高一物理质点和参考系坐标系

谁能告诉我怎样在全站仪的测站点与

的坐标方位角，将全站仪架设在其中一个控制桩上，瞄准另外一个 控制桩，并将水平度盘配置为该方向线的坐标方位角。全站仪配置 水平度盘实际上是利用全站仪寻找坐标北（ x 轴）方向的过程，也 就是建立全站仪坐标系统，该坐标系统跟工程施工坐标系是统一 的。 2 测量原理 2。1 记录测站 将全站仪当前设站点的坐标输入仪器中并记录为测站，实质上是 将全站仪测站配置为全站仪测量坐标系统的原点。 2。2 建立后视 如图 1 所示， t1 和 t2 是施工坐标系 x-o-y 中已知坐标的两个控制 桩，在坐标系 x-o-y 中，直线 t1t2 的坐标方位角为 ，通过 t1t2 来建立全站仪坐标系 x ′ ...全部

  的坐标方位角，将全站仪架设在其中一个控制桩上，瞄准另外一个 控制桩，并将水平度盘配置为该方向线的坐标方位角。全站仪配置 水平度盘实际上是利用全站仪寻找坐标北（ x 轴）方向的过程，也 就是建立全站仪坐标系统，该坐标系统跟工程施工坐标系是统一 的。
   2 测量原理 2。1 记录测站 将全站仪当前设站点的坐标输入仪器中并记录为测站，实质上是 将全站仪测站配置为全站仪测量坐标系统的原点。 2。2 建立后视 如图 1 所示， t1 和 t2 是施工坐标系 x-o-y 中已知坐标的两个控制 桩，在坐标系 x-o-y 中，直线 t1t2 的坐标方位角为 ，通过 t1t2 来建立全站仪坐标系 x ′ -o ′ -y ′方法如下： 2。
  2。1 计算 的象限角 i tan i = = i = arctan 2。2。2 讨论 i 所处的象限并确定 的角度值 (1) 当 y1 ＞ y0 ； x1 ＞ x0 时， 位于第一象限， = i ； (2) 当 y1 ＞ y0 ； x1 ＜ x0 时， 位于第二象限， =180? 埃 ； (3) 当 y1 ＜ y0 ； x1 ＜ x0 时， 位于第三象限， =180?? i ； (4) 当 y1 ＜ y0 ； x1 ＞ x0 时， 位于第四象限， =360? 埃； 将全站仪架设于控制桩 t1 之上，调整望远镜使视线方向对准控制 桩 t2 ， 将全站仪水平度盘配置为 ， 那么全站仪坐标系 x ′ -o ′ -y ′ 的 x 轴 o ′ x ′与 t1t2 的夹角为 ， o x 与 t1t2 的夹角也为 ，所 以 o ′ x ′∥ o x 。
  因此，全站仪坐标系 x ′ -o ′ -y ′与施工坐标系 x-o-y 相统一。 2。3 全站仪坐标测量 如图 1 所示，将全站仪架设于控制桩 t1 之上，测定目标 w1 的坐 标，全站仪坐标测量的原理是通过测定目标的方位角和距离来计算 出目标的坐标值。
   通过测量可以获得 t1w1 的坐标方位角 和距离 s ， 求出目标 w1 相对于测站 t1 的坐标增量△ x 、△ y 。 △ x=s? 譪 os △ y=s? 譪 os 目标 w 的坐标 xw=x0+ △ x yw=y0+ △ y 2。
  4 全站仪坐标放样 坐标放样和坐标测量是两个互逆的过程，给定放样点 w 的坐标为 xw 、 yw ，可以计算出测站 t1 到放样点 w 的坐标方位角 和距离 s 。 转动望远镜使全站仪水平度盘读数为 ， 锁紧水平制动螺旋， 目标 w 位于仪器视线上， 只需在视线上量取距离 s 就能实现放样点的定位。
