利用可编程计算器快速确定线路测量中桩号及坐标的简易方法
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线路任意点坐标计算、及任意点对应桩号,左右偏距计算程序.tmp线路任意点坐标计算、及任意点对应桩号,左右偏距计算程序卡西欧4800、4850系列计算器测量计算程序一、字母含义;K: 表示拟计算位置的线路桩号;H: 表示计算位置距路线中心线的偏距,左偏为正,右偏为负。
T: 各段线路上作为起算点处的切线方位角。
S: 拟计算点到起算点的曲线长。
L: 在圆曲线上表示曲线长,在缓和曲线上表示缓和段长度,在直线上为零。
R: 表示曲线半径,左偏为正,右偏为负E、F: 起算点的坐标值。
M”X1”N”Y1”: 已知点坐标,求其对应位置桩号及左右偏距。
二、程序1、坐标计算(COORD){K,H}:KH“L+,R-”:Prog “DATA”:”(X,Y)=”:X=X+HSinW :Pause 1:Y=Y-HcosW:2、坐标反算线路桩号(FS ZH)Fix 4:M”X1”N”Y1”:LbI 1:Prog “DATA”:PoI (M-X,N-Y):Fi xm:J<0=>J=J+360:≠>J=J⊿Abs(Sin(W-J ))=1=>”K=”:K: Pause 1 :“L+,R- =”: H=ISin(W-J):≠>K=K+Icos(W-J): Goto 13、子程序Prog “DATA”K<(第1段与第2段线路分界处的路线桩号)=> T=(第1段起算点处的切线方位角值):S=K-(第1段起算点处的路线桩号):L=(在圆曲线上等于S;在缓和曲线上等于缓和段长度;在直线上为零。
):R=(曲线半径):E=(第1段起算点的X坐标值):F=(第1段起算点的Y 坐标值)≠ >K<(第2段与第3段线路分界处的路线桩号):=>T=(第2段起算点处的切线方向角值):S=K-(第2段起算点处的路线桩号):L=(在圆曲线上等于S;在缓和曲线上等于缓和段长度;在直线上为零。
):R=(曲线半径):E=(第2段起算点的X坐标值)F=(第2段起算点的Y坐标值)≠ >K<(第3段与第4段线路分界处的路线桩号):=>T=(第3段起算点处的切线方向角值):S=K-(第3段起算点处的路线桩号):L=(在圆曲线上等于S;在缓和曲线上等于缓和段长度;在直线上为零。
利用便携式计算机编程快速计算道路中线坐标摘要:本文介绍了道路中线坐标计算公式,实现整条线路统一连续计算中桩坐标的编程思路。
采用本文的思路编写程序,能快速求解中线上任一点坐标,给道路放样工作带来了便捷。
关键词:中桩坐标;计算公式;编程;统一计算;放样Abstract: This paper introduces the calculation formula of coordinate center of road, realize the unity of the whole line continuous programming calculation of pile coordinates. By using this program, can quickly solve the midline of any point coordinates, to the road layout work brings convenient.Key words: pile coordinate; calculation formula; programming; unified computing; lofting1前言近几年来,随着我国经济社会高速发展,道路交通建设步伐不断加快,各级别特别是高等级公路建成了很多,更多的道路工程在陆续上马。
在道路建设初期和施工期,都需要我们测绘人员对其进行中线放样。
中线一般由直线段、缓和曲线段、圆曲线段组成,设计文件中提供线路起点、交点、终点坐标以及曲线半径、缓和曲线长度、平曲线要素、曲线主点桩号等。
利用传统方法进行放样,特别是曲线放样,步骤烦,速度慢,放样精度不高,还要受通视条件影响,野外作业时,如果需要用坐标来精确放样中桩,得现场分步计算,输入数据多,费时且容易算错。
在生产实践中,笔者通过编程实现了整条线路统一连续计算中桩坐标,在道路中线放样时,只需以线路中线的桩号为引数就可求得中线上相应点的坐标,采用全站仪、GPS RTK等先进的测绘仪器进行线路中线放样极为便利,大大提高了中线放样的效率和准确度。
