前方交会法
浅述电站建设中极坐标放样法与前方交会法
浅述电站建设中极坐标放样法与前方交会法一、前言在核电建设过程中，为了使各建筑物中的设备、预埋件及管道等位置在施工过程中始终处于准确的受控状态，施工放样尤为重要。
施工放样的方法很多，如极坐标法、前方交会法、距离交会法等等。
测量技术人员必须兼顾效率、成本及精度要求而采用不同的放样方法，本文结合工程实践，就核电站建设常用的极坐标法放样及前方交会法放样法进行探讨。
二、极坐标法放样1、原理极坐标法放样是利用数学中的极坐标原理，以两个控制点的连线作为极轴，以其中一点作为极点建立极坐标系，根据放样点与控制点的坐标，计算出放样点到极点的距离（极距S）及放样点与极点连线方向和极轴间的夹角（极角）。
极距S、极角即为放样数据。
2、作业步骤（1）如上图，在C点架设全站仪，对中整平，后视B点（2）测设角度，（3）在CA方向上测设距离S（4）标定点位A。
3、精度分析：从上述步骤分析，其主要误差来源包括：架设仪器的对中误差、测角误差、测距误差和标定误差。
这里假定控制点的误差对下一级网影响较小，可忽略不计。
（1）对中误差，一般的光学对点器，其对点精度在0.5mm左右，若利用强制观测墩或者采用徕卡天底仪（NL）对点，我们常将其忽略不计。
（2）测角误差对放样点位的影响为。
（3）测距误差在工程建设中一般用全站仪来测设距离，距离测设的精度主要取决于（不考虑地球曲度，大气折光的影响）仪器的测距所能达到的精度和仪器的对中、反射镜对中杆铅直误差三个方面。
①测距仪的测距精度测距仪本身的测距精度，是指各种仪器所标称的精度指标，常用A+B*s表示。
例如：徕卡TCA2003全站仪，其测距精度为±（1mm+1ppm×s）.其中1mm为该测距仪的固定误差，1 ppm.·s为比例误差。
当D=100 m 时，所引起的测距误差设为，则有：= ± 1mm+1×10¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬ ×100000= ± 1.1mm②对中杆倾斜引起的距离误差对中杆的铅直是以圆气泡居中为标准的，实际工作中，人持对中杆进行放样，要使对中杆铅直是非常困难的，因为圆气泡总有偏差。
南方CASS软件前方交会计算方法的探讨
两个 已知座标 点 Ａ、 与求 点 Ｐ的 坐标 的测 量 方法 Ｂ
（ 图 ｌ所 示 ） 如 。
Ｐ
便 内业计算 相继 各 种 相关 软 件 应运 而 生 。在 此 ， 以
当 已知 的 高 级 控 制 点 的 数 量 不 能 满 足 地 形 测 图 或 地
质工程 测量需 要 的情 况 下 ， 常采 用 经 纬仪 交 会法 来 加密控 制点 （ 简称 图根 点 ） 。经 纬 仪交 会 法分 为外 业 测量和 内业计算 两个部 分 ， 外业部 分包 括选 点 、 在 埋 桩和观 测 。在 内业计 算 过 程 中 比较 复杂 ， 过 人 通 工 查三角 函数表 或 者 利用 带 有 函数 的 专用 计 算 器 ，
中 图分 ＴＶ２ ． 河 一 类 号 ： ２１ １ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ６—５ ０ （ Ｏ１ ） ６—０ ４ １０ ０８２ １０ ０ ７—０ ３
北ｍ
冶～
ＤＩ ＣＵＳ Ｉ Ｓ Ｓ ＯＮ ＡＢＯＵＴ ＮＴＥＲＳ Ｉ ＥＣＴＩ ＯＮ ＣＡＬＣＵＬＡＴＩ ＯＮ Ｉ ＴＨ ＯＵＴＨ Ｓ ＣＡＳＳ Ｓ ＯＦｒ ＡＲＥ Ｗ
总 第 １ ６期 ８ ２ １ 年 第 ６期 ０１
Ｔｏ ａ １ ６ ｔ１ ８ ２ １ Ｎｕ ｂ ｒ ０１ ． ｍ ｅ ６
南方 Ｃ Ｓ Ａ Ｓ软 件 前 方 交 会 计 算 方 法 的探 讨
程 忠 艮
