一、格網(wǎng)因子的概念
大家知道,地形圖(坐標(biāo)格網(wǎng))上兩點(diǎn)之間的距離與地面上相應(yīng)點(diǎn)之間的水平距離(測(cè)站高程面上)一般是不相同的,其比值就稱為格網(wǎng)因子(GRID FACTOR)或格網(wǎng)比例因子(SCALE)。
為了將地面距離歸算到地形圖上,以便計(jì)算平面坐標(biāo),首先必須將地面上的水平距離投影到平均海水面(或參考橢球面)上,然后再將海水面(或橢球面)上的距離按照地圖投影的規(guī)則投影到地形圖平面上(我國(guó)地形圖采用高斯-克呂格投影),關(guān)于格網(wǎng)因子的計(jì)算公式如下:
高程因子=HD0 ÷HD = R ÷ (R+ELEV.)
比例因子=HDg ÷HD0 = 1 + Ym2 ÷ 2R2
格網(wǎng)因子=HDg ÷HD = 高程因子×比例因子
二、我國(guó)設(shè)置格網(wǎng)因子的情況(常規(guī)默認(rèn)為1)
一般來(lái)講,為了計(jì)算和施工方便,我國(guó)設(shè)計(jì)部門大都采用局部坐標(biāo)系,即:視測(cè)區(qū)水準(zhǔn)面為平面,或以測(cè)區(qū)平均高程面為投影面,以測(cè)區(qū)中央子午線為高斯投影帶中央子午線的坐標(biāo)系。
(例如:冶峽項(xiàng)目的設(shè)計(jì)導(dǎo)線網(wǎng)水平距離均為投影到2100高程的,和施工構(gòu)造物所處高程面一致,所以不需要再進(jìn)行設(shè)置格網(wǎng)因子,也就是說(shuō)高程為0,比例因子為1,格網(wǎng)因子也是1);這時(shí)的ELEV.=0 和 SCALE=1,于是格網(wǎng)因子(GRID FACTOR)=1.000000——就是不改正,所以儀器公司在提交全站儀的時(shí)候,習(xí)慣上通常將格網(wǎng)因子改正功能暫時(shí)關(guān)閉,避免了誤輸入ELEV.和SCALE值而造成格網(wǎng)因子改正帶來(lái)的坐標(biāo)與距離的不一致的可能。
三、需要輸入格網(wǎng)因子的情況
當(dāng)測(cè)量平面坐標(biāo)系采用54北京坐標(biāo)系或80西安坐標(biāo)系,且測(cè)區(qū)海拔較高、測(cè)區(qū)離高斯投影帶中央子午線較遠(yuǎn)時(shí),則應(yīng)在全站儀上輸入實(shí)際高程(ELEV.)和比例因子(SCALE),正確顧及格網(wǎng)因子改正。
只有這樣,在坐標(biāo)測(cè)量時(shí)才能獲得目標(biāo)點(diǎn)的國(guó)家坐標(biāo)系坐標(biāo);另一方面,對(duì)于施工單位,在根據(jù)放樣點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)(國(guó)家坐標(biāo)系)進(jìn)行放樣時(shí)就能給出實(shí)地標(biāo)定的極角和極距。
但是需要注意的是,如果設(shè)計(jì)單位在提供坐標(biāo)時(shí)是加入了格網(wǎng)因子改正的話,施工單位才可以將與設(shè)計(jì)時(shí)相同的參數(shù)輸入全站儀,如果設(shè)計(jì)單位沒(méi)有進(jìn)行格網(wǎng)因子改正,施工方則不能隨意輸入高程和比例因子。
四、需要設(shè)置時(shí),怎樣設(shè)置格網(wǎng)因子?
一般情況下都是取測(cè)區(qū)平均高程,在格網(wǎng)因子設(shè)置里邊你輸入高程,儀器會(huì)自動(dòng)計(jì)算出適合的格網(wǎng)因子,基本上在100米以下可以不用考慮,均可設(shè)成1,因?yàn)樗扔?/63710,遠(yuǎn)超出了工程測(cè)量規(guī)定的1/40000.
