某甲级测绘单位承担一室内大型设备组装的放样任务，设备长21m，宽10m，高3m，组装设备厂房四面墙皆为钢筋水泥浇筑，长30m，宽20m，高l0m，要求组装后的设备主轴线与厂房主轴线重合；设备组装的点位误差优于±1.5mm。 1．测量设备： (1)测量机器人一台，测角精度0.5"，测距精度0.6mm+lppm； (2)原装高精度圆棱镜20只； (3)能安置棱镜的“L”形墙标20个，带“+”字刻划的测量标志2个； (4)含球形棱镜的专用测量工件一套； (5)30m钢卷尺一把； 2．作业流程 (1)厂房主轴线确定。在厂房长对称轴端点内侧1m位置的A、B点上，埋设带“+”字刻划的测量标志，A、B的连线即为厂房主轴线； (2)控制点埋设。在每面墙上埋设4~5个“L”形标志，所有的标志在水平面上大致均匀分布，在高度上错落有致，“L”形标志上安置棱镜作为控制点； (3)控制点测量。利用测量机器人自动测量3个控制点三维坐标，观测8测回； (4)坐标变换。根据组装要求，选择合适的方向作为施工坐标系X轴，将控制点坐标转换到施工坐标系中； (5)自由设站。在合适位置安装测量机器人，选取适当的控制点，按自由设站法测定仪器坐标，并检查自由设站的精度； (6)坐标放样； (7)重复(5)~(6)步骤； 3．放样质量检测。重点检查安装设备上点与点、点与线、点与面之间的相对关系，对大型圆孔检测圆心的位置及圆心到轴线的距离。 问题： 1．如何建立施工坐标系？简述坐标变换的目的和流程。 2．自由设站对控制点的数量和点位分布有什么要求？如何检查自由设站成果的可用性。 3．叙述检测圆心平面坐标的作业方法和流程。
1．如何建立施工坐标系？简述坐标变换的目的和作业流程。 答：（1）施工坐标系，其坐标轴应与主要建筑物主轴线平行或垂直，以便用直角坐标法进行建筑物的放样。应以A、B的连线即为厂房主轴线为X轴，以垂直于A、B连线的轴线为Y轴，以A点或B点作为坐标系原点。 （2）坐标系转换的目的：为了便于坐标计算和施工放样，控制网的坐标系应与施工坐标系一致。 （3）坐标系转换流程： ① 收集资料，确定至少2个重合点； ② 联测厂内的A、B两点； ③ 由坐标转换公式，计算重合点坐标（测图坐标系）； ④ 计算转换参数（x，y，a），换算之前先计算出转角； ⑤ 检核换算的正确性，分别用控制网坐标和施工坐标系来计算A、B点之间的距离，若距离相等，说明换算正确； ⑥最后计算需要施工放样的各轴线点坐标。 2．自由设站对控制点的数量和点位分布有什么要求？如何检查自由设站腿的可用性。 答：采用自由设站测量时，观测的已知控制点不应少于两个。各水平角、距离各观测一测回，其半测回较差不应大于30″，测距读数较差不应大于20mm。实际工作通常选取3个控制点以上，根据方向观测值和边长观测值建立方向误差方程式与边长误差方程式，然后按最小二乘原理计算待定点的坐标。选取控制点是应使得其与设站点所成交会角大于30°并小于150°，并避开3个点构成危险圆的情况。通过实际工程数据，采用自由设站法进行施工放样，需要考虑其工作效率，精度是否可靠，是否能满足工程需要，同时应遵循由高级到低级，先控制后碎部的原则。 3．叙述检测圆心平面坐标的作业方法与流程。 答：（1）检测圆心平面坐标的作业基本方法： ① 放样数据的检查； ② 利用给定的不同设备仪器放样； ③ 利用不同的控制点放样； ④ 利用不同的方法放样； ⑤ 放样点（圆心坐标）位相互关系检核； （2）作业流程：在大型圆孔圆心的位置上假设原装高精度圆棱镜，并由测量机器人测定其坐标数值，计算相互间距离，然后采用钢卷尺量距，若计算所得距离与钢卷尺所量距离一样，则放样质量合格。
