CAD系统坐标（精选三篇）
CAD系统坐标 篇1
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北京坐标如下表1所示:
经过现场确认, 工程平面以及控制点位置大致如下图1所示:
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, 即上述4点坐标简化后如下表2所示:
根据上述坐标, 在cad中画出AB线和N4、N9点, 如下图2:
(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, 如下图3所示:
(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, 如下图4所示:
(4) 、利用ucs命令进行坐标系变换, 转变成施工坐标系。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。如下图5所示:
(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。 (1160.4584, 912.1694)
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<XB, 可以判断出A、B和坐标原点O三者大致位置如下图6所示:
(3) 、图1应该绕A点逆时针转动, 转动角度为 (90°+θ) , 由图6知
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。如下图7所示 (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;
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。
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
参考文献
基础CAD制图教程-使用坐标系 篇2
为了在AutoCAD中创建精确的图形，在绘制或修改对象时，可以输入点在图形中的坐标值以确定点的位置，
基础CAD制图教程(5)-使用坐标系
大地测量坐标系统转换问题的研究 篇3
关键词：大地测量坐标参考系；空间定位基准；投影变换；基准；坐标转换
引言：随着测绘科学技术的发展，坐标系的更新、精化以及坐标基准的变化，坐标系统的转换不可避免，我国曾先后使用过1954北京坐标系，新54北京坐标系和1980西安坐标系，由于空间技术的发展，我国建立了2000国家大地坐标系。目前，我国大量的测绘成果大都采用1954北京坐标系，把1954北京坐标系或者1980西安坐标系成果转换到2000国家大地坐标系是一个漫长的积累、更替过程，这个积累、更替的过程是逐步地进行的，并且很难彻底更替。
1同一大地坐标转换
1.1同一大地测量坐标基准转换
1）大地坐标和空间直角坐标系转换
空间大地直角坐标和大地坐标是椭球面上同一点的不同表现形式，空间直角坐标系是一种以地球质心为原点的右手直角坐标系，一般用X、Y、Z表示点的位置。如下图所示
根据两坐标的关系，P点的位置用空间大地直角坐标（X，Y，Z）表示，其相应的大地坐标为（B，L），将该图与右图比较，右图中的子午椭圆平面相当于下图的中的OyP平面，如下图所示：
2不同大地坐标转换
2.1空间直角坐标转换
2.2大地坐标转换
不同的大地坐标系之间的换算，与参考椭球是密切相关的，因此，除了包含3个平移参数、3个旋转参数、和一个尺度参数外，还包括2个椭球参数。
根据广义大地坐标微分公式的两套大地坐标值，可列出9个以上的方程，采用最小二乘法可求出八个转换参数。
2.3平面直角坐标转换
多项式转换模型，取其常数项、一次项，即采用仿射转换模型公式进行。
3空间坐标参考系引擎设计及实践
3.1引擎设计
本文以windows xp 32位系统为开发环境，以C#为平台，Microsoft visual studio 2010为编译器完成了空间坐标参考系引擎的开发。引擎包含多个模块：地图投影转换模块、坐标换带模块、坐标转换模块。其中坐标转换模块设计思路下图所示：
结论：C#对地理空间坐标系引擎开发充分采用了C#的OOP特点，引擎不仅可以直接应用，可以作为基类进行二次开发。引擎融合了多种类型的地理空间数据进行多种坐标系之间的转换、显示输出和管理等功能，主要实现了不同平面直角坐标系之间的转换、空间直角坐标系向大地坐标的转换、不同大地坐标之间的转换、不同高斯平面直角坐标系之间的转换和不同坐标投影带之间的转换。