专利名称：一种测量坐标与施工坐标间的互相换算方法
技术领域：
本发明属于工程测量技术领域，具体涉及一种测量坐标与施工坐标间的互相换算 方法。
背景技术：
传统的建筑物定位测量方法是直接使用设计院提供的测量坐标进行施测，一般 情况下测量坐标与建筑物的纵、横轴间都存在一定的夹角，在放样过程中经常要计算两点 间的方位角和距离，以进行核对确保数据准确，这样计算工作量就会很大，对数据的准确性 势必会造成一定的不利影响。因此，有必要开发一种新型建筑物定位测量方法。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测量坐标与施工坐标间的互相换算方 法，以便减少计算工作量，提高建筑物定位测量数据的准确性。本发明解决其技术问题采用以下的技术方案本发明提供的测量坐标与施工坐标间的互相换算方法，具体是先由设计院获得 建筑物的设计定位测量坐标，再用电脑通过Excel软件将所有需要放样的测量坐标全部换 算过来，在测量坐标全部换算过程中需要利用施工坐标系转换公式，利用施工坐标系转换 公式将测量坐标转换成与建筑物平行和垂直的坐标，通过该坐标系可以使同轴线上两点的 距离计算变的十分简单快捷，因为不管两点是在用一个纵轴还是同一个横轴上，方位角一 定是0°、90°、180°、270°中的一种，同纵轴或横轴上两点的(A，B)值中一定有一个值是 相同的。换算后的数据经核对无误后就确定为施工坐标，然后利用该施工坐标进行放样。所述施工坐标系转换公式为A = (X-X0) · cos α +(Y-Y0) · sin αB = (Y-Y0) · cos α -(X-X0) · sin α上述公式中Χ和Y分别为设计院给出的测量坐标值，是已知的；Xtl和Ytl由施工单 位自己确定的坐标值，用于调整坐标正负值，是已知的；A和B为求出的施工坐标值。因为公式中存在减法，因此为了避免B值会产生负值而给放样工作带来麻烦，所 以引入正负值调整坐标点(Xo，Ytl)，下面会做详细说明。本发明提供的上述测量坐标与施工坐标间的互相换算方法，其用于新开工建筑物 或旧建筑物以及符合本方法条件的其他任何情况的定位测量。本发明与传统的建筑物定位测量方法比较，具有以下的主要优点其一.减少了计算量将坐标转换成与建筑物平行和垂直的施工坐标，通过坐标 值就可以非常快速的计算出同轴线上两点的距离大小(因为同轴线上的两点坐标值的A或 B是相同的，距离的大小等于坐标值不同的B或A值的差值)，不管两点是在用一个纵轴还 是同一个横轴上，方位角一定是0°、90°、180°、270°中的一种，非常直观，大大减少了计铃旦昇里。其二 .使用方便提供了一种用于建筑物定位测量的坐标转换公式，由于该转换 公式是事先设定好的，并且是通用无条件限制的，可以在放样前在电脑中利用Excel软件 将所有需要放样的测量坐标全部换算过来，数据核对无误后，直接利用施工坐标即可放心 放样。如在放样过程中临时增加一个与建筑物有相对关系的点位，我们可以根据与建筑 物最近的坐标点，通过相对关系很快的推算出新增点的施工坐标值，即可放样。如果不转换的话，那推算和验算起来就非常麻烦了。因此施工坐标的利用价值非常之大，它会给工程测量工作带来不可估量的贡献。其三.提高数据准确率通过坐标转换法其自身特有的反验算功能进行反算核 对，可以提高数据准确率达到100%。举例说明A= (X-X0) · cos α + (Y-Y0) · sin αB = (Y-Y0) · cos α -(X-X0) · sin α(X，Y)为设计院给出的测量坐标值是已知的，(X0, Y0)可由自己确定，用于调整坐 标正负值，同样也是已知的。这样可以求出施工坐标值(Α，B)，再将每个所求坐标值(Α，Β) 分别带入反算公式中X = A · cos α -B · sin α +X0Y = B · cos α +A · sin α +Y0求出(Α，B)的转换前原始坐标值，如和原值相符则说明所转换过来的施工坐标值 一定是正确的，反之说明转换过程有误计算结果不可用，须查错改正或重新计算。