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关于全站仪和CAD在工程施工测量中的结合应用摘要：工程测量在工程建设中技术含量相当高的一项工作，需要专业性人才，特别在地势、环境等较复杂情况下尤为重要。
工程测量工作分为内业和外业，即计算与操作，其中计算是工程测量特别关键的一项工作，计算质量的好坏决定着工程质量的好坏。
随着科学技术的进步，由测量仪器本身导致的测量失误率降低了许多，而且现行测量仪器在操作上更加程序、简单化。
因此，测量质量的好坏，关键在计算成果的好坏；而在现实情况下，为减少成本，测量计算工作基本是一个人完成。
而判定一个好的测量工程人员，就是在无多人校核情况下的出错率。
而作为测量工程人员拥有AutoCAD技能+全站仪的测量支持，两者之间的完美结合，在高速铁路、公路测量施工中，大大的降低了出错率。
关键词：全站仪；CAD；工程施工测量；结合应用1、全站仪和Auto CAD的概述随着电子技术和计算机技术日新月异的发展及其在测绘领域的广泛应用，集电子测角、电子测距、数据采集与存储的全站仪已经取代了常规的光学经纬仪和S3光学水准仪。
各测绘仪器厂商生产出各种型号的全站仪，出现了大内存、多功能、防水型、防爆型、电脑型等，全站仪正朝着功能全、效率高、全自动、易操作、体积小、重量轻的方向发展，使野外测绘作业的劳动强度逐渐地减轻，工作效率得到不断提高，测绘技术水平也相应地得到了提升，从根本上更新了测量的观念和理论。
传统的测量方式正逐步被不断涌现的新仪器、新技术、新方法所取代。
目前在建筑工程测量经常采用的仪器就是全站仪。
全站仪是全站型电子速测仪的简称，因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪，又被称为“电子全站仪”是指由电子经纬仪、光电测距仪电子记录器组成。
它除了能自动测距和测角外，还能快速完成一个测站所需完成的各种工作，包括平距、高差、高程、坐标以及放样等方面功能的计算，并且可实现自动测距、自动计算和自动记录的多功能的地面测量仪器。
电子全站仪还可以进行空间数据采集与更新来实现测绘的数字化，它的出现使得测量工作的自动化，全能化变为现实。
2.1.1椭圆的标准方程一预习目标理解椭圆的定义，掌握椭圆的标准方程的推导及标准方程．二预习内容1.什么叫做曲线的方程？求曲线方程的一般步骤是什么？其中哪几个步骤必不可少？．2.圆的几何特征是什么？你能否可类似地提出一些轨迹命题作广泛的探索？3．椭圆的定义：---------------------------------------------------------------- 轨迹叫做椭圆.这两个定点叫做椭圆的-------------，两焦点的距离叫做----------------。
4. 椭圆标准方程的推导：①建系；以-----------为轴，----------- 为轴，建立直角坐标系，则的坐标分别为：--------------------②写出点集；设P（）为椭圆上任意一点，根据椭圆定义知：------------------------------③坐标化；④化简（注意根式的处理和令a2-c2=b2）类似的，焦点在----- 轴上的椭圆方程为：-------------------------- 其中焦点坐标为：--------------------------三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中一、学习目标1..通过对椭圆概念的引入与标准方程的推导，培养学生分析探索能力，增强运用坐标法解决几何问题的能力。
