水利工程測量工程中坐標轉換法的應用

摘 要：整個施工過程都離不開施工測量，由此可見施工測量在施工過程中起到了十分重要的作用。文章主要對水利工程測量中坐標轉換的應用進行了分析，對施工測量中高效、簡單的測量方法進行探索。

關鍵詞：水利工程；測量工程；坐標轉換法

工程測量主要分成測量前的準備以及控制、施工、進度以及竣工等階段的測量。在整個工程測量任務中，施工測量占有非常大的比重，如果可以在測量之前找到一種方便、準確的測量方法，將會使測量人員的勞動強度得到極大的減輕，在測量過程中很容易對測量結果的正確性進行判斷，這樣一來就可以使測量人員的測量錯誤得到減少，最終達到一種事半功倍的效果。水利工程存在多種形式，在施工測量放線過程中，在工程開始之前，建設單位會將控制點的大地坐標提供給施工單位，設計部門會在圖紙中將主要部位軸線的大地坐標給出來，在細部側方的過程中，必須要與細部點到軸線上點的距離以及方位角才能將細部點的坐標推算出來，過程非常繁瑣。為此，在工作中對工程軸線與大地坐標系之間的關系進行使用，通過利用坐標系轉換的測量方式可以建立起供測量使用的施工坐標系，這樣一起測量中的困難就可以迎刃而解了。

1 水利測量工程中轉換法的應用

在水利測量工作中利用坐標系轉換的方法，將各控制點的大地坐標轉換成為詳細的施工坐標系，保持各點的位置不變，并在此前提下，將原本無比復雜的測量過程變得直觀和簡單。在測量工作中測量人員不需要通過復雜的計算，只要在圖紙上對各點樁號以及尺寸進行標識，這樣就可以將各項測量任務順利的完成。施工坐標在水利測量工作中的應用，文章主要介紹兩種應用方法。

1.1 工程邊坡測量控制方法

在工程施工過程中，提防、渠道以及大壩的邊坡都需要對放出開挖邊線和填筑邊線進行測量，同時針對欠挖、超挖等問題進行進一步掌握，工程邊坡點與軸線之間的距離是隨著高程的變化而不斷發生變化的，同時在這一過程中，施工操作也很難掌握，對于測量人員來說，如果可以摸索出更加簡便、快捷的測量方法，那么將會使現有的測量任務得到大大減輕。

要想對水利工程邊坡進行測量，首先需要建立起一個施工坐標系，在坐標系中，對應邊坡坡肩的方向為X軸，X軸的邊坡起點就是坐標系的坐標原點，同時順坡的方向為Y軸。通過大地坐標定出坐標原點為A（0，0），順著X軸的方向邊坡終點坐標是B（0，b），以A、B兩點為基礎建立起施工坐標系，在此坐標系基礎上進行坡面測量的之后，全站儀中將會顯示出X值、Y值、Z值分別為工程樁號、距坡肩坡面偏移的距離以及測設點的坡面高程，通過一系列對測設點的計算可以得到設計坡面高程以及測設點與實際高程之間存在的差值，這樣一來便可以進一步了解測設點是否可以使設計要求得到滿足。

1.2 渠道工程測量方法

利用坐標轉換可以將路線樁號融入到坐標系之中，如果各點的相對位置保持不變，那么原本十分復雜的測量數據就會變得更加直觀和簡單。在這一過程中，測量人員并不需要進行非常復雜的計算，只需要結合圖紙中各點樁號及相應的尺寸標識，就能對各項測量任務進行準確快捷的完成。

在明渠施工過程中存在很多明渠拐點，要想建立起統一的施工坐標系是非常困難的，那么此時我們可以有效利用相鄰各拐點分別建立起施工坐標系。坐標系在建立時，可以將一個拐點J1作為施工坐標系中的原點，同時將明渠前進方向上的相鄰拐點J2作為施工坐標系的方向，以此為基礎建立起相應的施工坐標系。在測放過程中，將測站控制點以及后視控制點全部輸入到此坐標系換算的具體施工坐標中，在對各點進行測量的時候，全站儀會顯示出N值，這個N值就是所測點和J1點之間的距離，它的樁號可以通過J1點的樁號與J1、J2的曲線要素相結合進行推算得到，E值就是在直線段上與明渠中心線之間的距離，在該曲線段中可以結合測得的J1、J2的曲線要素，將距離明渠中心線之間距離推算出來，Z值指的就是所測點的實際高程。

在測放的過程中，首先應該將要測放斷面的N值計算出來，將棱鏡前后移動，就可以對N值進行測定，然后將N值定住，再對棱鏡進行左右的移動，就可以得到所測樁號的橫斷面。這時將E值定為0，在移動棱鏡的過程中可以依次得到各點的N值與Z值，這樣就可以獲得所測去電的渠道縱斷面。在對開挖開口進行測放的時候，只需要按照圖紙中的邊坡、設計高程以及明渠寬度，就可以根據Z值將理論上的E值推算出來，在其基礎上與實測E值相結合，就可以很容易的將開口找到。

2 結束語

綜上所述，施工坐標十分靈活，應用起來也非常方便，可以通過坐標系轉換后的坐標對施工測量進行控制，工作效率得到了大大的提高。需要提醒大家的是，測量人員在看圖紙的過程中一定要謹慎、認真。另外，如果需要交叉使用施工坐標系和大地坐標系，需要將坐標系進行轉換，然后利用全站儀設定本站點坐標。通過大量實踐經驗證明，利用施工坐標系與大地坐標系之間的轉換對工程進行測量的方式，可以在最短時間內高精度的將測量任務完成，值得在工程測量工作中進行廣泛的推廣。

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作者簡介：董文斌（1956，9-），男，浙江青田，中專，助工，工作單位：青田縣山口水利管理站，研究方向：水利工程施工與管理。