一、ZUOBIAO—ZH(由线路上任意点坐标计算相应的桩号、中桩距[偏左或偏右的距离])主程序:AbsJ“Fixmc⇒”=7⇒Fixm:Goto1△{ABFHGRQ}:A“X-JD”:B“Y-JD”:G“A0”:G<0⇒Q=1△G>0⇒Q=-1△F=AbsG:Prog“S3”:G=F:R“R”:O“Gra0(ZY-JD)”:F=O:Prog“S3”:F=F:H“L-ZY”:S=R÷COS(G÷2):M“X(YXIAN)”=A+Scos(F+180°+Q×(90°-G÷2))◢N“Y(YIAN)”=B+Ssin(F+180°+Q×(90°-G÷2))◢L=2πR÷360°×G:F=F- Q×90°+180°:F<0⇒F=F+360°△F>360°⇒F=F-360°:≠⇒F=F△Lbl1:{CD}:C“X”:D“Y”:POL(M-C,N-D):T=J:T=Ans+180°:P=I:U=T-F:-Q×U≦0⇒Prog“T”:Goto1△-Q×U>0⇒Prog“U”:Goto1△ (主程序完)子程序:1、VPol(A—C,B—D):T=J:T=Ans+180°:P=I:U=T-(F+90°Q):E“LI”=H+Rtan(G ÷2)-PcosU◢K“B”=-Psin(u)◢2、WPol(A—C,B—D):T=J:T=Ans+180°:P=I:U=T-(F-GQ-90°Q):E“LI”=H+L+(PcosU-Rtan(G÷2))◢K“B”=Psin(u)◢3、TAbs U≤180°⇒Prog“V”△A bs U>180°⇒U=T+360°-F:U>G⇒Prog“W”:≠⇒Prog“X”△4、UAbsU>180°⇒Prog“V”:≠⇒AbsU≤G⇒Prog“X”⊿AbsU>G⇒Prog“W”⊿5、XE“LI”=H-Q(2πR÷360°×U)◢K“B”=Q(P-R)◢说明:一、本程序用于计算直线与圆曲线组合的线路上由点坐标计算相应桩号及其从中桩左、右偏移量。
道路直线段中边桩坐标放样计算CASIO fx-5800P程序
王中伟发表于2009年04月05日 23:21 阅读(200) 评论(14) 分类:技术交流
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一、前言
应网友(西北狼232471254)的要求,以及忻阜高速测量工程师(狼行天下吃肉785731843)的实际需求,编写本道路直线段中边桩坐标放样计算程序。
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主要功能有:
1.输入起点坐标、桩号及直线方位角即可计算道路直线段的中边桩坐标;2.若输入测站点坐标,可计算输出中边桩的放样数据拨角及距离。
程序的特点:使用简单。
二、示例项目基本资料
(忻阜高速测量工程师(狼行天下吃肉785731843)提供)
某一直线段道路,中间有断链,具体参数如下:
起点里程:K2+793.878
坐标:X=4265666.762,Y=388264.136
终点里程:K3+441.16
坐标:X=4265542.507,Y=388913.680
直线段的方位角:100-49-46.82
断链长:K2+824.04=K2+810
坐标:X=4265661.095,Y=388293.762
本段逐桩坐标表如下:
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三、数学模型
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四、程序代码
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五、程序变量清单
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五、计算流程示例
需要对设计文件中的逐桩坐标进行验算,将断链前后两段路线分别进行计算。
1.计算断链前路段的中桩坐标
使用道路直线段中边桩坐标放样计算程序LINE的操作流程见下表。
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2.计算断链后路段的中桩坐标
使用道路直线段中边桩坐标放样计算程序LINE的操作流程见下表。
道路中边桩坐标计算程序张坤华(桂林市基础设施建设总公司,广西桂林 541001)摘要:利用CASIOfx-4500P计算器编程,计算各种线型道路上任意桩号的中边桩坐标。