五、特別注意的事項(xiàng)(調(diào)用儀器內(nèi)的后方交會(huì)會(huì)改變格網(wǎng)因子)
目前使用的全站儀,其內(nèi)置設(shè)置存在一個(gè)格網(wǎng)(比例)因子的問(wèn)題,儀器出廠一般因子設(shè)置為1.000。但此格網(wǎng)因子是會(huì)變化的,特別是在進(jìn)行后方交會(huì)(自由設(shè)站)的模式下他會(huì)自動(dòng)改變。
我們知道在工程施工放樣測(cè)量工作中,很多同志喜歡用后方交會(huì)(自由設(shè)站)的方法進(jìn)行放樣,因?yàn)楹蠓浇粫?huì)可以自由設(shè)站,比較便利,在通視條件不太好的情況下很實(shí)用,而且會(huì)減少勞動(dòng)強(qiáng)度。但是后方交會(huì)(自由設(shè)站)進(jìn)行測(cè)量,由于先天性不足,會(huì)出現(xiàn)殘差,這也就在過(guò)去一般不采用后方交會(huì)而大多采用前方交會(huì)的原因。
現(xiàn)代用全站儀采用后方交會(huì)(自由設(shè)站)的方法,全站儀系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以確保后方交會(huì)的準(zhǔn)確性,它能夠自動(dòng)修改了格網(wǎng)(比例)因子,修改后的格網(wǎng)(比例)因子可能是1.00xxxxx或者是0.99xxxxx(x代表數(shù)字),并自動(dòng)保留于機(jī)中。對(duì)于格網(wǎng)(比例)因子的變化,往往被我們忽視或者說(shuō)我們不知道。我們會(huì)對(duì)測(cè)量出來(lái)的成果數(shù)據(jù)特別是施工放樣定點(diǎn)不符,而感到迷茫和不解,甚至懷疑儀器操作者失誤造成。過(guò)去我們?cè)谑┕y(cè)量放樣的實(shí)踐中對(duì)此遇到過(guò)多次,今天借此寶地把這個(gè)問(wèn)題提出來(lái),有望共勉并研究探討。
在工程施工測(cè)量放樣中,采用后方交會(huì)(自由設(shè)站)的方法,是通過(guò)儀器坐標(biāo)放樣模式進(jìn)行的,當(dāng)我們退出放樣模式恢復(fù)到正常(基本)模式下,再進(jìn)行同一點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量的時(shí)候,會(huì)遇到意想不到的差別。其坐標(biāo)值結(jié)果誤差會(huì)有幾毫米或2-3cm,甚至?xí)_(dá)到5cm之大。遇到這樣的情況后,往往百思而不得其解,剛才放樣放的好好的為什么誤差這么大?放樣模式和正常(基本)模式下的坐標(biāo)為什么不一樣呢?其實(shí),問(wèn)題就出在格網(wǎng)(比例)因子的變化。在正常(基本)模式下,系統(tǒng)默認(rèn)的格網(wǎng)因子是1.000,而放樣模式下的格網(wǎng)(比例)因子可能是使用了前次后方交會(huì)(自由設(shè)站)而系統(tǒng)自動(dòng)保留下來(lái)的格網(wǎng)因子1.0000xxxx或者是0.9999xxx(x代表數(shù)字)。這樣你照準(zhǔn)同樣的點(diǎn),在不同模式下所測(cè)量的數(shù)據(jù)就不一樣了。因此,在測(cè)量中,要根據(jù)自己工作需要,經(jīng)常對(duì)格網(wǎng)因子進(jìn)行檢驗(yàn),特別是在采用后方交會(huì)(自由設(shè)站)放樣后,以免影響了你的測(cè)量成果。默認(rèn)狀態(tài)應(yīng)該是1.000,如果不是,務(wù)必改正回來(lái),這樣你在兩種模式下測(cè)量的數(shù)據(jù)才能統(tǒng)一起來(lái)。
全站儀是否都是如此,不敢妄論,建議你最好檢驗(yàn)一下自己使用的儀器為好,免得發(fā)生類是問(wèn)題,而影響施工放樣點(diǎn)的精度。
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