ＳＪＣＬ線性工程斷面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

1、 線性工程斷面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)【摘要】sjcl線性工程斷面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)集多功能于一體，可完成多類型縱橫斷面數(shù)據(jù)檢查、計(jì)算與繪圖。設(shè)計(jì)特點(diǎn)：將字符定義為相應(yīng)的地類編碼應(yīng)用在斷面數(shù)據(jù)中，自動(dòng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的符號(hào)或漢字；可自動(dòng)繪制平面略圖、標(biāo)注地物、地貌屬性，降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了數(shù)據(jù)成果的信息值、可讀性；橫斷面數(shù)據(jù)糾錯(cuò)功能做到適時(shí)錄入，適時(shí)檢查，圖文并舉，有錯(cuò)即改，直觀性強(qiáng)；縱斷面數(shù)據(jù)在橫斷面數(shù)據(jù)中自動(dòng)讀取，減少摘錄環(huán)節(jié)，做到省時(shí)省力。 【關(guān)鍵詞】地類編碼；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；附加參數(shù)；虛擬樁高 前言 線性工程斷面數(shù)據(jù)是勘察設(shè)計(jì)單位進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性資料。隨著精密測(cè)繪儀器全站儀在測(cè)繪領(lǐng)域的普及，特別是衛(wèi)星定

2、位技術(shù)gps rtk在斷面測(cè)量中的應(yīng)用，采集手段與形式也多樣化，對(duì)斷面數(shù)據(jù)處理的手段也提出了新的要求。 根據(jù)傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)的測(cè)量數(shù)據(jù)采集、處理特點(diǎn)及規(guī)劃設(shè)計(jì)人員使用數(shù)據(jù)格式的要求，應(yīng)用visual 語言，編寫了線性工程斷面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可適時(shí)、高效地完成斷面多類型數(shù)據(jù)的檢查、計(jì)算、繪圖等工作。使多樣化的外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)的采集、處理及應(yīng)用成為一體化，向設(shè)計(jì)人員實(shí)時(shí)提供基礎(chǔ)資料。軟件將autocad的繪圖指令及其相應(yīng)的縱橫斷數(shù)據(jù)形成.dxf格式圖形轉(zhuǎn)換文件，然后在autocad環(huán)境下調(diào)用編輯成圖。lOCaLHoSt設(shè)計(jì)人員利用該軟件形成的數(shù)據(jù)、圖形文件，根據(jù)相應(yīng)設(shè)計(jì)要素(如設(shè)計(jì)水位、設(shè)計(jì)堤頂、填高等)

3、，即可進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)、土方與水文多方面計(jì)算等工作，從而使設(shè)計(jì)人員擺脫了對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性操作，節(jié)省了時(shí)間，又避免了二次數(shù)據(jù)整理帶來的數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，極大地提高了工作效率。 1、安裝 軟件環(huán)境 操作系統(tǒng)：windows 982000 xp 支撐環(huán)境autocad r14或更高版本 的安裝 將軟件包拷貝到計(jì)算機(jī)，雙擊該文件夾中的setup程序，出現(xiàn)安裝目錄信息，按提示即可完成軟件安裝。用戶第一次使用時(shí)，將彈出授權(quán)窗口，提供用戶計(jì)算機(jī)機(jī)器碼即可。 2、系統(tǒng)主界面及菜單 雙擊文件，系統(tǒng)即進(jìn)入主界面。本軟件界面設(shè)有七個(gè)主菜單項(xiàng)：數(shù)據(jù)自檢、數(shù)據(jù)計(jì)算、繪制圖形、相關(guān)工程、工程設(shè)置、視圖、幫助。單擊各標(biāo)題欄即可顯

4、示相應(yīng)的下拉菜單，根據(jù)需要選取其功能。選項(xiàng)后面有黑三角者，表明此項(xiàng)還有下一級(jí)菜單。選中后，可調(diào)出下一級(jí)菜單。同時(shí)設(shè)有十一個(gè)工具框與一個(gè)地界代碼列表欄。 數(shù)據(jù)自檢有4項(xiàng)子菜單：距離高差模式自檢、距離高程模式自檢、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)自檢、退出。 數(shù)據(jù)計(jì)算有10項(xiàng)子菜單：距離高差橫斷數(shù)據(jù)計(jì)算、距離高程橫斷數(shù)據(jù)計(jì)算、原始數(shù)據(jù)左右轉(zhuǎn)換、橫斷面成果左右轉(zhuǎn)換、橫斷高程增減、兩橫斷面合并、rtk一步成、rtk坐標(biāo)轉(zhuǎn)換間距(第一步)、rtk間距轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)格式(第二步)、線路樁號(hào)反排。 繪制圖形有4項(xiàng)子菜單：繪制橫斷面圖、繪制大橫斷圖、繪制縱斷圖、繪制單一縱斷圖。 相關(guān)工程有5項(xiàng)子菜單：換帶計(jì)算、坐標(biāo)格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)、高

