工程测绘放样发展史以及数字信息化应用

测绘放样作为一项测绘技术来说，就是对任一空间物体的三维定位测量，它的具体工作，均反映在对距离、角度(方向)、高程三个量的测定上，不论采用什么样的方法放样，总是离不开运用各类不同的仪具将这三个量测量的结果，在施工现场予以标定；其工作大体可归结为在地面上测设出点的平面坐标和高程两个问题。

传统阶段

在传统的工程放样方法中，必须求出设计图中的放样点或线相对于控制网或原有建筑的相互关系，即求出其间的角度及间距和高程，这些数据称为放样数据。然后按照放样数据利用传统光学经纬仪、皮尺、钢尺、水准仪等工具测设出点位和高程。

通常，测设点和高程是分开进行的。测设点位的常用方法有：直角坐标法，极坐标法、角度交会法和距离交会法等。高程放样最常用的是几何水准测量，对于工程精度要求稍低的，可用钢卷尺直接丈量或用三角高程测量等方法。

工业建筑物的总图设计，是根据生产的工艺流程要求和建筑场的地形情况进行的，主要建筑物的轴线往往不能与测量坐标系的坐标轴平行，如果设计建筑物的坐标计算在测量坐标系中进行，则计算工作较为复杂。因此，建筑设计人员往往根据现场情况选定独立坐标系，使独立坐标系的坐标轴与主要建筑物的轴线方法相一致。

这样，再通过旋转换算，把建筑坐标换算成测量坐标。X=X′cosα-Y′sinα+Xo，Y=X′sinα+Y′cosα+yo，XOY为测量坐标系，X′O′Y′为建筑坐标系。α为测量坐标系的X轴正向顺时针转至建筑坐标系X′轴正向的夹角，Xo、Yo为建筑坐标系原点在测量坐标系中的坐标值。在传统的工程放样中，圆曲线和缓和曲线的放样最为繁杂，我国多采用螺旋线作为缓和曲线，测设方法多采用切线支距法和偏角法。

这些方法很容易产生累计误差，为了消除这些误差，往往需要多次测量进行分配误差，不但浪费了工时，而且精度不高；同时受通视条件和地形变化影响较大，内业计算工作量大，速度和效率相对较低。

坐标放样阶段

随着光电测距仪的发展，出现了一种测滤头，可以直接安置到传统经纬仪的上面，这样装置曾戏称“半站仪”。从而实现了同时测角和量距的任务，再结合计算器就可即时计算出所测设点的坐标，出现了坐标放样法。坐标放样法克服了传统方法中的求取放样数据的麻烦工序，直接获取放样点的坐标就可以放样出设计点。

现结合CASIOf×4800计算器的里程偏距反算程序，说明圆曲线的放样步骤：首先将仪器置于控制点上；然后测出前视点坐标，把测出的坐标输入计算器中，反算出该点距线路中线的偏距和该点在中线上的正投影点的里程值；最后根据所要放样点对中线的偏距并结合现场情况，确定前视点需要左右移动的距离，再次安置前视点，直至精确放出前视点。

计算机的普及和发展，实现了大容量和高速运算，为autoCAD的应用提供了便利。在autoCAD软件中，可直接调用各种工程放样程序。放样路线设计好后，即可提取放样数据。

提取放样点坐标的方法有：

①行命令法；②菜单命令法；③批处理命令法（通过autoCAD二次开发语言LSP等进行）。在利用autoCAD进行放样设计时，只要采用大地坐标系，则可以直接提取放样点的大地坐标，不必要进行坐标转换等工序，而且提取的坐标能保证到小数点后6位，一般工程放样保证到0.001m即可，从精度和稳定性方面都得到了保障，而且减少了过程误差。

数字信息一体化阶段

从传统的放样方法发展到坐标放样方法，放样工序简化了，精度提高了，但是由于工地现场环境的复杂性，例如：堆料、不通视等因素的影响，降低了劳动效率，而且放样一个设计点往往需要来回移动目标，须2~3人参加操作。

RTK（Real - time kinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。