总之，本发明可以消除测量坐标系的X、Y轴与建筑物纵横轴线间的夹角，使换算 后的施工坐标系的A、B轴分别与建筑物纵横轴线保持平行或垂直(90°夹角)，点位间的 相对关系非常直观。两点间的距离可以通过施工坐标系A轴或B轴的数值差直接求得，即 Α1-Α2或Β1-Β2的差值绝对值，换算前两点距离D2 = (X1-X2)2+(Y1-Y2)2。计算公式大大简 化，不仅计算速度快，同时也提高了计算结果的准确性。


图1是本发明测量坐标系与建筑物平面关系简图。图2是测量坐标系、施工坐标系、建筑物的平面关系简图，可以显示出坐标系的夹角。图中1.测量坐标系；2.施工坐标系；3.两坐标系间的夹角α ；4.相对测量坐标 系原点(XO, Υ0) ；5.拟定位的建筑物。
具体实施例方式本发明提供的是一种测量坐标与施工坐标间的互相换算方法，其步骤包括(1)获取施工总平面蓝图施工单位在做定位测量前，须获得设计院所出示的带有定位测量坐标的施工总平 面蓝图。该蓝图必须通过业主审核，如有改动应有设计院再次修改总图，最后确定无误后方 可使用。
(2)绘制测量坐标系与建筑物间的大致平面关系简图根据测量坐标的X值的增大方向和Y值的增大方向，确定测量坐标系1在施工总平面蓝图中的正负方向，进而绘制出与建筑物间的大致平面关系简图，参见图1。(3)计算两坐标系间的夹角α值3(取锐角值)为方便施测，先建立一个平行于建筑物横轴和纵轴的施工坐标系2，并将该施工坐 标系与上述测量坐标系重合，对两个坐标系形成鲜明的对比，显示出两坐标系间的夹角α。参照图1，我们可以推导出这样的等式taga = (Ya-Yb) + (Xa-Xb)，将a和b的 测量坐标值分别代入公式中即可求出夹角α值。(4)绘制两坐标系与建筑物间的准确平面关系简图延建筑物轴线的平行和垂直方向，根据夹角α角值我们可以准确的绘制出带有 两种坐标系的平面关系简图，参见图2。图2中编号5为拟定位的建筑物。(5)建立施工坐标系转换公式换算公式:A= (X-X0) · cos α +(Y-Y0) · sin αB = (Y-Y0) · cos α -(X-X0) · sin α为了方便计算，转换后的施工坐标值应都是正值，但是公式中存在减法，所以必须 要进行一次试换算，试换算前首先将正负值调整坐标点(χο，Υ0)取(0，0)，也可以视为忽 略不计后再进行首次试换算，如果A、B都是正值，说明正负值调整坐标点不起作用，可以将 其忽略，转换起来就更加简单了 ；如果出现负值，则由施工设计者选定一个合适的相对测量 坐标原点4 (Χ0，Υ0)，作为正负值调整坐标点，一般取整数，只要转换后的施工坐标值都为正 值即可，该调整坐标点的引入将测量坐标系的原始坐标原点(0，0)改为了相对坐标点(Χ0， Υ0)，但是不改变测量坐标系的任何属性。(6)换算结果的检核按下述换算公式将各已知值导入进行测量坐标向施工坐标的换算；再将换算后的 施工坐标值导入反换算公式进行反换算。将反换算后结果与原测量坐标值进行核对，如果 一致则所换算的施工坐标值正确有效，可以使用。反换算公式X= A · cos α -B · sin α +X0Y = B · cos α +A · sin α +Y0。本发明提供的是一种测量坐标与施工坐标间的互相换算方法，其用于新开工建筑 物或旧建筑物以及符合本方法条件的其他任何情况的定位测量。
权利要求