   3 全站仪操作示例（坐标放样） 全站仪坐标放样也叫坐标测设，是将施工图上的坐标点在施工现 场找到其相应位置的过程，以南方 nts360 型全站仪为例，其主要 放样操作步骤如下： (1) 将仪器架设于已知坐标点 t1 ，对中整平后开机后选择“ menu ” 键进入如图 2 界面。
   (2) 选择数字键 “ 2 ” 进入放样， 如图 3 ， 建立测量文件， 以 “ hbzy ” 为例，命名本项目， 按“ f4 ”确认后进入文件。进入图 4 所示界面。 (3) 选择按键“ 1 ”设置测站点，此时需要添加测站点坐标，点击 “ f2 ”键进入坐标添加界面。
   (4) 点击“ f4 ”即可添加测站点的点名和坐标，输入测站点点名， 例如点名为 t1 ， 测站点坐标为 n=1000。000 ， e=1000。000 ， z=10。000 。 输入完毕之后点击“ f4 确认” 。
   (5) 量取仪器高， 仪器高的测量方法是从测量控制桩量取到仪器中 心， 仪器中心标志见仪器侧面的刻画线。 输入仪器高以后， 点击 “ f4 ” 确认，回到图 4 所示界面，此时步骤 1 “设置测站点”已完成，点 击数字键“ 2 ”设置后视点，此时需要添加后视点坐标，点击“ f2 ” 键进入坐标添加界面，添加点名和坐标，例如点名为 t2 ，坐标为 n=800。
  000 ， e=800。000 ， z=12。000 ，点击“ f4 ”确认。 (6) 按照提示操作， 照准后视， 方法如下， 旋转全站仪的水平度盘， 使望远镜视线精确照准后视点， 点 “ f4 ” 确认后回到图 4 所示界面。
   点击数字键“ 3 ”设置放样点，点击“ f2 ”进入坐标输入界面，输 入放样点点名和坐标，例如放样点点名为 t3 ，坐标为 n=500。
  000 ， e=500。000, 点击“ f4 ”确认，其中计算值 hr=225??0 ′ 00 ″， hd=707。1068m ， hr 为测站 t1 到放样点 t3 的坐标方位角， hd 为 t1 到 t3 的水平距离。
   (7) 点击“ f1 ”选择距离放样，通过旋转全站仪的水平度盘将仪器 视线方向调整到跟 hr=225??0 ′ 00 ″一致，此时 dhr=0??0 ′ 00 ″， 锁定全站仪的水平度盘。
   (8) 将棱镜安置于全站仪的视线方向上，点击“ f1 ”测量棱镜到仪 器的水平距离，平距为棱镜到仪器的距离， dhd 为棱镜距离目标点 t3 的距离，例如 dhd=-122。350m ，表示棱镜需要沿着全站仪视线， 向远离全站仪方向移动 122。
  350m 方能到达目标点 t3 的位置。 (9) 由于 nts360 型全站仪测量模式中具有“无棱镜”测量的功能， 而在精确的坐标放样过程中，必须使用“棱镜”测量模式。如图 2 所示，点击“ ”键进入控制界面，点击“→”键切换测量模式， 将模式配置为棱镜模式。
   4 总结 本文第一部分从原理上阐述了全站仪建立坐标系统的过程，讲解 较浅显通俗；第二部分以图形界面和文字说明的形式讲述了具体坐 标放样的操作方法，由于全站仪操作对于初学者而言比较复杂，本 文作为初级学者入门的学习资料具有一定的参考价值。
   参考文献： [1] 武汉测绘科技大学《测量学》编写组 。
   测量学 [m]。 测绘出版 社 ,1989。 [2] 刘成龙 。 方向前方交会严密精度评定方法的研究 [j]。 四川测 绘 ,1995,(18):32-33。 [3] 程伟 , 张光胜 。
   全站仪测量自动化软件的开发 [j]。 焦作大学学 报 ,2003,(01)。收起