AutoCAD、全站仪和Excel在工程测量中的应用

来源：职称驿站所属分类：自动化论文发布时间：2011-06-07 17:25:38浏览：次

　　摘要：结合自己的工作体会，总结AutoCAD，全站仪和Excel在测量中的应用。
　　关键词：AutoCAD；全站仪；Excel；坐标图解
　　
　　0引言
　　在各领域测量中，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。AutoCAD和Excel的特性给了各领域测量一种全新、直观、明了的图形整理和内业计算方法。结合现在使用的拓普康全站仪，可以很方便地进行三维坐标的测量。在交会的过程中，可以利用Excel结合全站仪，非常方便、快速地进行作业，再运用AutoCAD将测量结果整理成图并进行结果的验证。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，并结合Excel计算的功能。从而大大减轻外业的工作强度及内业的工作量。以下以工作中的实例来说明三者在测量中的应用。
　　1举例说明
　　喀左县位于辽宁省西部，属于高原地区，平局平均海拔为300米左右。在县规划局提供的3个二等国家控制点的基础上，利用GPS做首级控制网，利用控制网中的A、B点,应用前方交会，对喀左县电视塔塔尖进行测量。由于进行电视塔塔尖测量，无法应用测距交会法，只好用角度交会法对其进行测量。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。相反，如果我们利用AutoCAD来绘图计算，就简单多了。现针对测角作如下说明：
　　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全站仪在高程测量中的应用
　　目前使用的全站仪已具备利用坐标进行工作的能力。可以直接利用全站仪的坐标放样功能，将放样点的施工坐标输入全站仪，正确操作就可以得到所需点位了。
　　在工程的测量过程中，常常涉及到高程测量。传统的测量方法是水准测量、经纬仪三角高程测量。这两种方法虽然各有特色，但都有着明显的缺点。水准测量是一种直接测高法，测定高差的精度是较高的，但水准测量受地形起伏和较远距离的限制。外业工作量大，施测速度较慢。经纬仪三角高程测量是一种间接测高法，它不受地形起伏和较远距离的限制，且施测速度较快。在大比例地形图测绘、线型工程、管网工程等工程测量中广泛应用，但精度较低。且每次测量都得量取仪器高，棱镜高，麻烦而且增加了误差来源。
　　随着全站仪的广泛使用。使用跟踪杆配合全站仪测量高程的方法越来越普及。如图2，首先我们假设A，B两点相距不太远．可以将水准面看作水平面，既不考虑地球曲率忽略，也不考虑大气折光的影响。为了确定高差hAB，可在A点架设全站仪，高程为HA，在B点竖立跟踪杆，高程为HB，观测垂直角a，并直接量取仪器高和棱镜高t，若A、B两点间的水平距离为D，则
　　hAB=Dtgα+i-v
　　故HB=HA+Dtana+i-t(1)
　　式(1)是三角高程测量的基本公式。因此，只有当A、B两点间的距离很短时，才比较准确。当A、B两点距离较远时，就必须考虑地球曲率和大气折光的影响了。
　　
　　
　　3结语
　　全站仪,Excel，AutoCAD相互配合，相对传统的测量方法不但可以减轻测量人员的外业劳动强度，而且提高外业测量作业效率和作业精度。但是随着科技的进步,先进仪器的投入，市场的竞争也对测量人员的技术要求更高，这些是不可避免的必然进程。而科学的应用测绘仪器，测量软件以提高测量工作效率和测量精度将极大的提高我们在测绘市场中的竞争力。而这些需要我们在工作中去发掘，去总结。
　　参考文献：
　　[1]东正科技公司．Excel2003中文版应用教程[M]。北京：电子工业出版社，2006．
　　[2]郭玲文．AutoCAD2006中文版基础教程[M]。北京：清华大学出版社．2006．