值計(jì)算出來(lái)，將棱鏡前后移動(dòng)，就可以對(duì)N值進(jìn)行測(cè)定，然后將N值定住，再對(duì)棱鏡進(jìn)行左右的移動(dòng)，就可以得到所測(cè)樁號(hào)的橫斷面。這時(shí)將E值定為0，在移動(dòng)棱鏡的過(guò)程中可以依次得到各點(diǎn)的N值與Z值，這樣就可以獲得所測(cè)去電的渠道縱斷面。在對(duì)開(kāi)挖開(kāi)口進(jìn)行測(cè)放的時(shí)候，只需要按照?qǐng)D紙中的邊坡、設(shè)計(jì)高程以及明渠寬度，就可以根據(jù)Z值將理論上的E值推算出來(lái)，在其基礎(chǔ)上與實(shí)測(cè)E值相結(jié)合，就可以很容易的將開(kāi)口找到。

2 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，施工坐標(biāo)十分靈活，應(yīng)用起來(lái)也非常方便，可以通過(guò)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)對(duì)施工測(cè)量進(jìn)行控制，工作效率得到了大大的提高。需要提醒大家的是，測(cè)量人員在看圖紙的過(guò)程中一定要謹(jǐn)慎、認(rèn)真。另外，如果需要交叉使用施工坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系，需要將坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后利用全站儀設(shè)定本站點(diǎn)坐標(biāo)。通過(guò)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，利用施工坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換對(duì)工程進(jìn)行測(cè)量的方式，可以在最短時(shí)間內(nèi)高精度的將測(cè)量任務(wù)完成，值得在工程測(cè)量工作中進(jìn)行廣泛的推廣。

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作者簡(jiǎn)介：董文斌（1956，9-），男，浙江青田，中專，助工，工作單位：青田縣山口水利管理站，研究方向：水利工程施工與管理。