連瑞靖

（廈門安能建設(shè)有限公司，福建 廈門 361004）

一、引言

工程測量采用施工坐標(biāo)系或絕對坐標(biāo)系（通常為54北京坐標(biāo)系）進(jìn)行放樣，建立施工坐標(biāo)系通常采用繁瑣的轉(zhuǎn)角公式，絕對坐標(biāo)系的建立會遇到圖形旋轉(zhuǎn)等問題。筆者結(jié)合自己的工地經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勅绾螒?yīng)用cad快速建立施工坐標(biāo)系或絕對坐標(biāo)系，獲取所需坐標(biāo)進(jìn)行放樣。

二、工程實(shí)例

某二萬噸級船臺工程主要建設(shè)內(nèi)容為：2萬噸級半塢式船臺一座，有效長度200米，寬度為30米；總長228米的滑道；與之配套的總組裝焊平臺和300噸門式起重機(jī)軌道及附屬配套工程等。

建設(shè)單位提供的控制點(diǎn)為N4和N9，從工程平面布置圖可獲取船臺中心線兩個端點(diǎn)A、B的坐標(biāo)，上述4個點(diǎn)的54北京坐標(biāo)如下表1所示：

?

經(jīng)過現(xiàn)場確認(rèn)，工程平面以及控制點(diǎn)位置大致如下圖1所示：

圖1

由于該工程輪廓比較有規(guī)則，在工程測量中建立施工坐標(biāo)系比較方便。施工坐標(biāo)系以船下水方向?yàn)閄軸（即向左），垂直于船下水方向?yàn)閅軸（即向上），A點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為（1000，1000）。常規(guī)做法是進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，要進(jìn)行繁瑣的公式運(yùn)算，效率低。如采用cad進(jìn)行坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，則顯得很簡便。

工程測量原則是根據(jù)控制點(diǎn)進(jìn)行放樣，因此求出控制點(diǎn)的施工坐標(biāo)，則可用施工坐標(biāo)進(jìn)行放樣了，具體步驟如下：

（1）、將控制點(diǎn)N4、N9和船臺兩端中心點(diǎn)A、B畫出來。由于是54北京坐標(biāo)，在輸入坐標(biāo)時一定要X,Y對調(diào)，為簡便可將前面幾位相同的坐標(biāo)省去，即上述4點(diǎn)坐標(biāo)簡化后如下表2所示：

表2

根據(jù)上述坐標(biāo)，在cad中畫出AB線和N4、N9 點(diǎn)，如下圖 2：

圖2

（2）、根據(jù)圖1，要建立施工坐標(biāo)系，必須將圖2繞A點(diǎn)順時針轉(zhuǎn)動至AB成水平線。為此從A點(diǎn)向左引出水平輔助線，標(biāo)出該水平輔助線與AB之間的夾角。為保證精度，在cad標(biāo)注設(shè)置中應(yīng)將角度精度設(shè)置為最大，如下圖3所示：（3）、將AB和N4、N9一起繞A點(diǎn)順時針旋轉(zhuǎn)121.33268271°，然后刪去角度標(biāo)注和水平輔助線，如下圖4所示：

圖3

圖4

（4）、利用ucs命令進(jìn)行坐標(biāo)系變換，轉(zhuǎn)變成施工坐標(biāo)系。即先將坐標(biāo)系原點(diǎn)移至點(diǎn)，其次X軸繞Y軸旋轉(zhuǎn)180°，然后從A點(diǎn)畫出施工坐標(biāo)系原點(diǎn)O,最后將坐標(biāo)系原點(diǎn)移至O點(diǎn)，完成施工坐標(biāo)系。如下圖5所示：

圖5

（5）、在圖5中用id命令直接讀出N4、N9的施工坐標(biāo)，分別為 N4（1094.8326，739.4928）（，1160.4584，912.1694）N9再 讀 出 B點(diǎn) 坐 標(biāo) 為（1199.9995，1000.0000），B 點(diǎn) 理 論 坐 標(biāo) 為（1200，1000），200m 的誤差為 0.5mm，因此精度滿足工程測量要求。

上述方法可用于碼頭、船臺等形狀比較規(guī)則的工程的施工坐標(biāo)系建立。但在公路、市政工程等形狀不規(guī)則的工程中，施工坐標(biāo)系不好建立，就是建立起來也較絕對坐標(biāo)系無太大優(yōu)勢，因此在形狀不規(guī)則工程的測量中可直接采用絕對坐標(biāo)放樣。放樣點(diǎn)的絕對坐標(biāo)如何求出？筆者認(rèn)為先從設(shè)計(jì)單位中獲取工程平面圖的cad電子版，其次根據(jù)已知點(diǎn)（2點(diǎn)即可）的絕對坐標(biāo)，將工程圖旋轉(zhuǎn)（也可采用坐標(biāo)系變換法，限于篇幅，在此省略），找出絕對坐標(biāo)系的原點(diǎn)，最后建立絕對坐標(biāo)系，即可從圖中獲取放樣點(diǎn)的絕對坐標(biāo)。

以圖1所示工程為例，本例中根據(jù)船臺中心線兩端點(diǎn)A、B的54北京坐標(biāo)，建立絕對坐標(biāo)系，具體步驟如下：

（1）、將A、B兩點(diǎn)的 X，Y坐標(biāo)對調(diào)，如下表3所示：

?

（2）、由于 YA>YB，XA

圖6

（3）、圖1應(yīng)該繞A點(diǎn)逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動角度為（90°+θ），由圖 6知

應(yīng)該繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動角度為121.33268271°。

（4）、利用ucs命令進(jìn)行坐標(biāo)系變換。即先將坐標(biāo)系原點(diǎn)移至A點(diǎn)，然后從A點(diǎn)畫出坐標(biāo)系原點(diǎn)O,最后將坐標(biāo)系原點(diǎn)移至O點(diǎn)，絕對坐標(biāo)系建立完畢，放樣點(diǎn)坐標(biāo)可直接從圖中讀出。如下圖7所示（由于圖形較大，原點(diǎn)未畫出來）：

圖7

三、注意事項(xiàng)

3.1 坐標(biāo)系單位通常為米，進(jìn)行坐標(biāo)系變換時工程圖紙單位也要設(shè)置為米；

3.2 長度單位的精度通常設(shè)置到3位，即毫米，就滿足工程測量要求了。但在求角度時，為保證準(zhǔn)確性，一定要將角度精確值設(shè)成最大，越精確越好；

3.3 如采用54北京坐標(biāo)，輸入時X,Y一定要對調(diào)，否則建立的坐標(biāo)系不準(zhǔn)確，圖中獲取的坐標(biāo)也是X,Y對調(diào)；

3.4 運(yùn)用cad進(jìn)行坐標(biāo)系變換，需要了解ucs命令及其參數(shù)，才能正確快速進(jìn)行坐標(biāo)系的移動或旋轉(zhuǎn)。

結(jié)語

運(yùn)用cad快速建立施工坐標(biāo)系（可避免繁瑣的轉(zhuǎn)角公式進(jìn)行坐標(biāo)變換）或絕對坐標(biāo)系，可以簡便地獲取所需坐標(biāo)進(jìn)行工程測量放樣，操作簡單，效率高，適用性較廣。

[1](美)George,OMURA.Autocad 2000從入門到精通[M].北京：電子工業(yè)出版社1999年9月.