黃鶴測繪與城市空間信息學院第10章測設的基本工作目錄06-5月-242水平距離、水平角和設計高程的測設I.點的平面位置測設方法II.06-5月-243關于測設施工測量是工程測量的重要內容之一

·測定與測設06-5月-244關于測設測設的定義

·測設(放樣)工程進入施工階段時，首先要將圖紙上設計好的各種建筑物、構筑物的平面位置和高程在實地標定出來，作為施工的依據，這一測量工作稱為測設極坐標法：水平角測設+水平距離測設坐標法：全站儀測設、GNSS測設水準測量方法

·平面位置測設

·高程測設06-5月-24510.1.1已知水平角的測設

·一個已知方向、水平角設計數據→另一方向10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設

·1.一般方法(盤左盤右分中法)測設精度不高時采用已知條件：方向：OA測設角度：β具體步驟盤左測設水平角(B′)盤右測設水平角(B″)盤左、盤右取平均值(B)檢核∠AOB=βOABB'B''βab06-5月-24610.1.1已知水平角的測設10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設

·1.一般方法(盤左盤右分中法)具體步驟首先在O點安置經緯儀或全站儀（對中、整平），盤左瞄準A點，讀取水平度盤讀數為a1，轉動照準部使水平度盤讀數為（a1＋β），在地上沿視準軸方向標定B′點。盤右位置再瞄準A點，讀數為a2，轉動照準部使水平度盤讀數為（a2＋β），在地上沿視準軸方向標定B"點。（3）如果B′和B"不重合，則取B′與B"的中點B，并將該點標定至實地。（4）再用測回法測量∠AOB，若實測水平角與β值之差符合要求，則∠AOB為測設的β角。OABB'B''βab06-5月-24710.1.1已知水平角的測設

·2．歸化法角度放樣測設精度要求較高時采用已知條件：方向：OA測設角度：β具體步驟用一個盤位測設β′角(B′)用測回法觀測∠AOB′多個測回(β′)測量OB′距離(D)計算OB′方向上B′點的垂距改正值(δ

)使用小三角板，從B′點沿垂直于OB′方向量取δ，B′點修正至B點OABB'ββ'δDΔβ'ρ=180°/π=206265″10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設06-5月-24810.1.2已知水平距離的測設

·一個已知點、方向、設計水平距離→另一端點

·1.一般方法從已知起點A開始，沿給定的方向按設計水平距離D，用鋼尺直接丈量定出另一端點B檢核方法：往返丈量，取其平均值作為最終結果當測設精度要求較高時，可采用精確法首先按一般方法放樣；然后對所放樣的距離進行三項改正

尺長改正溫度改正傾斜改正

·2.精確方法10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設06-5月-24910.1.2已知水平距離的測設

·3.歸化法屬于精確法具體步驟：欲測設長度L，先從起點A開始沿給定的方向丈量稍大于已知距離的長度，得到B′點，臨時固定之；然后沿AB′往返丈量多次，并進行三項改正，取其中數作為AB′的實測值L′；將實測值L′與設計長度L比較，即可求得距離改正數(歸化值)，即：ΔL=L′–L；最后按照ΔL的符號，沿AB′的方向用三角板量出ΔL，并標定得B點。ABB'LL'ΔL10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設06-5月-241010.1.2已知水平距離的測設

·4.全站儀測設水平距離具體步驟：將全站儀安置于A點，輸入棱鏡常數、氣象參數等，并設置水平距離顯示模式；持鏡人手持棱鏡對中桿沿給定方向前進，當顯示距離接近欲測設距離時(相差最好不超過10cm)，則將棱鏡穩固地安置于C′點，并用木樁標定；精測距離得D′，然后在C′點用小鋼尺

或三角板改正距離ΔD=D–D′得C點，

用木樁標定C點；(4)為了檢核可進行復測。AD'DCC'αL10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設06-5月-241110.1.3設計高程點的測設