2通过对椭圆标准方程的推导的教学，可以提高对各种知识的综合运用能力．重点：椭圆的定义的理解及其标准方程记忆难点：椭圆标准方程的推导二、学习过程1.思考：(1)动点是在怎样的条件下运动的？(2)动点运动出的轨迹是什么？得出结论：在平面上到两个定点F1，F2距离之和等于定值2a的点的轨迹为2．推导椭圆的标准方程．1)建系：以F1，F2所在直线为x轴，线段F1F2的中点为原点建立直角坐标系，并设椭圆上任意一点的坐标为M(x，y)，设两定点坐标为：F1(-c，0)，F2(c，0)，2)则M满足：|MF1|+|MF2|=2a，思考：我们要化简方程就是要化去方程中的根式，你学过什么办法？a4-2a2cx+c2x2=a2x2-2a2cx+a2c2+a2y2，整理得：(a2-c2)x2+a2y2=a2(a2-c2)．b2=a2-c2得：() 222210 x ya ba b+=>>3.例题例1 已知椭圆两个焦点的坐标分别是()2,0-，()2,0，并且经过点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭，求它的标准方程．设椭圆的标准方程为--------------------，因点53,22⎛⎫- ⎪⎝⎭在椭圆上，代入化简可得标准方程。
浅谈AUTOCAD与全站仪结合在工程测量中的应用【摘要】通过实例表述了AUTOCAD制图软件和全站仪在工程测量中结合使用的步聚，并提出了该方法的优点【关键词】AUTOCAD 全站仪工程测量随着社会经济的迅速发展，建筑物的设计形式也是各式各样，建筑平面是扁圆形的、曲线形的、弧形的等。
随着城市规划的规范化和全局化，甲方提供的控制点都是城市坐标系中的坐标点，因此传统的计算方法和测量仪器已经很难高效准确的完成放线工作，虽然随着科学的进步和社会的发展，高科技的工程测量仪器也是不断的产生，当我们利用AutoCAD的强大功能并结合全站仪进行测量放线时，将会出现质的变化。
一、工作原理AUTOCAD与全站仪结合在工程测量中的应用是利用AutoCAD的自动捕捉和查询功能或动态标注功能，将工程所需要的控制点的坐标从施工图上自动捕捉下来（任意点的坐标），再结合使用全站仪的坐标放样功能，便可准确、方便的测设出整个建筑的平面控制网。
首先通过AutoCAD建立控制点数据库，主要是各点的坐标，供外业测量时直接调用。
在放样时有四种数据，第一种是控制点的资料，包括点名、坐标等信息，可直接从数据库中调用，第二种数据需人工输入，如仪器高，第三种是全站仪测量数据，如全站仪瞄准时的相对方向控制点的水平角及观测的竖直角等，第四种是放样点的坐标和观测结果等，其中放样点的坐标可通过选择放样点的点名，由数据库直接调出，实测坐标由程序自动计算得到，并给出偏差数据，当偏差符合要求时，该点的放样即告完成。
二、应用方法1．在独立坐标系中：（1）所有的坐标点均采用设计图纸的绝对坐标。
（2）在建筑总平面图的电子文件中，先根据图纸已标注坐标利用动态标注命令结合对象捕捉功能对所需放样的控制点进行坐标标注。
（3）选取已复核过的导线点，以靠近拟建建筑物的点为置镜点，另一点为后视点进行放样测量。
（4）对全站仪进行对中和整平，设置好仪器参数。
（5）进入坐标放样模式，输入测站点坐标、仪器高、目标高。
全站仪与测绘软件在工程测量中的应用摘要：全站仪，它是一种由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器，可以同时进行距离测量、角度测量和数据处理。
新技术总是在不断地出现，问题也需要我们不断去发现去解决，我们惟有正确掌握全站仪的工作原理，熟悉操作的步骤，明确测量的功能，合理设置仪器的参数，正确选择好测量模式，才能真正充分发挥全站仪在测量工作中的优势。
一、全站仪的基本原理全站仪上半部分包含有竖直角测量系统、水平角测量系统、测距系统和水平补偿系统测量的四大光电系统。
其操作指令、数据和设置参数通过键盘输入。
以上各系统通过微处理机与I/O接口接入总线联系起来。
全站仪的核心部件是微处理机（CPU），它由寄存器系列、控制器和运算器组成。
微处理机的测量工作主要根据键盘指令启动仪器进行，执行测量过程中的数据传输、显示、处理、储存和检核等工作，使整个光电测量工作进行地有条不紊。
输入输出设备是与外部设备连接的装置（接口），输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。
工程测量二、全站仪基本操作1、仪器的基本操作（1）架设三角架。