5、斯投影正算、高斯投影反算。 工程設(shè)置有4項(xiàng)子菜單：圖簽樣式定義、縱斷繪圖選項(xiàng)定義、單一縱斷繪圖選項(xiàng)定義、大橫斷繪圖選項(xiàng)定義。 3、作業(yè)主流程圖 線性工程(堤防、溝渠、公路等)縱橫斷面數(shù)據(jù)從采集、錄入、檢查、計(jì)算到成圖，總體工作流程表明如圖1： 4、橫斷面原始數(shù)據(jù)的形成 根據(jù)斷面外業(yè)測(cè)量時(shí)采集數(shù)據(jù)的方式可分為手工記錄與電子記錄，電子記錄包括電子手簿和卡記錄等。按高差與高程分為距離、高差形式和距離、高程形式；按間距分為累加距與非累加距；按樁號(hào)分標(biāo)準(zhǔn)樁號(hào)和非標(biāo)準(zhǔn)樁號(hào)。 距離、高差橫斷面原始數(shù)據(jù)格式： a$1，h1，i1，s(1)，h(1)s(n)，h(n) a$2，h2，i2，s(1)，h(1)s(

6、n)，h(n) a$n，hn，in，s(1)，h(1).s(n)。h(n)(4-1) 其中a$樁號(hào)；hi樁高程；i儀器高；s(i)間點(diǎn)距離：h(i)間點(diǎn)高差。 距離、高程橫斷面原始數(shù)據(jù)格式： as1，s(1)，h(1)s(n)，h(n) a$2，s(1)，h(1)s(n)，h(n) a$n，s(1)，h(1)s(n)，h(n) 4-2) (4-2)斷面觀測(cè)的數(shù)據(jù)要素有：a$樁號(hào)：s(i)間點(diǎn)距離；h(i)間點(diǎn)高程。 要素之間以逗號(hào)相隔，數(shù)據(jù)以每斷面為一行，保存形成為*.txt、*.cvs等數(shù)據(jù)格式文件。如間距是相對(duì)零點(diǎn)(中樁)分左右累加的距離，各斷面在間點(diǎn)輸入時(shí)，不必人為排序，只需分清左右點(diǎn)，

7、計(jì)算機(jī)自行排序。如間點(diǎn)距離是相對(duì)零點(diǎn)的非累加距形式，則需從左側(cè)第一個(gè)輸入，零點(diǎn)在左右中間，左側(cè)仍為負(fù)值，右為正值。 單一縱斷數(shù)據(jù) 指無橫斷面數(shù)據(jù)點(diǎn)，只有樁號(hào)和與其對(duì)應(yīng)的中樁等指定高程，形式如下： a$1，h1，h2 a$2，h1，h2 asn，h1，h2，(4-123下一頁 3) (4-3)數(shù)據(jù)文件可直接繪制單一縱斷圖，無需數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算工作。 gps rtk采集的橫斷面數(shù)據(jù)處理 對(duì)利用衛(wèi)星定位rtk采集的斷面各點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)處理，在外業(yè)采點(diǎn)時(shí)，每斷面要有各斷面的點(diǎn)號(hào)排名，以便在內(nèi)業(yè)工作中利于區(qū)分各個(gè)橫斷面數(shù)據(jù)坐標(biāo)文件文件，操作員一目了然。測(cè)繪市場(chǎng)上各品牌rtk采集坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式大同小異，