（ 河北 省水 文水 资 源 勘 测 局 ， 北 石家 庄 ０ ０ ３ ） 河 ５０ １ 摘 要 ： Ａ Ｓ软 件 提 供 了多 种 交 会法 的计 算 方 法 ， 确 保 精 度 的 前 提 下 ， 种 方 法 都 有 它 在 特 定 环 境 下 Ｃ Ｓ 在 每 的 优 越性 与适 用 性 。结 合 工 程测 量实 际 ． 分析 计 算 方 法 的基 础 上 ， 出使 用 经 纬 仪 、 在 指 电子 经 纬仪 、 站 全 仪 前 方 交会 时 ， 用南 方 Ｃ Ｓ 利 Ａ Ｓ前 方 交 会 方 法 进 行 内业 计 算 应 注 意 的 问 题 。针 对 软 件 本 身 在 汁算 前 方 交 会 法 时 ， 法 利 用外 业 测 每 角 度 直 接 计 算 所求 Ｐ点 坐 标 ， 出具 体 的 解决 方 案 。 无 ‘ 提 关键 词 ： 方 交 会计 算 ； ‘ 分析 ； 前 计算 解决 方案
前方交会实验报告
前方交会实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过前方交会方法测量两个点之间的距离和方位角，以及计算出测量误差，并分析误差来源。
2. 实验原理前方交会是一种基本的测量方法，用于确定两点之间的距离和方位角。
根据测量的原理，通过测量基线上A、B两个测站到待测点C的角度，再测量出A、B两个测站之间的方位角，即可计算出C点的坐标。
前方交会方法包括以下几个步骤：1.安装测量仪器：在点A和点B上，分别设置测站，安装全站仪或其他测量仪器。
2.观测角度：从点A观测点C的水平角和垂直角，从点B观测点C的水平角和垂直角。
3.计算方位角：根据测量仪器的读数和设定的测量参数，计算出A、B两个测站之间的方位角。
4.计算距离：根据测量仪器的读数和设定的测量参数，分别计算出A、B两个测站到点C的距离。
5.计算C点坐标：根据前面步骤得到的测量数据和计算结果，通过三角测量原理，计算出点C的坐标。
6.分析误差来源：根据实际测量和计算结果，分析误差的来源，并对测量结果进行评估和修正。
3. 实验步骤1.在实验区域内分别设置测站A和测站B，并确保两个测站之间有明显的目标点C供观测。
2.使用全站仪或其他测量仪器，分别观测点A和点B 到目标点C的水平角和垂直角，并记录测量数据。
3.根据测量数据，计算出测站A和测站B之间的方位角。
4.根据测量数据和方位角，计算出测站A到目标点C的距离，以及测站B到目标点C的距离。
5.使用三角测量原理，计算出目标点C的坐标。
6.分析误差的来源，评估测量结果的准确性，并进行相应的修正。
4. 实验数据和计算结果以下是实验中测量得到的数据和计算出的结果：•测站A到目标点C的水平角：30°•测站A到目标点C的垂直角：60°•测站B到目标点C的水平角：50°•测站B到目标点C的垂直角：40°•测站A和测站B之间的方位角：100°•测站A到目标点C的距离：50米•测站B到目标点C的距离：60米•目标点C的坐标：(100, 200)根据以上数据和计算结果，可以得出点C的坐标为(100, 200)。
前方交会。后方交会
一、交会法概述
是一种经常采用的加密控制点的方法。
常用的几种方法有：前方交会、是一种经常采用的加密控制点的方法。
常用的几种方法有：前方交会、侧方交会、侧方交会、侧方交会、后方后方交会。
1.前方交会
如果已知A 、B 两点的坐标，为了计算未知点P 的坐标，只要观测∠A 和∠B 即可。
这种测定未知点P 的平面坐标的方法称为前方交会。
2.侧方交会
若观测∠A 和∠P 或∠B 和∠P ，同样可以测定未知点P 的平面坐标，这种方法称为侧方交会。
3.后方交会
若在未知点P 上瞄准A 、B 、C 三个已知点，测得∠α和∠β，也可确定
未知点P的平面坐标，这种方法称为后方交会。
二、前方交会法加密控制点
已知条件A、B两点坐标分别为(x A,y B)、(x B,y B)，求p点的坐标。
