道路中线中桩及其坐标快速获取方法
公路任意点坐标计算公式,基本上包含公路中所有的线形,满足你的好奇心!
公路道路上有关P 点的坐标计算：在公路施工过程中，需要进行放样的点位，不外乎两种情况：一种是该点位于公路中心线上，即公路中桩，另一类则是点位在中线以外，位于某个中桩的横断方向上。
这样无论哪种情况，需要放样的点的桩号首先是已知的。
以下就这两种情况，对公路点位放样计算进行一下阐述，讲述一下坐标计算方法。
一：P 点位于直线段上，各桩坐标计算： 1、 P 点在直线上各中桩坐标计算当需要放样的P 点位于直线上时，有两种情况：位于YZ 到ZY 或者HZ 到ZH 之间， 或者位于公路QZ 和ZH （ZY ）之间，其计算方法相同，公式如下：[公式（1）]X p =X 0+l cosA i-1,i Y p =Y 0+l sin A i-1,I式中， （X 0 ,Y 0） 为该段直线的起点（可以是YZ ，HZ 或QZ ）坐标 l 为要求计算的P 点与该直线段起点的桩号差（距离）。
2、 P 点位于横断面上，其所对应的中桩位于直线上时：X p =X z +Dcos （A i-1,i ±90） Y p =Y z +Dsin （A i-1,i ±90）式中， （X z ，Y z ）为P 点对应的中桩的坐标 P 点位于左幅时，取“—”反之取“+” D 为P 点到直线上的法线距离二、P 点位于单圆曲线上，各桩坐标计算：1、当需要放样的P 点位于单圆曲线上，其中桩坐标计算如下：[公式（2）]式中， （X 0，Y 0）为ZY 点坐标，R 为圆曲线半径 l 为P 点与ZY 点的桩号差（弧长） 当路线左转时，取“—”，反之取“+”2、P 点位于横断面上，其所对应的中桩位于单圆曲线上时：式中，第一个“”号，路线左转取“—”，右转取“+”第二个“”号，P 点位于左幅时，取“—”，反之取“+”三、P 点位于带缓和曲线的圆曲线上，各桩坐标计算：当P 点位于带缓和曲线的圆曲线时，分为以下三种情况： 第一种情况，ZH 到HY 段，中桩和边桩计算： 1、ZH 到HY 段，中桩坐标计算：[公式（3）]式中，c = l -(X 0，Y O )为ZH 点坐标l 为P 点与ZH 点桩号差，L s 为缓和曲线长 当路线左转时，取“—”，反之取“+”2、ZH 到HY 段，P 点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上：式中，（Xz ，Yz ）为P 点对应的中桩坐标l 为P 点对应的中桩与ZH 点桩号差，Ls 为缓和曲线长 第一个“”号，路线左转取“—”，右转取“+” 第二个“”号，P 点位于左幅时，取“—”，反之取“+” 第二种情况，HY 到YH 段，中桩和边桩计算：1、HY 到YH 段，中桩坐标计算：[公式（4）]式中，(X 0，Y O )为HY 点坐标l 为P 点与HY 点桩号差，Ls 为缓和曲线长 当路线左转时，取“—”，反之取“+”2、HY 到YH 段，P 点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上：式中，（Xz ，Yz ）为HY 点坐标l 为P 点对应的中桩与HY 点桩号差，Ls 为缓和曲线长 前两个“”号，路线左转取“”，右转取“” 第三个“”号，P 点位于左幅时，取“—”，反之取“+”第三种情况，YH 到HZ 段，中桩和边桩计算： 1、YH 到HZ 段，中桩坐标计算：[公式（5）]c = l -(X 0，Y O )为HZ 点坐标l 为HZ 点与P 点桩号差，L s 为缓和曲线长 当路线左转时，取“+”，反之取“—”2、YH 到HZ 段，P 点对应的中桩位于带缓和曲线的圆曲线上：式中，（Xz ，Yz ）为P 点对应中桩坐标l 为HZ 点桩号与P 点对应的中桩桩号差，Ls 为缓和曲线长 第一个“”号，路线左转取“+”，右转取“—” 第二个“”号，P 点位于左幅时，取“—”，反之取“+”四、复曲线上各点的坐标计算：1、 当复曲线中间不设缓和曲线时，采用以下方法进行计算：对于第一缓和曲线、第一段圆曲线以及第二缓和曲线，分别用公式（3）、公式（4）和公式（5）计算；对于第二段圆曲线，用公式（2）计算，计算时将公式（2）中的换成，l 1，L s1分别为第一圆曲线和第一缓和曲线长度，左转取“—”，右转取“+”。