8、如中海達(dá)rtk坐標(biāo)格式： 1， ， 。 2， ， 。 6， ， 。df cz， 。zk 數(shù)據(jù)以逗號(hào)相間隔，第一列為測(cè)點(diǎn)序號(hào)，序號(hào)可為數(shù)字，也可用字母、漢字等形式表示。第二列為北坐標(biāo)。第三列為東坐標(biāo)。第四列為高程。第五列為地物編碼，如zk代表鉆孔，df代表堤防。記錄在rtk手簿中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)后即可分解、改算處理。 5、數(shù)據(jù)自檢 為確保斷面數(shù)據(jù)計(jì)算的正確性及數(shù)據(jù)批處理的順利，在輸入過程中，數(shù)據(jù)計(jì)算前均要對(duì)橫斷面原始數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，系統(tǒng)自動(dòng)糾錯(cuò)。在軟件的設(shè)計(jì)時(shí)以斷面為單位，屏幕顯示斷面圖形與數(shù)據(jù)，圖形縱、橫比例可以調(diào)整，圖文并舉(如圖2顯示)。為了提高計(jì)算機(jī)智能判讀處理數(shù)據(jù)能力，自動(dòng)檢索出數(shù)

9、據(jù)錯(cuò)誤，設(shè)定自檢信息參數(shù)七項(xiàng)：間距值(含負(fù)值)； 6、橫斷面數(shù)據(jù)計(jì)算 線性工程斷面數(shù)據(jù)處理的工作量主要集中在橫斷面數(shù)據(jù)計(jì)算、繪圖方面。針對(duì)橫斷面數(shù)據(jù)采集手段與相應(yīng)的計(jì)算公式模式，對(duì)每種模式計(jì)算結(jié)果都自動(dòng)形成兩種數(shù)據(jù)格式文件*.ccl與*.cgh。 計(jì)算后的橫斷面數(shù)據(jù)，依水利水電工程規(guī)范及規(guī)劃設(shè)計(jì)要求，按一定格式以斷面為單位形成數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式定義為： a$，t，ri s(1)，h(1).s(n)，h(n) a$，t，r，s(1)，h(1).s(n)，h(n) a$，t，r，s(1)，h(1).s(n)，h(n) (6一1) t代表某斷面的點(diǎn)總數(shù)，r代表相應(yīng)中心點(diǎn)號(hào)，s(i)為改化后的距離，h

10、(i)為計(jì)算后的高程。根據(jù)實(shí)際工作及規(guī)劃設(shè)計(jì)需要可靈活掌握(6-1)式最大高程值；最小高程值；最大儀器高：最小儀器高；最大高差值；最小高差值。同時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形成方式的特點(diǎn)，軟件系統(tǒng)還可自動(dòng)檢查：樁號(hào)順序；零點(diǎn)存在；終止符位置；地界符是否定義；樁號(hào)書寫格式；間點(diǎn)重復(fù)輸入等。的文本文件存盤形式。本軟件以：*ccl與*cgh后綴形式體現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算后數(shù)據(jù)成果。 7、繪制圖形 軟件設(shè)計(jì)時(shí)放棄了早期利用繪圖機(jī)的繪圖指令直接對(duì)硬件操作的方法，而是應(yīng)用visual 語言，按autocad要求的命令格式，將autocad的繪圖指令及其相應(yīng)的縱橫斷數(shù)據(jù)形成圖形轉(zhuǎn)換文件(*.dxf)，即圖形預(yù)處理文件。在aut

11、ocad環(huán)境下，打開*.dxf文件，可進(jìn)行靈活的編輯修改、加注說明等，使圖形的可視性更強(qiáng)。利用autocad的圖形輸出功能，可按任意比例輸出圖形，出圖有靈活性。系統(tǒng)可繪制橫斷面圖、縱斷面圖、大橫斷面圖、單一縱斷圖。 圖3集有關(guān)橫斷面繪圖參數(shù)、選項(xiàng)于一界面，用戶根據(jù)工程項(xiàng)目選取相應(yīng)選項(xiàng)。 根據(jù)用戶需要設(shè)定縱橫比例尺。 根據(jù)斷面點(diǎn)數(shù)與實(shí)際高差設(shè)置每頁個(gè)數(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)樁號(hào)指樁號(hào)名稱以數(shù)字表示：0000、1369、8等 非標(biāo)準(zhǔn)樁號(hào)指樁號(hào)以文字、字母等表示：河口橫斷、橋址大橫斷等，起止位置用斷面?zhèn)€數(shù)控制。 偏移量指各斷面總體左右距離長度不等，需設(shè)定偏移量，以保證中樁在圖紙恰當(dāng)位置。 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)指*.ccl數(shù)據(jù)