·1．水準測量高程放樣已知高程測設是根據已知水準點高程和待定點設計高程，利用水準測量或測距三角高程測量等方法，將設計高程在實地標定出來。水平視線BMAB前進方向后視尺前視尺ba10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設BMA為一已知水準點，其高程為HA。B點為擬測設的高程點，其設計高程為HB。06-5月-241210.1.3設計高程點的測設在AB之間適當的位置安置水準儀，測得A點后視讀數a，則前視讀數應為b=HBMA

+a–HB。觀測者指揮前尺司尺員上下移動水準尺，當前尺讀數為b時，水準尺緊貼B點樁，以尺底為準在樁上劃一橫線，此線即為B點的設計標高線。為了使用方便，一般沿標高線向下用紅油漆繪一三角形(▼)。水平視線BMAB前進方向后視尺前視尺baHB10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設

·方法一06-5月-241310.1.3已知高程點的測設

·方法二可以先根據水準測量方法測出B點的地面高程H′B，進而計算B點的高程改正值：δh=HB?H′B；根據高程改正值δh，利用小鋼尺在B點標定出設計高程位置。H'BH'BHBδh10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設06-5月-241410.1.3設計高程點的測設

·深基坑的高程放樣前視讀數b1后視讀數a1后視讀數a2前視讀數b2已知水準點A(HA)設計高程點B(HB)B點前視讀數應為：10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設懸掛一鋼尺06-5月-241510.1.3設計高程點的測設

·高墩臺的高程放樣后視讀數a已知水準點A(HA)B點前視讀數應為：設計高程點B(HB)0鋼尺零尺端10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設06-5月-241610.1.3設計高程點的測設

·2.光電測距三角高程測量法放樣高程10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設對于一些高差起伏大的場景，如橋梁、大型鋼結構安裝、基坑、建筑物頂部等點位放樣，水準儀放樣比較困難，需要用光電測距三角高程測量法放樣高程（無儀器高全站儀放樣高程）。如圖10-6所示：已知A點高程為HA，放樣點B設計高程HB，在適當位置K處架設全站儀，整平，精確瞄準A點棱鏡中心（棱鏡高v），測得斜距及豎直角,可計算得全站儀視線高HK：同樣精確瞄準B點棱鏡中心（棱鏡高v），測得斜距及豎直角,可得B點高程HB′：聯合式（10-3），（10-4）可得：將HB′與設計高程HB高差計算出來，根據實地情況指揮放樣設計高程HB即可。這種方法放樣無需量測儀器高，故稱無儀器高全站儀放樣法。06-5月-241710.1.3設計高程點的測設

·2.光電測距三角高程測量法放樣高程10.1水平角度、水平距離和設計高程的測設用以上方法進行高程放樣時，當測站與目標點之間的距離超過150m時，以上高差就應該考慮大氣折光和地球曲率的影響,即:06-5月-241810.2點的平面位置測設方法設計圖所表示的建筑物輪廓或特征點往往是以角點坐標的形式表達點位放樣就是要在待建的場地上確定設計坐標相對應的位置，并用標樁表示出來點的平面位置測設是根據現場的控制點和待定點之間的幾何關系，利用測量儀器將該點測設于實地根據控制網和現場情況不同，可采用極坐標法、直角坐標法、全站儀坐標法、交會法、GNSSRTK點位測設法等。06-5月-241910.2.1極坐標法

·角度放樣與距離放樣的結合10.2點的平面位置測設方法通常由經緯儀配合鋼尺或全站儀配合棱鏡來實施放樣設A、B為已知控制點，P為待放樣點，其設計坐標為已知具體步驟：計算放樣數據由A、B、P三點坐標反算極坐標法放樣的兩個放樣元素，即：水平角