待求数据p点的坐标(X p,Y p) 观测数据
为确定P点的位置，经纬仪分别安置A、B两点，用测回法观测∠A、∠B 坐标计算
根据A、B两点的坐标和∠A、∠B，P点坐标为
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前方交会
10.3.1 测量原理图10-4所示为双曲线拱坝变形观测图。
为精确测定等观测点的水平位移，首先在大坝的下游面合适位置处选定供变形观测用的两个工作基准点E和F；为对工作基准点的稳定性进行检核，应根据地形条件和实际情况，设置一定数量的检核基准点（如C、D、G等），并组成良好图形条件的网形，用于检核控制网中的工作基准点（如E、F等）。
各基准点上应建立永久性的观测墩，并且利用强制对中设备和专用的照准觇牌。
对E、F两个工作基点，除满足上面的这些要求外，还必须满足以下条件：用前方交会法观测各变形观测点时，交会角（见图10-4）不得小于，且不得大于。
图10-4 拱坝变形观测图变形观测点应预先埋设好合适的、稳定的照准标志，标志的图形和式样应考虑在前方交会中观测方便、照准误差小。
此外，在前方交会观测中，最好能在各观测周期由同一观测人员以同样的观测方法，使用同一台仪器进行。
图10-5 角度前方交会法测量原理利用前方交会法测量水平位移的原理如下：如图10-5所示，A、B两点为工作基准点，P为变形观测点，假设测得两水平夹角为，则由A、B两点的坐标值和水平角观测值、可求得P点的坐标。
从图10-5可见：（10-3a）（10-3b）其中可由A、B两点的坐标值通过“坐标反算”求得，经过对（10-3）式的整理可得：（10-4a）（10-4b）第一次观测时，假设测得两水平夹角为和，由（10-4）式求得P点坐标值为，第二次观测时，假设测得的水平夹角为和，则P点坐标值变为，那么在此两期变形观测期间，P点的位移可按下式解算：，，P点的位移方向为：。
10.3.2 前方交会法的种类前方交会法有三种：测角前方交会法、测边前方交会法、边角前方交会法。
其观测值和观测仪器见表10-5。
表10-5 前方交会法的种类种类测角交会法测边交会法边角交会法观测值,D1,D2,,D1,D2观测仪器精密经纬仪光电测距仪精密全站仪10.3.3 测角前方交会法误差分析下面以测角前方交会法为例来说明前方交会法测定观测点水平位移的误差来源。
角度前方交会法原理
角度前方交会法原理角度前方交会法是一种基本的测量方法，主要用于确定某一点的位置，特别是在野外测量和工程建设中。
该方法利用三角形相似性原理，将测量和计算过程分解为若干个简单的步骤，从而得到准确的测量结果。
本文将对角度前方交会法的原理、步骤和应用进行详细讲解。
角度前方交会法的原理角度前方交会法是基于三角形相似性原理的建立的。
三角形相似性原理指的是两个三角形的对应角度相等，对应边成比例关系。
在以下的图形中，三角形 ABC 和 DEF 相似，因为∠ABC =∠DEF，∠ACB =∠DFE和∠BAC =∠EDF。
与BC、AC、DC、EF、DF和DE相似的边成比例，即，BC/EF = AC/DF = DC/DE利用三角形相似性原理，可以得到角度前方交会法的基本原理：在已知两个点的位置和与这些点的连线所成夹角的情况下，可以测量出另外一个点的位置。
角度前方交会法的步骤角度前方交会法的测量可以分为以下步骤：第一步：在地面上确定两点的位置，并测量两点之间的距离。
这些点可以是明显的位置、桩点、或者标志物。
必须确认这些点的位置是精确的，以确保后续步骤的准确性。
第二步：测量这两点之间的夹角（或者方位角）。
这可以通过使用方位仪或者经纬仪测量得出。
如果使用经纬仪，则需要确定两点之间的经度和纬度，并计算方位角。
第三步：在第一点位置处测量与第一条线相交的第二条线的夹角（或者方位角），并测量与第二点位置的连线所成的夹角（或者方位角）。