道路中线选线及中桩设计
3、具体定线 在小控制点间，详细定出各交点的位置。
原则：应充分利用建设用地，严格保护农用耕 地。保护生态环境，与自然景观要协调。在 选线时要考虑平纵横面的相互间组合与合理 配合。
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三、山脊线
由于分水线的引导，山脊线大的走向基本明确。布线主 要解决以下三个问题：控制垭口选择、侧坡选择、侧坡布 线。
实际布线时三个问题应综合考虑。 山脊线布线实例：
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七· 丘陵区公路选线
丘陵区分微丘区和重丘区，微丘区 接近于平原区、重丘区接近于山岭区， 其最大特点是路路可行。因此，丘陵区 选线重点解决的问题是：
一、选、定线的原则及步骤 1 、全面布局
就是在起终点及中间必须通过的据点寻找可能通 行的“路线带”，并确定一些大的控制点，连接起 来即形成路线的基本走向。
原则：是要全面布局。路线布局，是关系到公路 “命运”的根本问题。总体布局如果不当，即使局 部路线选得再好，技术指标确定得再恰当，仍然是 一条质量很差的路线。因此，在选线中，首先应着 眼于总体布局，解决好基本走向问题。
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（4）河床纵坡陡峻的河段
由下游向上游方向，提前抬高路线线位，利用有利地形展线。
二、越岭线
越岭线布线解决的主要问题是：垭口选择、过岭标高的确定、 垭口两侧的展线。
1、垭口选择 考虑因素：垭口高低、位置、两侧展线条件、地质条件 2、过岭标高的确定 由地形、地质条件确定。 垭口宽厚、地质条件差时，易浅挖；当山脊瘦、地质条件好 时，可深挖。一般最多可挖 20 米左右，再深时应考虑采用隧道。 过岭标高的确定，直接影响两侧的展线方案，因此，标高的 确定应与展线方案综合考虑。
路线中线桩点的坐标计算
路线中线桩点的坐标计算如图1所示，已知两交点的坐标：JDi(XJDi ，YJDi)，JDi-1(XJDi-1，YJDi-1)。
路线导线的坐标的坐标方位角A 和边长S 可按坐标反算公式求得：A i-1,i =tg -111----i i i i x x y y ， (式1)S i-1,i =i i i i A x x ,11cos ---=ii i i A y y ,11sin --- (式2)S i-1,i =2121)()(---+-i i i i y y x x (式3)在选定各圆曲线半经R 和缓和曲线长度Ls 后，根据各桩点的里程桩号，即可算出相应的坐标值X,Y 。
一、 HZ 点(包括线路起点)至ZH 点之间的中桩坐标如图1所示，此段为直线。
桩点的坐标按下式计算：X JDi =X HZi-1+D i cosA i-1,iY JDi =Y HZi-1+D i sinA i-1,I (式4)式中A i-1,i 为线路导线JDi-1到JDi 的坐标方位角；Di 为桩点到HZi-1的距离(Si-1,i –THi-1)，即桩点里程与HZi-1点里程之差；X HZi-1、Y HZi-1为HZi-1点的坐标，由下式计算：XHZi-1=X JDi-1+T Hi-1cosA i-1,iY HZi-1=X JDi-1+T Hi-1sinA i-1,i (式5)同理计算出直线终点ZHi 点的坐标 X ZHi =X JDi-1+(Si-1,i –THi)cosA i-1,iY ZHi =X JDi-1+(Si-1,i –THi)sinA i-1-I (式6)二、 ZH 点至YH 点之间的中桩坐标如图1所示,此段包括第一缓和曲线及圆曲线,先计算桩点的切线支距法坐标x 、y ：1、缓和曲线上桩点的切线支距法坐标x 、y ：X=()L -22540SL R L Y=SRL L 63(式7)L 为桩点(测点)到缓和曲线起点ZH 的曲线长，即测长；R 为圆曲线半径；L S 为缓和曲线总长2、圆曲线上桩点的切线支距法坐标x 、y ：以ZH 为起点：(带有缓和曲线的圆曲线，)X=Rsin ϕ+q=Rsin )2(1800S L L R +π+2S L –23240RL SY=R(1－cos ϕ)+p=R …1–cos )2(1800S L L R +π‟+RL S 242 (式8) ○1L 为桩点到HY(缓圆点,既圆曲线的起点)的曲线长，仅为圆曲线部分的长度，则： 式中ϕ=α+βo =R L π180⨯+βo =RL π0180⨯+πR L S 21800⨯=)2(1800S L L R +π， ○2若L 为桩点到ZH(直缓点)的曲线长，则：式中ϕ=α-βo =R L π180⨯-βo =RL π0180⨯-πR L S 21800⨯=)2(1800S L L R -π。