和水平距離DAPABP'PβαAPx++αABDAP06-5月-242010.2.1極坐標法

·角度放樣與距離放樣的結合具體步驟：(2)角度和距離放樣在A點安置經緯儀，后視B點，放樣水平角

，在放樣出的方向上標定一臨時點P

；然后自A出發沿AP

方向放樣距離DAP，即得待定點P的位置(3)點位標定

將P點標定在實地(4)檢核

為重新測定∠BAP和AP間的

水平距離，并與

和DAP比較，

確保其差值滿足精度要求ABP'PβαAPx++αABDAP10.2點的平面位置測設方法06-5月-242110.2.1極坐標法

·[例10-1]算例根據已知導線點A、B，在地面放樣設計點P的平面位置。已知點A、B和設計點P的坐標如下：試計算在測站A，用極坐標法放樣P點的數據β與D。【解】10.2點的平面位置測設方法06-5月-242210.2.2直角坐標法

·利用施工控制網的特點工業與民用建筑施工場地的施工控制網，多布設成建筑方格網或建筑基線，這種控制網的特點是坐標軸平行于建筑物的主軸線，此時采用直角坐標法放樣點位，簡潔方便。ABII建筑基線ycxcIS1S2OCDFE10.2點的平面位置測設方法如圖所示，A、O、B為施工控制點，其坐標已知。互相垂直的軸線OA和OB為建筑基線。C、D、E、F為擬建建筑物的四個角點，其坐標由設計提供。(1)放樣數據準備首先從控制點成果表摘抄控制點

A、O、B的坐標；從設計總平面圖中摘抄建筑設計坐標；繪制放樣略圖，并根據相關位置關系，將坐標增量及邊長標注于圖上，

如圖中xc、yc、s1、s2等。06-5月-242310.2.2直角坐標法

·具體步驟10.2點的平面位置測設方法(2)現場放樣

在O點安置儀器，瞄準B點定向，沿OB方向測設水平距離yc得I點，測設水平距離(yc

+s2

)得II點，并在現場標定I、II點；

將儀器搬至I點進行安置，以B點定向，測設直角，并沿所測設的方向線測設水平距離xc得C點，測設水平距離(xc

+s1)得D點，并在現場標定C、D點；

將儀器搬至II點進行安置，以O點定向(選擇長邊定向)，測設直角，并沿所測設的方向線測設水平距離xc得F點，測設水平距離(xc

+s1)得E點，并在現場標定；檢核：角度檢核：分別在C、D、E、F點安置儀器，觀測四個內角、并于90o比較，較差應滿足限差要求。距離檢核：分別測量四條邊長，將測量值與對應的設計值s1、s2比較，其相對誤差應滿足限差要求。06-5月-242410.2.2直角坐標法

·具體步驟10.2點的平面位置測設方法06-5月-242510.2.3全站儀坐標放樣法

·1.直接放樣法（極坐標法）利用全站儀的“點位放樣”功能可進行待定點位的測設，而且不需要事先計算放樣元素，只要提供坐標即可，操作十分方便。具體步驟：(1)準備工作：繪制放樣略圖，摘錄控制點和放樣點數據。當放樣點較多時，建立數據文件，將控制點和放樣點數據錄入存儲。當只有少量放樣點時，可在現場直接輸入。(2)安置儀器：在測站點進行全站儀的對中和整平。(3)測站點坐標輸入：如果控制點已經存入儀器，則輸入文件名后選定測站控制點號就可調出數據，如果事先未輸入，則可現場手工輸入。(4)定向：精確照準后視點，調出后視控制點坐標，或手工輸入后視控制點坐標，完成后視定向。一般在定向確認前應仔細檢查是否精確照準。(5)放樣點坐標輸入：定向完成后即可輸入放樣點坐標，或從文件中調出。放樣點輸入后，儀器將顯示瞄準放樣點應轉動的水平角和水平距離。10.2點的平面位置測設方法06-5月-242610.2.3全站儀坐標放樣法具體步驟：(6)放樣：首先，切換至角度狀態，旋轉照準部，顯示水平角差值dHR