关键词:道路施工测量;中边桩坐标;计算器;程序中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1811-8755(2004)0172Program for Calculating The Coordinates of Center and Border Stakes on HighwayZHANG Kun-hua(Guilin Chief Company of Base Establishment Building,Guilin 541001, China) Abstract: Programming on the scientific calculator CASIO fx-4500,computes the coordinates of center and border stakes of any mileage in all kinds of li ne types on highway.Key words: surveying in highway construction; coordinates of center and border stakes; calculator; program1、引言在城市道路和高等级公路的建设施工过程中,中边桩放样是基础性和经常性的技术工作。
由于光电测距、GPS等新一代测量技术和仪器的发展和普及,偏角法、支距法等传统的放线方法已经被淘汰,取而代之的是高精度、高效率的坐标法放样。
施工图设计文件一般均仅给出道路曲直线型的各项要素及固定桩号的中桩坐标,为适应各种实际情况和满足施工需要,则必须进行桩号加密和边桩定位。
因此,如何准确、快捷地计算出各种曲直线型道路上任意桩号的中边桩坐标是道路施工测量中至关重要的问题。
用Excel程序快速计算公路工程逐桩坐标H现代公路IGHWAY用Excel程序快速计算公路工程逐桩坐标文/左卿引言在公路工程设计及施工过程中,逐桩坐标的计算是一项必不可少的工作,尤其近些年随着全站仪的普及使用,坐标放样法因速度快、精度高而被广泛应用,逐桩坐标计算的工程量也因此而大大增加。
例如:某高速公路某一合同段有20公里的路基,按照常规的设计及施工方法,不考虑曲线加桩,按每20m一个断面,每个断面左右幅2个点,那么需要计算1000个点2000个坐标。
如此大的计算量假如采用传统的计算器计算,不仅费时,还难免出错。
笔者从事多年施工工作,针对这一情况,利用Microsoft Office中的Excel电子表格的编程计算功能,设计了一套包括直线、缓和曲线和圆曲线的坐标计算程序,该计算程序具有快速、精确、程序简单、使用方便等优点,较其他编程软件编制的计算程序更灵活、更适用。
坐标计算直线段逐桩坐标首先介绍函数Value(MIDB(“ZH”,2,n)MIDB(“ZH”,n+3,7)),n表示公里数的位数,当里程公里数为1位数,那么n=1,当公里数为2位数,n=2,当里程公里数为3位数时,n=3……。
如ZH=K136+700,运行该函数,n=3,结果=136700,其目的为将K136+700文本数据(字符串)去掉“K”和“+”,并转换成数字格式。
那么里程≤ZH的前直线上任意桩号坐标计算:在Excel某一单元格中,坐标计算编辑公式为:X= Xj+(T+Value(MIDB (“ZH”,2,n)MIDB(“ZH”,n+3,7))-Value(MIDB(“K”,2,n)MIDB(“K”,n+3,7)))*cos((A1+180)*PI()/180)Y= Yj+(T+Value(MIDB(“ZH”,2,n)MIDB(“ZH”, n+3,7))-Value(MIDB(“K”,2,程序设计程序设计初步打开Microsoft Office Excel2022,新建工作表book1,并将其命名为“公路工程逐桩坐标计算表”。
卡西欧Casiofx-4800P道路中边桩坐标计算程序程序清单如下:Casio fx-4800P道路中边桩坐标计算程序程序目的:依平曲线要素计算直线、圆曲线、缓和曲线的任意中桩、左、右桩坐标。
程序说明:K0:起始桩号X0:起始X坐标Y0:起始Y坐标ALF:起始方位角R:半径LS:缓和曲线长N:曲线左转N=1,右转N=2K:待求桩号LL、LR:左、右桩距离Q:左、右桩与中线斜交角求得XZ、YZ、XL、YL、XR、YR分别为中桩、左、右桩坐标。
一、直线段文件名:ZX (COMP)程式:L”K0”:O”X0”:P”Y0”:W”ALF”:Lbl 0:{K}:X”XZ”=O+(K-L)cosW◢Y”YZ”=P+(K-L)sinW◢{B}:S”XL”=X-B”LL”cos(W+Q) ◢T”YL”=Y-Bsin(W+Q) ◢{C}:U”XR”=X+C”LR”cos(W+Q) ◢V”YR”=Y+Csin(W+Q) ◢Goto 0注:在程序执行过程中,赋给的要素变数的值被固定不变,可对变数(K、LL、LR)赋予不同值,迅速求得所需坐标。