(整理)路线中线桩点的坐标计算
Yi= YHZi－XsinAi,i+1-YcosAi,i+1(式15)
当曲线为右转曲线时，将Y=-Y代入。
举实例
路线交点JD2的坐标：XJD2=2588711.270,YJD2=20478702.880；
JD3的坐标：XJD3=2591069.056,YJD3=20478662.850；
6）、第二直线上中桩坐标的计算：
HZ点的坐标按(式5)：XHZ3=XJD3+TH3cosA34=2591666.530
YHZ3=XJD3+TH3sinA34=20479130.430
如K7+600,D=7600-7493.646(HZ的桩号)=106.354,代入(式4)即可求得:
X600=XHZ3+DcosA34=2591750.285
Y600=YHZ3+DsinA34=20479195.976
测量坐标与施工坐标的变换
桩号计算公式：
K=(X测-X起)cos+(Y测-Y起)sin+K起
偏移计算公式：
Z=(Y测-Y起)cos-(X测-X起)sin
注：1、以上要用大地坐标(测量坐标)及贯标里程(大里程)，
2、方位角值用算出的原值或加上360的值。
计算CY8实测坐标(352327.4592,400968.7426)的里程和偏移：
Z=-0.0266(为负值,赋予的意义与上述相同)
K=-1181.08477+37431=36249.9152
CY9实测坐标(352126.4962,401169.3440)的里程和偏移：
Z=-0.0265
线路中桩坐标计算
线路中桩坐标计算
首先是测量过程。
在进行线路中桩坐标计算之前，需要进行一系列的测量工作，包括线路的起点和终点位置，以及其他关键位置的测量。
这些测量通常使用全站仪或其他测量设备进行，可以确定各个位置的水平和垂直坐标。
接下来是计算过程。
在测量数据获取之后，需要进行一些计算以确定各个桩的坐标。
这个过程通常涉及直线或曲线的计算，以及测量数据的加工和处理。
通过使用适当的计算方法和公式，可以确定线路上各个位置的坐标。
最后是标记过程。
一旦确定线路上各个桩的坐标，需要将这些坐标标记在实际的线路上。
这可以通过在地面上设置标志、使用喷漆等方法来实现。
标记过程通常需要注意标记的准确性和可读性，以确保后续的工程施工和测量工作的顺利进行。
线路中桩坐标计算有很多应用。
例如，在公路、铁路和输电线路等工程项目中，需要确定每个桩的位置，以便安装和施工。
此外，线路中桩坐标计算还可以用于监测工程项目的变形和位移，以及进行地理信息系统（GIS）数据的管理和分析。
线路中桩坐标计算的精度要求通常比较高，因为它直接关系到后续工程项目的质量和安全。
因此，在进行线路中桩坐标计算之前，需要仔细规划和准备，确保测量和计算的准确性和可靠性。
此外，使用高质量的测量设备和适当的计算方法也是确保计算结果正确的关键。
总的来说，线路中桩坐标计算是一种重要的工程技术方法，它可以用于确定线路上各个位置的具体坐标。
通过测量、计算和标记的过程，可以确定线路中桩的位置，并为后续工程项目的施工和监测提供准确的参考。
（以上内容仅为参考，具体情况还需根据实际需要进行调整和解决。
公路施工放线中边桩坐标计算
公路施工放线中边桩坐标计算1.确定边坡起点和终点坐标边坡起点是指边坡开始的位置，一般是公路平面路面的外边缘。
边坡终点是指边坡结束的位置，一般是边坡与平面路面的交接点。
边坡起点和终点的坐标可以通过实地测量或根据设计图纸确定。
2.计算边坡的坡度坡度是指边坡的斜率，一般用百分比表示。
计算边坡坡度的方法有以下两种：方法一：直接计算斜率值地面上两点的高差除以两点之间的水平距离，再乘以100，即可得到边坡的坡度。
