如何把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于電子全站儀放樣

任昕怡

(西安市遵德中學(xué)，陜西 西安 710043)

全站儀是全站型電子速測(cè)儀的簡(jiǎn)稱，是電子經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀及微處理器相結(jié)合的光電儀器。是一種集光、機(jī)、電為一體的高技術(shù)測(cè)量?jī)x器，是集水平角、垂直角、距離(斜距、平距)、高差測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)。

高一暑假，一次偶然的機(jī)會(huì)，到我爸爸負(fù)責(zé)的一條鐵路勘測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，接觸到了這種電子全站儀，立即被這個(gè)新奇的儀器吸引住了。這種儀器在顯示面板上可以方便的顯示水平角度、距離、立角等數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果清晰、直觀，還可避免讀數(shù)誤差的產(chǎn)生。因其一次安置儀器就可完成該測(cè)站上全部測(cè)量工作，所以稱之為全站儀。

在隨后的幾天中，我有時(shí)間就去琢磨這臺(tái)儀器，我發(fā)現(xiàn)可以利用這臺(tái)儀器直觀、便捷的顯示特點(diǎn)，和我所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合起來(lái)解決很多實(shí)際問題。例如在直線放樣的過(guò)程中，遇到障礙，視線無(wú)法通視的情況下，可以方便的理由所學(xué)的坐標(biāo)法進(jìn)行放樣：

如同，A點(diǎn)位置鏡點(diǎn)，C點(diǎn)是需要放樣的點(diǎn)，但中間有障礙物，無(wú)法直接放樣，這時(shí)就可以利用數(shù)學(xué)中坐標(biāo)法，利用全站儀的計(jì)算功能將C點(diǎn)放出來(lái)，具體原理如下：

首先可以將A點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)置為(0,0)，將AC設(shè)置為直線方向，即AC為X坐標(biāo)軸，然后利用全站儀放樣B點(diǎn)，這個(gè)B點(diǎn)是能與C點(diǎn)通視的點(diǎn)，利用全站儀可以計(jì)算坐標(biāo)的特性，測(cè)量出B點(diǎn)在這個(gè)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)及AB 的方位角，然后置鏡于B點(diǎn)，后視A點(diǎn)，輸入BA的方位角，利用AC之間的距離計(jì)算出C點(diǎn)的坐標(biāo)(0，Xc)，調(diào)出全站儀中的放樣程序，輸入C點(diǎn)的坐標(biāo)，旋轉(zhuǎn)全站儀，當(dāng)角度顯示為0時(shí)，即指揮測(cè)量人員到此方向上，測(cè)量棱鏡的距離，然后指揮棱鏡前后移動(dòng)，當(dāng)距離顯示為0的時(shí)候，即點(diǎn)位就是所需測(cè)設(shè)的C點(diǎn)。這種方法對(duì)于測(cè)設(shè)距離A點(diǎn)固定距離的點(diǎn)是非常方便的，若只是測(cè)設(shè)AC直線上的任意一個(gè)點(diǎn)，則只需利用在AC直線上的點(diǎn)的X坐標(biāo)均為0的特性，就可以非常方便的對(duì)AC直線上的任意點(diǎn)進(jìn)行測(cè)設(shè)了。

笛卡爾坐標(biāo)系中學(xué)數(shù)學(xué)中經(jīng)常碰到的，這種二維坐標(biāo)系和全站儀結(jié)合起來(lái)，利用全站儀強(qiáng)大的計(jì)算與顯示功能，可以很方便的進(jìn)行測(cè)設(shè)，能避免人工計(jì)算產(chǎn)生的種種誤差，從而使測(cè)量準(zhǔn)確，便捷。當(dāng)然利用這種方法放樣時(shí)，中間理論上可以有很多點(diǎn)，而不是僅僅是一個(gè)B點(diǎn)，其原理就是講各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)利用全站儀測(cè)量出來(lái)，最終是利用X坐標(biāo)軸上X坐標(biāo)均為0的特點(diǎn)，便捷的進(jìn)行放樣。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐵道部第二勘測(cè)設(shè)計(jì)院《鐵路測(cè)量手冊(cè)》.

[2] 佟立本.鐵道概論.中國(guó)鐵道出版社，2010.