记住将仪器调整到正确的方向上，确保夹角或者方位角的准确性。
第四步：从两个已知点的位置向前方测量出第三条线。
可以使用三角板或者望远镜或者其他测量仪器来测量这条线。
第五步：将第三条线的长度和与前两条线相交的夹角输入计算器。
计算器将使用三角形相似性原理来计算出第三条线相对于第一个点的位置。
确定了第三条线的位置之后，就可以测量和计算与该点相交的其他线。
角度前方交会法的应用角度前方交会法主要应用于建筑、土木工程和地理学中。
前方交会法
前方交会法.水平位移监测实验要求
1、实验仪器：全站仪1台；反射棱镜2把；脚架3个；铁钉和铁锤。
2、实验场地：五教操场。
3、各组任意选取2个点A、B作为工作基点，在A、B点前方选择一点P作为水平位移观测点，模拟第一次水平位移观测，AP、BP交会成的角度应在60°~ 120°之间。
4、在A点架设全站仪，指定A点坐标为(1000，1000)。
在B点、P点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到AP、AB之间的水平夹角α。
5、在B点架设全站仪，测出B点坐标为(x B，y B)。
在A点、P点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到BA、BP之间的水平夹角β。
6、在P点附近选择一点P1，模拟P点发生水平位移后的位置。
模拟第二次水平位移观测
7、在B点架设全站仪。
在A点、P1点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到BA、BP1之间的水平夹角β1。
8、在A点架设全站仪。
在B点、P1点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到AP1、AB之间的水平夹角α1。
9、将A、B点坐标，α、β、α1、β1分别填入表格中，根据前方交会法原理和计算方法，进行内业计算，得到P和P1点坐标值，计算两点的坐标差值，得到P点的水平位移偏移量。
10
模拟第一次水平位移观测计算成果表
模拟第二次水平位移观测计算成果表
y。
前方交会和侧方交会
前方交会和侧方交会由正弦定理得出：D AP/D AB=sinβ/sinγ=sinβ/sin(α+β)则：（D AP/D AB）sinα=（sinβsinα）/sin（α+β）=1/(ctgα+ctgβ)前方交会和侧方交会中P点坐标计算公式：X P=(X A ctgβ+X B ctgα+（Y B-Y A）÷(ctgα+ctgβ)Y P=(Y A ctgβ+Y B ctgα+（X A-X B）÷(ctgα+ctgβ)上式常称为余切公式。
注意使用上述公式时，A、B、P的编号应是反时针方向的。
P点坐标算出后，可将A、P作为已知点，用计算B点坐标来校核：校核计算公式：X B=(X p ctgα+X A ctgγ+（Y A-Y P）÷(ctgα+ctgγ)Y B=(Y p ctgα+Y A ctgγ+（X P-X A）÷(ctgα+ctgγ)本公式只能检查计算本身是否有错，不能发现角度侧错以及已知数据是否用错、抄错等错误，也不能提高计算精度。
运用此公式的技术要求：为保证计算结果和提高交会精度，规定如下：1、前方交会和侧方交会应有三个大地点，困难时应有两个大地点。
2、交会角不应小于30°，并不应大于150°，困难时亦不应小于20°，并应不大于160°。
3、水平角应观测两个测回，根据测点数量可用全测回法或方向观测法。
4、三个大地点的前方交会，可通过两个三角形（ΔABP,ΔBCP）求出P点的两组坐标值P(X P1、Y P1)，(X P2、Y P2)，两组算得的点位较差不大于两倍的比例尺精度，即：ΔD=√δx2+δy2≤2×0.1M(mm)式中δx，δy—δx= X P1- X P2，δy= Y P1 -Y P2M—比例尺分母。
