道路橫斷面文件自動生成程序開發與實現

吳獻豐

(湖南城建職業技術學院，湖南湘潭 411100)

道路橫斷面文件自動生成程序開發與實現

吳獻豐?

(湖南城建職業技術學院，湖南湘潭 411100)

道路橫斷面文件自動生成程序是采用VBA語言在CAD平臺上進行二次開發完成。首先由鼠標拾取該斷面中樁點坐標和斷面左側任意一點坐標，輸入對應的里程數據；再通過鼠標拾取斷面外圍緩沖區范圍線，讓程序搜索緩沖區范圍線內各斷面特征點的平面坐標和高程信息；最后根據距離反算公式，結合高程信息自動生成道路橫斷面文件。

橫斷面文件；自動生成；程序開發實現

1 前 言

道路橫斷面文件生成是道路斷面數據處理中非常重要的一個內容。目前，南方CASS中有這個功能，整體設計思路是根據野外高程點數據，通過內插的方式得到相應的橫斷面文件。但是，該方法有如下不足之處:第一，在遇到陡坎、斜坡、水塘、溝渠等地形起伏較大的情況時，內插得到的高程不準確；第二，橫斷面文件中的數據是按一定的插值間距生成的，容易造成數據冗余及關鍵特征斷面點在斷面數據中丟失的情況。出于上述原因，生產單位通常手工量取各斷面特征點到中樁的距離，結合對應的高程數據生成橫斷面文件。此外，也有單位通過編程實現了用鼠標依次拾取斷面特征點的方法，通過距離反算，結合高程信息半自動化地生成了道路橫斷面文件。這種方法大大提高了效率，不足之處是對斷面上的每一個特征點都要通過鼠標拾取，工作量比較大。本文主要探討在此基礎上如何通過拾取緩沖區范圍線自動獲得該范圍內斷面上所有特征點信息，并自動生成道路橫斷面文件的方法。

2 橫斷面文件自動生成程序設計思路

程序設計思路如圖1所示。首先處理并加密好各斷面線上的高程數據，包括坎上坎下、坡頂坡底、塘邊塘內、溝上溝下、房屋與地坪等特征位置，根據坎高和相對高差適當的加密斷面特征點，同時把臨近斷面線的高程點拖拽到斷面線上。前期高程加密工作做好之后，在第一條斷面處用多段線功能畫一封閉緩沖區范圍線，保證各斷面特征點的高程點落在緩沖區范圍之內，其他斷面的緩沖區范圍線均可通過帶基點復制得到。對于每一條斷面，用戶通過鼠標拾取中樁點坐標，同時沿道路前進方向在該斷面左側任意位置拾取一點坐標，作為橫斷面文件中正負距離的判斷依據，即斷面左側距離為負，右側距離為正。輸入對應的里程后用鼠標拾取輔助緩沖區范圍線，通過搜索獲得斷面線上所有特征點的高程和平面坐標值。然后根據距離反算公式得到各特征點到中樁點的距離，結合高程信息便可生成橫斷面文件。

圖1 軟件設計思路

這里的距離是通過兩點的坐標反算得到，把斷面特征點拖拽到斷面線上，反算的距離即可作為斷面特征點離開中樁點的距離。我們規定沿道路前進方向中樁左側的距離為負，右側的距離為正，可以通過下面的方法得到該距離的正負符號。如圖2所示，坐標系為測量坐標系，設中樁點的坐標為(X0，Y0)，沿道路前進方向斷面線左側任意位置拾取的那點坐標為(Xr，Yr)，拾取緩沖區范圍線可以獲得斷面線上所有點的平面坐標(Xi，Yi)。將所有的Yi坐標和中樁Y0坐標求差值，求得絕對值最大的一個為MaxY，同樣將所有的Xi坐標和中樁X0坐標求差值，求得絕對值最大的一個為MaxX。比較MaxY和MaxX的大小，這里MaxX≥MaxY，可以判斷道路大致為東西走向。其次，針對圖2的圖形，道路前進方向自東向西，可知(X0-Xr)符號為正，沿道路方向斷面線左側的(Xi-X0)符號均為負，沿道路方向斷面線右側的(Xi-X0)符號均為正，因此可以用(X0-Xr)×(Xi-X0)的正負符號作為特征點到中樁點距離的符號；同理，如果MaxX＜MaxY，可以判斷道路大致是南北走向，同樣的方法，可以用(Y0-Yr)×(Yi-Y0)的正負符號作為特征點到中樁點距離的符號。

3 案例分析

以某地區一段實測斷面地形圖(K0+000至K0+ 060)為例，如圖3所示，簡要說明橫斷面文件生成的過程。斷面間距為20 m，斷面寬度為道路中線左右各40m。前期工作分為三步:首先對每一條斷面線上的高程進行適當處理，把斷面上各特征點對應的高程點拖拽到斷面線上，必要的地方手工加入高程點完成高程加密工作；然后沿斷面線畫一個封閉緩沖區范圍線，確保斷面上各高程點均落在該封閉框內；其他斷面的緩沖區范圍線可以帶基點復制得到。完成上述工作后即可運行程序，先是拾取中樁點坐標，然后沿道路前進方向斷面左側任意拾取一點坐標，輸入對應的里程，通過拾取斷面外圍的封閉緩沖區范圍線獲取斷面線上各特征點的平面位置和高程數據，保存到一指定文件，讀取該文件里面的坐標數據結合拾取的中樁點坐標反算各點到中樁點的距離，由程序自動判斷距離的正負符號，結合高程信息可以生成橫斷面文件。一條斷面拾取完畢后可以繼續拾取下一條斷面，也可以將該橫斷面文件先保存起來再進行后續斷面信息的拾取。圖4為中樁依次為K0+000和K0+020對應的橫斷面文件數據。

圖3 實測斷面地形圖

圖4 橫斷面文件生成程序主界面

4 結 語

相對于傳統的橫斷面文件生成方法，通過拾取緩沖區范圍線的方式獲得斷面線上各特征點的平面位置和高程信息，根據距離反算公式計算并生成道路橫斷面文件的方法不僅大大提高了工作效率，而且保證了橫斷面數據的可靠性。

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Development and Im p lementation on Auto-generating Program of Road Cross-section Files

Wu Xianfeng
(Hunan Urban Construction College，Xiangtan 411101，China)

Auto-generating Program of Road Cross-section files is developed based on the platform of AutoCAD with VBA.First，pick up the Middle-stake coordinate and one left Side-stake coordinate of the Cross-section by themouse and enter the correspondingmileage data；then pick up the peripheral buffer range line of the cross-section still by the mouse，through the program to search the plane coordinates and elevation information of the feature points on each Cross -section in the peripheral buffer range line；Finally，according to the inverse distance formula and combined with the elevation information，the road cross-section fileswill generate automatically.

road cross-section files；auto-generating；development and implementation of program

1672-8262(2013)03-150-02

P209

B

2012—09—12

吳獻豐(1986—)，男，助教，主要從事工程測量教學工作。