(dHR=實際水平角?計算水平角)，當dHR=0o00′00″時，表示該方向即為放樣點的方向。

然后，觀測員指揮持鏡人將棱鏡安置在視準軸方向上。照準棱鏡后切換至距離狀態開始測量，顯示測量距離與放樣距離之差dHD

(dHD

=實測水平距離?計算距離)。當dHR=0并且dHD=0時，棱鏡中心即為所放樣的點位。(7)投點：當dHR=0并且dHD=0時，就可以利用光學對中器向地面投點。（8）檢核：重新檢查儀器的對中、整平和定向，然后測定放樣點的坐標，并將測定值與設計值進行比較，確保較差滿足精度要求。對準放樣點儀器應轉動的水平角實際測量的水平角對準放樣點尚差的水平距離實測水平距離10.2點的平面位置測設方法06-5月-242710.2.3全站儀坐標放樣法

·2.自由設站法自由設站法是一種比常規極坐標法更為靈活的測設方法。它將測量和放樣相結合，利用任意可觀測位置對兩個及以上已知點進行觀測，使用間接方法計算得到設站點坐標并完成測站定向。由于測站位置可任意選取，故稱自由設站法。該方法適用于已知點上不便架設儀器的情況。10.2點的平面位置測設方法具體原理如下：如圖10-10所示XOY為施工坐標系，I為控制點，P為自由設站點，X′PY′是以P為坐標原點，以儀器度盤零方向為X′軸的局部坐標系，α0為x和x′方向間的夾角，當在P點觀測P點到I點的水平距離和水平方向后，即可在X′PY′坐標系中求出I點的局部坐標:通過坐標轉換可得I點施工坐標：K為局部坐標系與施工坐標系的尺度比例系數06-5月-242810.2.3全站儀坐標放樣法

·2.自由設站法令，，則上式可變為：上式中，為觀測值，待定值為。10.2點的平面位置測設方法

06-5月-242910.2.3全站儀坐標放樣法

·2.自由設站法全站儀自由設站法放樣步驟一般如下：（1）在現場選一處合適位置作為測站點，在測站點上安置全站儀，對各已知點進行邊角觀測；（2）求出測站點P的坐標（X,Y），并以一已知點作為后視點完成測站定向；（3）輸入放樣點坐標，按上述全站儀坐標法放樣出放樣點。10.2點的平面位置測設方法按以上原理和公式可以設計自由設站法的程序，在全站儀中大多有自由設站的機載程序，自由設站法放樣也易于程序實現。從原理和作業來看，自由設站法放樣屬于直接坐標法的點放樣。06-5月-243010.2.3全站儀坐標放樣法

·3.全站儀放樣操作示例以三鼎STS-720系列全站儀為例，介紹全站儀點位測設方法。10.2點的平面位置測設方法06-5月-243110.2.3全站儀坐標放樣法

·3.全站儀放樣操作示例(1)極坐標放樣基本測量界面P2功能頁（圖10-12（a））中按F3[放樣]，進入圖10-12（b）界面。按[極坐標]鍵，輸入極坐標放樣元素：方向值和水平距離。輸入完畢可對輸入的方位角和水平距離進行放樣(圖10-12(c))。照準棱鏡中心，按[F3](測量)啟動測量并計算顯示測量點與放樣點之間的放樣參數差(圖10-12(d))。角度放樣：轉動儀器照準部，使△Hz項顯示的角度差為0°00′00″,同時指揮立尺員移動棱鏡(圖10-12(e))。△Hz為正：放樣點在目前測量點右側，應向右移動棱鏡；△Hz為負：放樣點在目前測量點左側，應向左移動棱鏡。距離放樣：在望遠鏡照準的零方向上安置棱鏡并照準，按[F3](測量)啟動測量并計算棱鏡的位置與放樣點的放樣參數差。△平距為正：放樣點在更遠處，向遠離測站方向移動棱鏡；△平距為負：向測站方向移動棱鏡。按箭頭方向前后移動棱鏡，使△平距項顯示的距離值為0m(圖10-12(e))。這樣就完成了單點極坐標放樣。選用重復精測或跟蹤測量進行放樣，則可實時顯示棱鏡點與放樣點的參數差。10.2點的平面位置測設方法06-5月-243210.2.3全站儀坐標放樣法

