基本原理

（1）根据该工程的特点和平面图的具体情况，以天文馆独立施工坐标系为基准，计算各钢构柱中心和控制点在该坐标系下的理论坐标，运用极坐标原理对钢柱进行测量放样；

在放样原理图中，O（Xo,Yo,Zo）为测站点，P（Xp,Yp,,Zp）为放样点，io为仪高，vp为棱镜高，L为平距，S为斜距，V为天顶距，α为水平方向值，则P点相对测站点的放样参数为：

（2）运用全站仪、反射贴片对已初步安装的钢构件进行三维坐标检测；检测结果与钢构件控制点的理论坐标进行比较；对误差超限的钢构件进行校正；

钢结构检测示意图

（3）运用全站仪、反射贴片对已安装完成的钢构件进行三维坐标实测，运用全站仪数据采集器、接口技术使全站仪和计算机二者相联，在计算机上建立准确的钢构件三维立体图，并以此作为玻璃下单的依据。

三维直角坐标系

全站仪三维定点的精度分析

全站仪测定空间某点P的三维坐标计算公式为：

因测站点亦为高程控制点，仪器高采用钢卷尺精密测量，取mi=2mm

对于SET2100型全站仪，采用盘左盘右坐标取平均，且m0=2〃，

ms=2 2pp·D代入（2）式计算，结果见下表：

在实测过程中，最大天顶距为650，最大视距为78m，故待测点（采用盘左盘右取平均）的平面最大点位中误差和高程中误差分别为：

无仪高测量法

精密全站仪测定目标点的三维坐标, 目标点标高是三角高程测得的。从以上精度分析中可看出，三角高程测量中仪器和目标高的误差是高程中误差的主要来源。用反射贴片代替棱镜基本可消除目标高误差，为确保精度并消除三角高程测量中量测仪器高的误差对观测成果影响，可采用了高程测量无仪高作业法。其基本原理是：假设测站高程为H0，仪器高为i，从测站观测第一个目标点设为已知高程点，高程为H1，目标高为0，则观测第一点的高程和传递表达式为：

(3)式说明；第j点高程=已知高程H1 已知高程点至第j点的间接高差⊿h1j。由于h1或hj均为全站仪望远镜旋转中心至目标点的高差，并不涉及仪器高，故间接高差 h1j也与仪器高无关。根据这一原理，观测方案如下:

首先观测测站到基准点间的高差h1，然后将全站仪置于三维坐标测量状态，输入测站点的坐标X0，Y0，而Z0以虚拟高程H0（H0=基准点高程-h1）输入，仪器高，棱镜高均输入0。最后，测量起始方向即可进行观测。

结束语

（1）全站仪三维坐标放样法可以同时进行多根钢结构柱的放样、检校，提高了工作效率，提高了测量精度，在空间结构复杂的工程放样、检测中，应得到推广应用。

（2）在天文馆四个玻璃旋体及马鞍形玻璃通道的玻璃下单中，运用全站仪、反射贴片对已安装完成的钢结构进行实测，建立准确的钢结构电脑三维立体图，可保证下料单的精度，避免钢化玻璃因下单误差而造成的损失。

（3）全站仪三维坐标放样法的标高放样采用无仪高、反射贴片代替棱镜的三角高程测量，精度、效率较高，在空中定位测量有较好效果，在复杂的空中结构安装中较水准仪 钢尺法应用更便捷。