使三角架腿等长，三脚架头位于测点上切近似平行，三脚架腿牢固地支撑与地面上。
（2）架设仪器。
将仪器放与三脚架架头上，一只手握紧仪器，另一只手旋紧中心螺旋。
（3）测点调焦。
通过光学对中器目镜观测，旋转对中器的目镜至分划板十字丝看的最清楚，再旋转对中器调焦环至地面测点看的最清楚。
调节腿长。
（4）使测点位于十字丝中心。
调节脚螺旋使测点位于光学对中器十字丝中心。
（5）使圆水准气泡居中。
缩短离气泡最近的三脚架腿，或着伸长离气泡最远的三脚架腿使气泡居中。
（6）使找准部水准气泡居中。
松开水平制动扭转动找准部，使照准部水准器轴平行与任意两脚螺旋的连线，同时向里或向外旋转，使气泡居中。
这时气泡应该向顺时针的方向移动。
（7）旋转90°使气泡居中。
将照准部旋转90°，使照准部水准器轴垂直与步骤6中的两脚螺旋的连线，旋转另一脚螺旋使气泡居中。
AutoCAD、全站仪和编程计算器在工程测量中的应用
编辑：studa9ngns 作者：王光俊出处：中国论文下载中心日期：2006-2-15
摘要：本文结合自已的工作体会，总结了AutoCAD、全站仪在工程测量中内业资料的计算及管理的应用以及全站仪和编程计算器在外业中的应用，并结合一些工作中的实例作了简略的阐述，并对目前工程测量作业提出了自已的一些看法。
关键词：AutoCAD 全站仪编程计算器坐标图解资料管理
一、引言
在工程测量中，内业资料计算占有很重要的比重，内业资料计算的准确无误与速度直接决定了测量工作是否能够快速、顺利地完成。
而内业资料的计算方法及其所需达到的精度，则又直接取决于外业所用仪器及具体的放样目标和内业计算所用到的办公软件和计算方法。
计算机辅助设计（Computer Aid Design 简写CAD，常称AutoCAD）是20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。
如今在各个领域均得到了普遍的应用。
它大大提高了工程技术人员的工作效率。
AutoCAD 配合AutoLisp语言，还可以编制一些常用的计算程序，得到计算结果。
AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。
结合我们现正使用的徕卡全站仪的情况，其可以很方便地进行三维坐标的测量，通过AutoCAD 的内业计算，①、在放样的过程中，可以用编程计算器结合全站仪，非常方便地、快速地进行作业；
②、运用AutoCAD进行计算结果的验证；③、随着全站仪的推广和普及，极坐标的放样越来越成为众多放样方法中备受测量人员青睐的一种，而坐标计算又是极坐标放样中的重点和难点，由于一般的红线放样，工程放样中的元素多为点、直线（段）、圆（弧）等，故可以充分利用AutoCAD的设定坐标系、绘图和取点的功能，以及结合我们外业所用计算器的功能，从而大大减轻我们外业的工作强度及内业的工作量。
以下以冶勒电站厂区枢纽工程的一些实例来说明三者在工程测量中的应用。
二、测区概况
冶勒电站厂址位于石棉县李子坪乡南桠村，距坝址11KM，距石棉县城40KM。
厂区枢纽工程主要包括通风洞、交通洞、出线洞、尾水洞及尾水明渠、主厂房、副厂房、安装间及压力管道、母线道、变电站等分部工程，地下洞长近1600米，涉及到两台（单机为12万kw）机组的安装定位。
测量区域高程在海拔1990~2200米之间，高差起伏大，夜晚及洞内外作业温差较大，给测量作业带来了一定的困难。
三、AutoCAD的典型内业资料计算及管理
在测区内加密控制点，经常使用测角交会或测距交会或两者相结合的方法，如果我们运用数学公式来计算，则非常繁琐，而且不易检查错误，例如在后方交会中的危险圆上。
相反，如果我们利用AutoCAD来绘图计算，就简单多了。
现针对测角和测距两种方法分别作如下说明：
1、前方测角交会:
如图一所示，A、B为坐标已知的控制点，P为待求点，在A、B两点已观测了角度a和b。
我们就可以利用AutoCAD系统软件，根据A、B两点坐标在桌面绘制出A、B两个点，连接AB 点得到AB线段，然后分别以A点和B点为基点旋转AB线段a,b角（从图上可直观地分辩方向）。