·3.全站儀放樣操作示例（2）坐標差放樣 基于坐標系的放樣，偏差值為坐標差。坐標差（坐標差=放樣坐標-測量坐標）放樣中偏差的含義：△E：放樣點和目前測量點間的Y坐標差。△N：放樣點和目前測量點間的X坐標差。△Z：放樣點和目前測量點間的高差。跳轉到放樣“3/3”界面。選擇放樣點，并輸入棱鏡高(圖10-13(a))。左右導航鍵可按順序調用坐標文件數據放樣。選擇當前放樣點后，照準當前棱鏡，按[F2](測量)，開始測量并計算顯示測量點與放樣點之間的放樣參數差（圖10-13(b)）。在E方向上移動棱鏡，距離為“△E”，使其顯示為0值。△E為正：表示放樣點在目前測量點的右邊，向右移動棱鏡，反之則反向移動棱鏡；接著在N方向上移動棱鏡，距離為“△N”，使其顯示為0值。△N為正：表示放樣點在更遠處，應向遠離測站的方向移動棱鏡，反之應向測站的方向移動棱鏡(圖10-13(c))。放樣過程中選用重復精測或跟蹤測量進行放樣，則可實時顯示棱鏡點與放樣點的參數差。當△E和△N都為0值時，表明當前的棱鏡點即為放樣點。△Z顯示為填挖數據(圖10-13(d))。△Z為正：表示需填，高度為顯示數據；反之則表示需挖，高度為顯示的深度。10.2點的平面位置測設方法06-5月-243310.2.4交會法

·1.角度前方交會法適用于不便量距或待設點距離控制點較遠的地方具體步驟：(1)首先，根據待設點P的設計坐標和

控制點A、B的坐標反算方位角并計算α、β角；(2)A、B點上安置經緯儀，互為后視點

分別測設(360o–α)、β角的方向線，兩方向線的交點即為P點；(3)交會角γ

接近于90o，精度較好(4)重要點位采用三方向交會法ABP騎馬樁a1b1a2b2αβγ10.2點的平面位置測設方法06-5月-243410.2.4交會法

·2.距離交會法適用于待設點至兩控制點的距離不超過一整尺并便于量距的地方具體步驟：(1)首先，根據待設點的設計坐標和兩個

控制點的坐標反算出兩個距離S1、S2；(2)以兩個控制點為圓心、兩個相應距離

為半徑在現場畫弧線；(3)兩弧線交點即為待設點(4)交會角γ

接近于90o，精度最好ABPS1S2γ10.2點的平面位置測設方法06-5月-2435

·GNSS-RTK外業操作的常規作業流程全球定位系統實時動態定位技術GNSSRTK(RealTimeKinematic)是一種全天候、全方位的新型測量系統，是目前實時、準確地確定待測點位置的最佳方式。GNSS-RTK是能夠在野外實時得到厘米級定位精度的測量方法，它采用了載波相位動態實時差分方法，是GNSS應用的重大里程碑，它的出現為工程放樣、地形測圖、各種控制測量帶來了新的測量原理和方法，極大地提高了作業效率。10.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法06-5月-243610.2.5GNSSRTK點位測設法