12、文件，含三個(gè)附加參數(shù)。 打印數(shù)據(jù)指在圖面左側(cè)打印數(shù)據(jù)成果，便于校核和數(shù)據(jù)分析，與斷面圖形同時(shí)顯示。如設(shè)計(jì)人員只要圖面圖形，可不選打印數(shù)據(jù)及略圖選項(xiàng)。 繪制兩個(gè)橫斷面比較圖指對(duì)同一線路各橫斷面實(shí)測(cè)兩次的成果在同一個(gè)坐標(biāo)系疊加繪圖，從而達(dá)到比較、檢測(cè)的目的。 8、地類編碼在數(shù)據(jù)文件中的應(yīng)用 本系統(tǒng)將字符定義為相應(yīng)的地類編碼應(yīng)用到縱橫斷面數(shù)據(jù)中，增加了數(shù)據(jù)信息值，數(shù)據(jù)的意義不限于其本身，有了地物、地貌屬性。 地類編碼的使用 依據(jù)水利水電工程測(cè)量規(guī)范及規(guī)劃設(shè)計(jì)人員要求，在縱橫斷面測(cè)繪時(shí)，須對(duì)線路的建筑物、地界地貌特征等加以標(biāo)注、描繪。軟件對(duì)常用地界符號(hào)以對(duì)應(yīng)的字符表示，根據(jù)實(shí)測(cè)情況，地界符號(hào)輸入在相應(yīng)

13、的樁號(hào)、間點(diǎn)距離數(shù)據(jù)后即可，直接體現(xiàn)在原始數(shù)據(jù)文件中。中樁后的地類編碼為繪制縱斷圖服務(wù)，間點(diǎn)距離數(shù)據(jù)后的地類編碼為繪制橫斷圖服務(wù)。 通過本系統(tǒng)軟件，地界符號(hào)在autocad中又以漢字形式體現(xiàn)在縱橫斷斷面相應(yīng)位置，圖形文件的可視性增強(qiáng)，結(jié)束了傳統(tǒng)的人為后期翻閱手簿或回憶當(dāng)時(shí)情況，再標(biāo)注到成果圖的過程。地界符號(hào)在成果數(shù)據(jù)文件中的實(shí)現(xiàn)，增加了數(shù)據(jù)文件的實(shí)際意義。繪制縱斷面圖形，計(jì)算機(jī)根據(jù)每個(gè)斷面橫斷點(diǎn)的符號(hào)，自動(dòng)賦值水面高程點(diǎn)、溝底高程點(diǎn)、地面高程點(diǎn)、堤頂高程點(diǎn)等，無需人為從橫斷面上摘點(diǎn)再形成縱斷數(shù)據(jù)文件，節(jié)省工序，提高工作效率。 繪制縱橫斷面平面略圖時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)打印耕地邊界與符號(hào)、地類界符號(hào)、灌木

14、林符號(hào)、水庫大壩斜坡線等，降低了內(nèi)業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了自動(dòng)化繪圖程度，便于修改、編輯。 dx符號(hào)在橫斷面數(shù)據(jù)中的應(yīng)用 dx定義為線性工程中樁位置，在橫斷面原始數(shù)據(jù)中，dx符號(hào)輸入到間點(diǎn)距離后，如，-25dx等。在計(jì)算時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將標(biāo)注了dx的點(diǎn)位改為中樁零點(diǎn)位置，其余點(diǎn)位也隨之自動(dòng)變化，無需人為干預(yù)即形成標(biāo)準(zhǔn)橫斷面格式。在gps rtk坐標(biāo)數(shù)據(jù)改算中，dx符號(hào)在野外現(xiàn)場(chǎng)直接當(dāng)代碼使用即可。 該方法增加外業(yè)采點(diǎn)的靈活性，中樁處無架站條件的，假定某處為零點(diǎn)架站測(cè)量即可。rtk采點(diǎn)也不必從中樁向兩側(cè)采集地形點(diǎn)，達(dá)到提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率，降低外業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度。 j符號(hào)在橫斷面數(shù)據(jù)中的應(yīng)用 j符號(hào)定義為加測(cè)的橫斷面，對(duì)要標(biāo)注的橫斷面，j符號(hào)輸入到標(biāo)準(zhǔn)樁號(hào)后，如5100j，6300j。這樣的橫斷面原始數(shù)據(jù)只參與斷面各點(diǎn)高程計(jì)算，在繪制橫斷圖時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)跳過加測(cè)的橫斷面。在