使用ID命令选择交点P，就可以得出P点坐标了。
如果图形有检校条件，仍然可以进行坐标差的计算。
如果在近似平差的情况下能满足需要，则可以在图形上进行平均计算并作出标记。
2、前方距离交会：
如图二所示，A、B为坐标已知的控制点，P为待求点，在A、B两点已分别利用全站仪测了距离Sa和Sb。
我们就同样可以利用AutoCAD系统软件，根据A、B两点坐标绘制出A、B两个点，连接AB点得到AB线段，然后分别以A点和B点为圆心，以Sa和Sb为半径作圆，则得到P点和P’点（对照现场的方位情况，从图上可直观地分辩出其中一点P为所求，而另一点P’则是虚点，是我们不需要的）。
使用ID命令选择交点P，就可以得出P点坐标了。
在实际工作过程中，我们通常会将前方测角交会与前方距离交会进行组合应用，当然那就不一定要将所有条件都完成测量了。
另外对于以上几项对坐标的应用，应该注意的就是AutoCAD中的坐标顺序与我们测量中的大地坐标系是有区别的，也就是要注意X坐标和Y坐标的对应关系。
3、对作业资料的管理：
AutoCAD在工程中除对测量内业资料计算有其优势一面，在外业资料的管理方面，同样有着非常广泛的应用。
AutoCAD作为有名的工程系列应用软件平台，已经为广大工程技术人员所熟悉并掌握。
在测量外业资料中，主要是控制点网略图及其计算资料的管理，另一方面是各种开挖横断面、纵断面图的绘制，以及横断面面积的计算，以及其它一些需要的图纸的绘制。
由于AutoCAD已经有很强的数学计算功能和很高的数学精度，其有效位数已完全能够满足我们在工程测量中的需要了。
在冶勒电站工作期间，我们就将所有图纸、所有工程量表格及文档进行分类，其重点是对图纸文件
利用AutoCAD进行总图的绘制，在以后的工作中，就可以在总图上进行查找了。
4、应用实例：
现结合我们工作实际，作一些实际应用上的说明：我们承担了冶勒水电站厂区枢纽工程的施工测量工作，进场之际我们就建立了一级导线闭合环，观测资料经平差后，将坐标点的大地坐标输入AutoCAD平台，得到图三所示，以后随着工程的进行，我们陆续加密了一些支导线点，同样将坐标成果录入，这样从真正意义上，实现了坐标资料的数字化管理，这也方便了以后的坐标管理，同时也方便了以后在一些特殊情况下的图形应用。
具体地讲就是，依据设计提供的结构关系，在图中设立足够的施工坐标系（以我们在外业放样中设站所需为准）并保存之。
在以后的工程应用中，我们只需打开对应坐标系，利用ID命令点取我们需要的点，其对应坐标也就出来了。
下面举例给予说明：在尾水洞、尾闸室交叉段工程中，存在一个三直段夹两弧段的情形，如图四所示：
当时设计代表提供了如图示的图形尺寸关系，以及C点大地坐标和其以外段的大地方位角，尾闸室以内段的一些结构关系。
如果单凭以往的经验和仪器条件，需要建立圆的方程，求解二元二次方程，才能求出圆弧对应圆心的大地坐标，之后才可进行下面的计算并结合仪器考虑放样方法。
但是，我们将这个问题放到AutoCAD软件平台上来看，就变得非常简单了。
具体操作如下：
先在AutoCAD软件平台上，依据C点大地坐标将C点录入，并依据过C点的直段洞轴线方位角及其长度绘出过C点的洞轴线，依据设代提供的尺寸关系，得到P1、P2点，然后利用AutoCAD绘制圆弧，使其分别过P1、C点和P2、C点，使之满足R=28.00米，并符合图形方向。
再利用AutoCAD的标注功能，分别进行两段圆弧的圆心的标注O1、O2点，利用AutoCAD的ID命令就可以得到O1、O2点的大地坐标了。
将之分别与P1、P2用直线段连接。
考虑洞室的方向，再分别过P1、P2点作P1O1、P2O2的垂线P1X1、P2X2，利用AutoCAD方便的坐标系设置功能，分别建立以P1点、P2点为坐标系原点，P1X1、P2X2为X轴的测量施工坐标系然后再将其坐标系移到（0，-N）处并分别命名保存。
到此，则我们的两个辅助施工坐标系建立完成，这两个坐标系保证了X轴与过P1（或P2）的圆弧相切（这一点将非常有利于我们下一步的全站仪与编程计算器的应用）。
将我们测得的控制点的大地坐标输入图形中，直接就可以得到该控制点的相应的施工坐标和施工坐标方位角了。