后方交会B如图所示，A、B、C是已知三角点，P点是导线点，将仪器安置在P点上，观测P至A、B、C各个方向之间的水平夹角α、β，然后根据已知三角点的坐标，可解算P点坐标。
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前方交会法.水平位移监测实验要求
1、实验仪器：全站仪1台；反射棱镜2把；脚架3个；铁钉和铁锤。
2、实验场地：五教操场。
3、各组任意选取2个点A 、B 作为工作基点，在A 、B 点前方选择一点P 作为水平位移观测点，模拟第一次水平位移观测，AP 、BP 交会成的角度应在60°~ 120°之间。
4、在A 点架设全站仪，指定A 点坐标为(1000，1000)。
在B 点、P 点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到AP 、AB 之间的水平夹角α。
5、在B 点架设全站仪，测出B 点坐标为(x B ，y B )。
在A 点、P 点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到BA 、BP 之间的水平夹角β。
6、在P 点附近选择一点P1，模拟P 点发生水平位移后的位置。
模拟第二次水平位移观测
7、在B 点架设全站仪。
在A 点、P1点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到BA 、BP1之间的水平夹角β1。
8、在A 点架设全站仪。
在B 点、P1点分别架设棱镜，均要求对中整平。
利用全站仪观测得到AP1、AB 之间的水平夹角α1。
9、将A 、B 点坐标，α、β、α1、β1分别填入表格中，根据前方交会法原理和计算方法，进行内业计算，得到P 和P1点坐标值，计算两点的坐标差值，得到P 点的水平位移偏移量。
10、各组上交观测成果。
模拟第一次水平位移观测计算成果表
图 形 与 计 算 公 式 β
αβ
αβαtan tan tan tan )(tan tan +-++=
A B B A P y y x x x
β
αβ
αβαtan tan tan tan )(tan tan +-++=
B A B A P x x y y y
x A y A α tan α x B y B β tan β x A -x B
y B -y A
(1)= tan α×tan β (2)=
tan α+tan β
(3)=x A tan α (6)=y A tan α (4)=x B tan β (7)=y B tan β
(5)=(y B -y A )×(1) (8)=(x A -x B )×(1)
X P =[(3)+(4)+(5)]÷(2)
Y P =[(6)+(7)+(8)]÷(2)
模拟第二次水平位移观测计算成果表
图 形 与 计 算 公 式
1tan 1tan 1
tan 1tan )(1tan 1tan 1βαβαβα+-++=
A B B A P y y x x x
1
tan 1tan 1
tan 1tan )(1tan 1tan 1βαβαβα+-++=
B A B A P x x y y y
x A y A α1 tan α1 x B y B β1 tan β1 x A -x B y B -y A
(1)= tan α1×tan β1 (2)= tan α1+tan β1
(3)=x A tan α1 (6)=y A tan α1 (4)=x B tan β1 (7)=y B tan β1 (5)=(y B -y A )×(1) (8)=(x A -x B )×(1) X P1=[(3)+(4)+(5)]÷(2)
Y P1=[(6)+(7)+(8)]÷(2)。