二、圆曲线段文件名:YQX (COMP)程式:L”K0”:O”X0”:P”Y0”:W”ALF”: Lbl 1:{K}:J=(-1)^N (K-L)÷R×180÷π:D=2Rsin((-1)^N J÷2):X”XZ”=O+Dcos(W+J÷2) ◢Y”YZ”=P+Dsin(W+J÷2) ◢{B}:S”XL”=X-B”LL”cos(W+J+Q) ◢T”YL”=Y-Bsin(W+J+Q) ◢{C}:U”XR”=X+C”LR”cos(W+J+Q) ◢V”YR”=Y+Csin(W+J+Q) ◢Goto 1注:若没有直接HY点方位角,则ALFHY=ALFZH±Ls/2/R×180/π,(左转-,右转+)。
三、缓和曲线文件名:HHQX (COMP)程式:L”K0”:O”X0”:P”Y0”:W”ALF”: M”LS”:Lbl 3:{K}:I=(-1)^N×(K-L)^2÷M÷R÷6×180÷π:D=(K-L)-(K-L)^5÷90÷(RM)^2:X”XZ”=O+Dcos(W+I)◢Y”YZ”=P+Dsin(W+I) ◢{B}:S”XL”=X-B”LL”cos(W+3I+Q) ◢T”YL”=Y-Bsin(W+3I+Q) ◢{C}:U”XR”=X+C”LR”cos(W+3I+Q) ◢V”YR”=Y+Csin(W+3I+Q) ◢Goto 3注:1、坐标计算方法是根据偏角法原理;2、缓和曲线(ZH~HY或YH~HZ)以ZH(或HZ)为起始点;3、平曲线左转(ZH~HY段N=1,YH~HZ段N=2),曲线右转(ZH~HY段N=2,YH~HZ段N=1)。
利用可编程计算器快速确定线路测量中桩号及坐标的简易方法
作者:邓建林华
来源:《中国新技术新产品》2009年第06期
摘要:本文利用可编程计算器的坐标计算程序、坐标转换公式,可方便快速的确定线路上任意点的桩号、坐标以及任意点至线路中线的距离。
关键词:线路测量;可编程计算器;桩号;坐标
0 引言
随着计算机技术的发展和普及,测绘人员很容易利用计算机确定线路上任意点的桩号、坐标以及任意点至线路中线的距离。
野外作业中,作业人员不可能随时能用上计算机,但有些数据现场要立刻知道,如已经准备好的放样坐标,由于现场条件限制一些桩点现场没法标定,要根据现场条件重新确定放样的坐标;质量检查人员随机抽标定的桩号是否在中心线上等。
虽然现在有很多重量轻、体积少便宜携带的笔记本电脑。
但是作业人员背一台笔记本电脑在野外测绘也不是很方便。
科技发展,计算器的功能日益强大起来,某些以前只有计算机才能胜任的工作,在计算器中也能方便的完成。
现场确定线路上任意点桩号及坐标一直是野外测量人员比较头痛的问题,本文从线路坐标计算入手,利用坐标转换公式计算出线路上某点与已知中桩的平面位置偏移,并以已知点桩号加上纵向偏移为基础,计算某点与其平面位置偏移,如此反复直至纵向偏移符合要求的精度,此时的桩号即为线路上某点的实际桩号,此时横向偏移即为某点至线路中线的距离。
1线路坐标的计算
线路坐标计算方法很多,这里直接给出由“直线-缓和曲线-圆曲线-缓和曲线-直线”这一组曲线上任意点坐标计算公式。
上式中,X'P即为纵向偏移;Y'P即为横向偏移。
3 点位桩号的确定
(1)以上图为例,首先根据待定点P的坐标大致判断一下其计算桩号和线路的那段曲线上,设桩号为K。
以K和曲线参数为基准计算出X'P; Y'P。
(2)X'P超出要求的精度(如10-3m)时,以K+X'P为计算桩号重新运行程序计算出
X'P; Y'P。
(3)重复以上两步,直至X'P达到要求精度,此时的计算桩号即为P点在此线路上桩号,其横向偏移值即为P点距线路中线的距离。
(4)当处在直线上时,可一次判断出待定点的准确桩号,即为K+X'P,当处在曲线上时,若对桩号要求的精度不高时,循环计算2~3次即可。
4 程序使用说明
本程序可根据设计图纸中“直线、曲线转角表”依次输入交点坐标;圆曲线半径;缓和曲线长度(无缓和曲线时,请输入10ˉ10即很小的正数);切线长度;曲线长度;第一缓和曲线起点桩号;前直线方位角;后直线方位角和计算桩号。
本程序自动判断曲线左、右偏情况以及该点在曲线上的位置,并按相应公式计算出该点的坐标(边桩以及过该点直线上任意点的坐标),并提示你输入待定点的坐标,即可得出待定点的纵向和横向偏移。
按点位桩号确定的方法重新输入计算桩号,运行该程序几个循环即可得出待定点的桩号。
适用于Casio fx-4500P的计算程序:
5 结束语
本文将线路坐标计算和坐标转换相结合,推导出一种新型快捷、适用的坐标、桩号确定方法,在线路测量中给作业人员提供了方便,提高了工作效率。
特别给公路、铁路施工测量人员及质量检查人员提供了很多帮助。
对其他各类编程计算器可依据说明书,适当修改一下坐标计算的程序即可。
参考文献
[1] 张雨化,朱照宏.道路勘测设计.人民交通出版社,1994
作者简介:邓建(1975-),女,湖南岳阳人,本科,工程师,主要从事工程测量生产经营工作。