一种测量坐标与施工坐标间的互相换算方法，其特征是先由设计院获得建筑物的设计定位测量坐标，再用电脑通过Excel软件将所有需要放样的测量坐标全部换算过来，在测量坐标全部换算过程中需要利用施工坐标系转换公式，利用施工坐标系转换公式将测量坐标转换成与建筑物平行和垂直的坐标，该坐标系中同轴线上两点的距离，不管两点是在用一个纵轴还是同一个横轴上，方位角一定是0°、90°、180°、270°中的一种，同纵轴或横轴上两点的(A，B)值中一定有一个值是相同的，换算后的数据经核对无误后就确定为施工坐标，然后利用该施工坐标进行放样，所述施工坐标系转换公式为A＝(X-X0)·cosα+(Y-Y0)·sinαB＝(Y-Y0)·cosα-(X-X0)·sinα上述公式中X和Y分别为设计院给出的测量坐标值，是已知的；X0和Y0由施工单位自己确定的坐标值，用于调整坐标正负值，是已知的；A和B为求出的施工坐标值。
2.根据权利要求1所述的互相换算方法，其特征是该方法的步骤包括(1)获取施工总平面蓝图施工单位在做定位测量前，须获得设计院所出示的带有定位测量坐标的施工总平面蓝 图；该蓝图必须通过业主审核，如有改动应有设计院再次修改总图，最后确定无误后方可使 用；(2)绘制测量坐标系与建筑物间的大致平面关系简图根据测量坐标的X值的增大方向和Y值的增大方向，确定测量坐标系在施工总平面蓝 图中的正负方向，进而绘制出与建筑物间的大致平面关系简图；(3)计算夹角a值为方便施工测量，先建立一个平行于建筑物横轴和纵轴的施工坐标系，并将该坐标系 与上述测量坐标系重合，对两个坐标系形成鲜明的对比，显示出两坐标系间的夹角a ’然 后利用公式tag a = (Ya-Yb) + (Xa-Xb)求出夹角a值，其中a和b为测量坐标值；(4)绘制两坐标系与建筑物间的准确平面关系简图延建筑物轴线的平行和垂直方向，根据夹角a值绘制出带有两种坐标系的准确平面 关系简图；(5)利用施工坐标系转换公式将所有需要放样的测量坐标全部换算过来为了方便计算，转换后的施工坐标值应都是正值，但是公式中存在减法，所以必须要进 行一次试换算，试换算前首先将正负值调整坐标点(X0，Y0)取(0，0)，或者视为忽略不计后 再进行首次试换算，如果A、B都是正值，说明正负值调整坐标点不起作用，可以将其忽略； 如果出现负值，则由施工设计者选定一个合适的相对测量坐标原点(X0，Y0)，作为正负值调 整坐标点，一般取整数，只要转换后的施工坐标值都为正值就行，该调整坐标点的引入将测 量坐标系的原始坐标原点(0，0)改为了相对坐标点(X0，Y0)，但是不改变测量坐标系的任 何属性；至此，完成了测量坐标与施工坐标间的换算，得到换算后的未经核对的施工坐标值。
3.根据权利要求2所述的互相换算方法，其特征是将换算后的施工坐标值导入下述的 反换算公式进行反换算，反换算公式X = A cos a -B sin a +X0<formula>formula see original document page 3</formula>将反换算后结果与原测量坐标值进行核对，如果一致则所换算的施工坐标值正确有 效，至此，完成了测量坐标与施工坐标间的互相换算。
4.权利要求1至3中任一权利要求所述方法的用途，其特征是该方法用于新开工建筑 物或旧建筑物以及符合本方法条件的其他任何情况的定位测量。
全文摘要
本发明涉及一种测量坐标与施工坐标间的互相换算方法，具体是先由设计院获得建筑物的设计定位测量坐标，再用电脑通过Excel软件将所有需要放样的测量坐标全部换算过来，在测量坐标全部换算过程中需要利用施工坐标系转换公式，利用施工坐标系转换公式将测量坐标转换成与建筑物平行和垂直的坐标，该坐标系中同轴线上两点的距离不管两点是在用一个纵轴还是同一个横轴上，方位角一定是0°、90°、180°、270°中的一种，同纵轴或横轴上两点的(A，B)值中一定有一个值是相同的，换算后的数据经核对无误后就确定为施工坐标，然后利用该施工坐标进行放样。本发明可以使计算公式简化，并且计算快，同时提高了计算结果的准确性。
文档编号G01B21/00GK101825452SQ20101015461
公开日2010年9月8日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者桂祁东 申请人:中国第一冶金建设有限责任公司