·RTK功能10.2點的平面位置測設方法06-5月-2437

·RTK的應用領域10.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法06-5月-2438

·1.準備工作收集已有控制點資料。RTK作業之前首先要搜集測區已有的控制點成果資料，并對成果資料進行可靠性檢驗，若滿足精度要求，可以從中選擇3~4個控制點用于求取測區的轉換參數，這些點最好均勻分布于測區四周，避免點位過于集中或分布在一條直線上，這樣RTK定位測量的精度會更高。10.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法

·2.儀器架設與模式設置以華測口袋RTK為例介紹GNSSRTK坐標放樣方法（1）連接儀器方式一：主機開機后，將手簿背面NFC區域貼近接收機NFC處，當聽到“滴”的一聲代表手簿已經識別到主機，測地通軟件會自動打開，連接主機并提示“已成功連接接收機”。方式二：如圖10-17所示，主機開機后，打開測地通軟件，點擊【配置】界面的【連接】。使用藍牙/Wi-Fi連接接收機，目標藍牙/Wi-Fi名稱為接收機的SN號（藍牙/Wi-Fi密碼會自動匹配），點擊連接，連接成功后測地通會提示“連接成功”。06-5月-243910.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法

·2.儀器架設與模式設置以華測口袋RTK為例介紹GNSSRTK坐標放樣方法（2）工作模式設置1）一鍵固定模式。需要綁定一鍵固定預碼，外出作業時只需攜帶移動站，不必每天校準控制點。2）外掛電臺模式（圖10-18）。該模式具有以下特點：作業距離相對較遠，不受網絡條件的限制，可設置多臺移動站同時作業。基站設置。電臺連接基站，按左右切換鍵，切換到藍牙選項，點擊電源鍵，確認搜索。搜索完成后按上下鍵切換并選中基站SN，按電源鍵確認，配對成功即可。口袋RTK與DL8藍牙版電臺模式使用藍牙方式連接，連接成功之后主機和電臺會自動發射，不需要再設置基站。移動站設置。手簿連接移動站，點擊【移動站設置】，選擇【差分數據鏈】，點擊【新建】，選擇【電臺】，修改電臺協議和信道與外掛電臺保持一致，點擊保存并應用。06-5月-244010.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法

·2.儀器架設與模式設置以華測口袋RTK為例介紹GNSSRTK坐標放樣方法3）CORS模式該模式具有以下特點：需要有能在當地使用的CORS賬號，外出作業時只需攜帶移動站，不必每天校準控制點。移動站設置。手機卡安裝在手簿中（或手簿連接熱點），點擊【移動站設置】，選擇【差分數據鏈】，點擊【新建】，選擇【手簿網絡】；網絡協議：CORS；輸入CORS賬號的服務器地址和端口，點擊【獲取源列表】，選擇需要使用的源列表后，輸入用戶名和密碼。輸入完成后點擊【保存并應用】即可。06-5月-244110.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法

·3.新建工程以華測口袋RTK為例介紹GNSSRTK坐標放樣方法如圖10-19所示，在手簿【項目】界面→點擊【工程管理】→【新建】，輸入工程名、選擇坐標系統、選擇投影模型，輸入甲方提供的中央子午線，如果甲方未提供可以點擊中央子午線右側向下箭頭，獲取當地中央子午線，點擊右下角【接受】，最后點擊【確定】即可。06-5月-244210.2.5GNSSRTK點位測設法10.2點的平面位置測設方法

·4.點校正（參數轉換）以華測口袋RTK為例介紹GNSSRTK坐標放樣方法（1）錄入控制點方法一：在手簿【項目】界面→點【管理】→添加控制點，輸入點名稱和對應的坐標，然后點擊【確定】即可。方法二：在手簿上點擊【點校正】界面的【添加】，在已知點的位置輸入控制點的點名和坐標。（2）采集控制點方法一：打開手簿上的【點測量】界面，點擊【測量】圖標采集坐標。方法二：點擊手簿上的【點校正】界面的【添加】，點擊【添加】界面的GNSS點右側【采集】，進入點測量界面，點擊【測量】圖標測量控制點。（3）點校正如