CAD在工程测量坐标系中的应用

　　摘 要：在cad系统中绘制出测量控制点坐标，运用cad坐标变换快速建立施工坐标系或绝对坐标系，然后直接从cad图中获取测量点坐标进行测量放样，避免采用转角公式进行繁琐的施工坐标计算。
　　关键词：cad；建立坐标系；放样

　　一、引言
　　工程测量采用施工坐标系或绝对坐标系（通常为54北京坐标系）进行放样，建立施工坐标系通常采用繁琐的转角公式，绝对坐标系的建立会遇到图形旋转等问题。笔者结合自己的工地经验，谈谈如何应用cad快速建立施工坐标系或绝对坐标系，获取所需坐标进行放样。
　　二、工程实例
　　某二万吨级船台工程主要建设内容为：2万吨级半坞式船台一座，有效长度200米，宽度为30米；总长228米的滑道；与之配套的总组装焊平台和300吨门式起重机轨道及附属配套工程等。
　　建设单位提供的控制点为N4和N9，从工程平面布置图可获取船台中心线两个端点A、B的坐标，上述4个点的54北京坐标
　　由于该工程轮廓比较有规则，在工程测量中建立施工坐标系比较方便。施工坐标系以船下水方向为X轴（即向左），垂直于船下水方向为Y轴（即向上），A点坐标设置为（1000，1000）。常规做法是进行坐标转换，要进行繁琐的公式运算，效率低。如采用cad进行坐标系转换，则显得很简便。
　　工程测量原则是根据控制点进行放样，因此求出控制点的施工坐标，则可用施工坐标进行放样了，具体步骤如下：
　　（1）、将控制点N4、N9和船台两端中心点A、B画出来。由于是54北京坐标，在输入坐标时一定要X,Y对调，为简便可将前面几位相同的坐标省去。
　　（2）、根据图1，要建立施工坐标系，必须将图2绕A点顺时针转动至AB成水平线。为此从A点向左引出水平辅助线，标出该水平辅助线与AB之间的夹角。为保证精度，在cad标注设置中应将角度精度设置为最大。
　　（3）、将AB和N4、N9一起绕A点顺时针旋转121.33268271°，然后删去角度标注和水平辅助线。
　　（4）、利用ucs命令进行坐标系变换，转变成施工坐标系。一览建筑文库wk.wl1001.com/jz/即先将坐标系原点移至A点，其次X轴绕Y轴旋转180°，然后从A点画出施工坐标系原点O,最后将坐标系原点移至O点，完成施工坐标系。
　　（5）、在图5中用id命令直接读出N4、N9的施工坐标，分别为N4（1094.8326，739.4928），
　　N9再读出B点坐标为（1199.9995，1000.0000），B点理论坐标为（1200，1000），200m的误差为0.5mm，因此精度满足工程测量要求。
　　上述方法可用于码头、船台等形状比较规则的工程的施工坐标系建立。但在公路、市政工程等形状不规则的工程中，施工坐标系不好建立，就是建立起来也较绝对坐标系无太大优势，因此在形状不规则工程的测量中可直接采用绝对坐标放样。放样点的绝对坐标如何求出？笔者认为先从设计单位中获取工程平面图的cad电子版，其次根据已知点（2点即可）的绝对坐标，将工程图旋转（也可采用坐标系变换法，限于篇幅，在此省略），找出绝对坐标系的原点，最后建立绝对坐标系，即可从图中获取放样点的绝对坐标。
　　以图1所示工程为例，本例中根据船台中心线两端点A、B的54北京坐标，建立绝对坐标系，具体步骤如下：
　　（1）、将A、B两点的X，Y坐标对调，如下表3所示：
　　（2）、由于YA>YB，XA　　图6
　　（3）、绕A点逆时针转动，转动角度为（90°+θ）
　　tgθ=� �=� �=0.608791093，则求出θ=31.33268271°,图1应该绕A点转动角度为121.33268271°。
　　（4）、利用ucs命令进行坐标系变换。即先将坐标系原点移至A点，然后从A点画出坐标系原点O,最后将坐标系原点移至O点，绝对坐标系建立完毕，放样点坐标可直接从图中读出。（由于图形较大，原点未画出来）：

　　三、 注意事项
　　3.1坐标系单位通常为米，进行坐标系变换时工程图纸单位也要设置为米；
　　3.2长度单位的精度通常设置到3位，即毫米，就满足工程测量要求了。但在求角度时，为保证准确性，一定要将角度精确值设成最大，越精确越好； 一览建筑文库wk.yl1001.com/jz/
　　3.3如采用54北京坐标，输入时X,Y一定要对调，否则建立的坐标系不准确，图中获取的坐标也是X,Y对调；
　　3.4运用cad进行坐标系变换，需要了解ucs命令及其参数，才能正确快速进行坐标系的移动或旋转。
　　结语
　　运用cad快速建立施工坐标系（可避免繁琐的转角公式进行坐标变换）或绝对坐标系，可以简便地获取所需坐标进行工程测量放样，操作简单，效率高，适用性较广。
　　参考文献
　　[1](美)George,OMURA.Autocad 2000从入门到精通[M].北京：电子工业出版社1999年9月.