例如，地面上两点的高差为5米，水平距离为100米，则边坡的坡度为5/100*100=5%。
方法二：利用正切值计算斜率值边坡的坡度可以通过测量边坡的倾斜角度来计算。
根据正切函数的性质，tan(坡度角度)=高差/水平距离。
通过测量边坡起点和终点的高差和水平距离，可以计算出边坡的坡度角度，然后再转化为百分比表示。
3.计算边坡的坡高坡高是指边坡的垂直高度，即边坡起点点位的高程和终点点位的高程之差。
坡高的计算可以直接通过实地测量得到，也可以根据设计图纸上标注的高程数值进行计算。
4.确定边坡的放线点位边坡的放线点位是根据边坡起点和终点的坐标、坡度和坡高进行计算得出的。
根据边坡起点的坐标、坡度和坡高，可以计算出边坡上每个放线点位的坐标和高程。
具体计算方法如下：(1)确定边坡起点的坐标和高程。
(2)根据边坡的坡度和坡高，计算出边坡上每个等分点的高程。
(3)根据边坡起点的坐标和高程，以及等分点的高程，计算出边坡上每个等分点的坐标。
5.检查边坡放线的准确性在计算边坡坐标后，需要进行准确性检查。
可以通过对边坡上的放线点进行测量，然后与计算得出的坐标进行比对，如果两者相差较大，说明计算有误，需要重新计算。
总之，公路施工放线中边坡坐标的计算是一项复杂而重要的任务，需要根据设计要求和实际情况进行准确计算。
通过正确计算边坡的坐标和坡度，可以确保公路施工的质量和安全。
公路平面测设—中桩坐标计算
圆曲线起点的坐标：
X ZYi YZYi
X JDi Ti cos Ai1 YJDi Ti sin Ai1
圆曲线终点的坐标：
X YZi YYZi
X JDi Ti cos Ai YJDi Ti sin Ai
• 2）圆曲线任意点坐标计算
01 平面线形组合类型 02 中桩坐标计算
04
中桩坐标计算
2.依据导线测绘地形图，并进行纸上定线，完成平面设计。 3.计算交点坐标 4.计算中桩坐标 1）计算直线段的坐标 2）计算平曲线上坐标
（1）计算平曲线起、终点坐标 （2）计算ZH-QZ段的坐标 （3）计算QZ-HZ段的坐标
• 一、导线点坐标计算（同工程测量） 二、交点坐标计算
路线的方位角计算
（2）坐标：
X i1 Yi1
X Yi
i D cos Ai D sin Ai
D为两点间的水平距离
三、中桩坐标计算
1.未设缓和曲线的单圆曲线坐标计算 1）圆曲线起、终点坐标计算
JDi 的坐标为 X JDi ,YJDi ，交点前后直线边的方位角分别为 Ai1, Ai ，圆曲线的半
段的各点的坐标为：
X
Y
X HZi X / cos Ai Y YHZi X / sin Ai Y /
/ sin Ai cos Ai
• （3）直线段中桩坐标的计算 • 位于ZH之前或HZ点之后的直线段可利用JD点的坐标或ZH、HZ点
的坐标与该点的距离及其方位角计算出该点的坐标。
3 h
（公式1）
•
圆曲线段各点X
X/
/
Y、/ ：
R sin(
l 180)
建立坐标系并获取桩点坐标方法
①建立坐标系
1．打开CAD,工具—新建UCS（W）—原点
2．（x=-123 Y=-456 Z=-789）前面加符号
注：输入坐标时逗号注意大小写
②复制黏贴图纸到该坐标系图纸上
1.将图纸创建块，后复制到新建坐标系图纸中
2.Sc快捷键将图纸进行缩放到合适比例（sc，后选取图纸后点回车，点击基准点，按R后
点回车，点击基准点和已知线段的端点后点取另一个已知线段端点。
）
3.点击旋转，选取图纸后点回车，点击基准点，按R后点回车，点击基准点和已知线段的
端点后点取另一个已知线段端点。
③获取坐标
1.工具-加载-zbbz插件，（进行坐标字体大小调整o (选项)）
2.点击所需点获取坐标。
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道路中线中桩及其坐标快速获取方法
集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
道路中线中桩号及其坐标快速获取方法摘要：本文根据设计单位提供的交点坐标、曲线要素，利用开发的程序，生成包含圆曲线、缓和曲线等道路中线，并且介绍了在生成的中线上每隔一定距离的中线点、任意中线点、曲线要素点中桩号及其坐标获取的方法，为坐标点放样和纵横断面测量提供快捷方便。
关键词：中线放样缓和曲线曲线要素
中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：
1引言
随着国民经济的快速发展，道路建设也在飞速发展。
在整个道路施工中，道路测量尤为重要。
道路中线一般由直线段、圆曲线、缓和曲线等组成。
在道路测量中纵横断面测量、道路中线点和曲线要素点的放样工作量很大。
在前期纵横断面测量中，中桩距离的量取，如果能在CAD
图中每隔5米或10米就标注，那中桩距离的量取就大为方便快捷。
在实施中，道路放样定位测量就是根据道路中线点及曲线要素点坐标到实地进行定位。
本文主要介绍利用开发的程序及CAD的功能来实现道路中线中桩桩号计算及其坐标的快速便捷地获取，从而提高工作效益。
2中线线型生成
测绘单位根据设计单位提供的道路交点坐标、曲线要素进行pline
线的生成。
首先将设计单位提供的道路交点坐标的文本文件生成展点图，然后从起点开始用pline线依次连接每个交点。
如JD1pJD2pJD3
等。
直接用pline线依次连接相邻的交点即可以。
圆曲线部分pline线生成
利用自主编制的软件，结合CAD的强大功能，按以下步骤进行。
首先进入程序中的圆曲线计算部分，然后选中要生成圆曲线部分中的相邻三个交点间的直线连线，最后输入圆半径数据，回车得到圆曲线部分圆弧曲线。
圆曲线要素包括圆曲线半径R、偏角a。
圆曲线部分桩号计算公式
T=R*tan(a/2)L=π/180*a*R
圆曲线部分桩号是根据交点的里程推算的。
ZY里程=JD里程-T
YZ里程=ZY里程+L
QZ里程=ZY里程+L/2
缓和曲线部分pline线生成
按以下步骤进行⑴：首先进入程序中的缓和曲线计算部分⑵：选中要生成缓和曲线部分的三个交点间的直线连线。
⑶：输入缓和曲线部分中圆曲线的半径R、缓和曲线的缓和长L0,回车得到缓和曲线部分弧线曲线。
缓和曲线要素包括其中圆曲线半径R、缓和长、偏角a。
缓和曲线部分桩号计算公式
ZH点里程=JD里程-T
YH点里程=HY点里程+L1(圆曲线部分长)
HZ点里程=YH点里程+L0
QZ点里程=ZH点里程+L/2
整体Pline线生成
将上述中的直线段Pline线、圆曲线部分弧线曲线Pline线、缓和曲线部分弧线曲线Pline线，在CAD中执行Pe，然后输入Join，即将上述三部分的Pline线连为一个整体。
3中桩桩号及其坐标生成
⑴：进入程序中的中桩桩号生成部分，提示输入文本文件名，输入一个文本文件的文件名，然后选中上述中生成的pline线。
⑵：输入步距（即每隔多长采集一个点坐标，如10米）。
⑶：程序自动将每隔几米中桩点、中线的起始点、曲线要素点的桩号自动的绘在Pline线上（见图1），并同时将每点采集坐标自动的保存到上述指定的文本文件中去，形成的部分数据坐标格式见（表1）。
坐标文件（表1）
4中桩上任意点桩号及其坐标获取
⑴：进入程序中的任意点桩号及其坐标获取生成部分，选中上述中的pline线，输入上述的.txt文件名，然后输入到起点的距离或在Pline线上任意地捕捉一点，程序则自动的将该点生成的中桩桩号标注在上述以.dwg文件中，并将生成的坐标数据也自动的追加到上述的.txt文件中。
将上面生成的.txt文件转换格式，转换成RTK或全站仪默认的格式，然后上传到RTK或全站仪中，实现快速放样定位。
6结束语
通过本文介绍利用开发的程序及CAD的功能，显示出如下的优势：能根据设计单位提供的交点坐标、曲线要素，生成包含圆曲线、缓和曲线等道路中线线型。
并且介绍了在生成的中线上每隔一定距离的点、任意中线点、曲线要素点中桩号及其坐标获取的方法。
现场情况往往受施工条件限制及RTK信号限制，放样点在实地有时无法放出，这就要随时进行加桩计算，通过手提式便携机电脑，运用编制的程序，实现快速的采集坐标。
由于中桩桩号都显示在中线线条上，也为纵横断面测量的量取提供了很大的方便，提供成果资料也非常清晰直观。
通过在许多工程中使用，显示操作非常方便快捷，大大提高了工作效益。
参考文献：
1高井祥王家贵郑文华葛永慧工程测量煤炭工业出版社2000.02
2孔祥元郭际明刘宗泉大地测量学基础武汉大学出版社2006.01
作者简介：吴春开（1963.11-）男江苏省溧阳市，工程师，学历：中专研究方向：城市测绘。