公路横断面测量中的数据采集及图形绘制方法

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1、公路横断面测量中的数据采集及图形绘制方法赵明，杨秋和，李星开（浙江华东测绘有限公司，杭州310030）摘要：公路横断面测量在道路勘测中是一项繁重而重要的工作，测量的质量和精度将直接影响设计的优劣及施工质量。本文提出利用RTK技术采集道路横断面的作业方法，依靠计算机实现数据格式转换，利用LISP语言编程实现断面图的自动绘制。工程实践证明，这一方法不仅提高了数据采集精度，而且降低了人为输入数据造成的错误，提高道路横断面测量及绘制的质量和效率。关键词：公路横断面；放线法；数据格式；断面图Abstrac

2、t：Highwaycross-sectionmeasurementinroadreconnaissancesurveyisanarduousandimportantwork,measurementofthequalityandaccuracywilldirectlyaffectthequalityofthedesignandconstructionquality.Thispaperproposestheuseofputtinglinemethodcollectingroadcrosssectio

3、nmethod,relyonExceltorealizedataformatconversion,theuseofLISPlanguageprogrammingofautomaticdrawingofsection.Practicehasproved,thismethodcangreatlyreducetheerrorscausedbyanthropogenicinputdata,improvetheroadcrosssectionsurveyinganddrawingqualityandeff

4、iciency.Keyword：cross-sectionputlinemethoddataformatsectionmap1引言道路中线的法线方向剖面称为横断面，它是由横断面方向的地面线和设计线所构成[1,2]。其中地面线是表征公路经过的该桩号横向地面的起伏变化，主要通过现场实测来获得[3]。横断面地面线是路基横断面设计、桥涵设计、挡土墙设计、及土石方工程数量计算的依据[4,5]。测量方法上，传统的横断面测量主要是现场测定横向地形变化特征点，然后在方格纸上绘制地面线（或记录地形数据），内业处理

5、时，用数字化仪对每个断面进行数字化（或向计算机中输人数据），为公路CAD软件提供横断面数据资料。传统的作业方法费时，特别是在现场只记录数据而不绘图时，很难对记录数据的正确性进行直观的检查，较难消除因漏记、或将数据写错等问题。若采用现场绘图的方法则影响测量速度，且容易增加二次测量误差；测量技术上，在公路外业勘测阶段，横断面测量主要采用抬杆法、水准仪皮尺法或者全站仪法（经纬仪视距法）。抬杆法测横断面精度低，难以满足现代工程特别是高等级公路的需要；水准仪皮尺法或者全站仪法精度较高，但受通视条件限制及需

6、观测与跑尺人员的配合，降低了工作效率，工作量大，严重制约了进度及质量。测量技术的进步在于技术的改造，GPS-RTK技术是目前GPS的最新技术，能够实时提供任意测点的三维坐标，用RTK技术进行外业勘测，流动站与基准站之间的联系是建立在无线电波基础上的，作业区域内的站点之间不需要通视。对流动站来讲，仪器会引导你去相应测点的位置，如不合适，可自由调整，无须交流，从而提高作业的速度；由于其本身的特点，不受天气条件的影响，可全天候的工作。对于测设的精度来说，采用RTK技术测量时，点位的精度是实时显示的，且

7、每一根中桩放样过程一致，所测放的点位精度大致相同，不存在累积误差，因此，保证了测量精度的均匀性。因此本文以某地公路横断面测量为例，采用RTK技术，对公路横断面进行测量，数据的转换充分利用计算机的优势实现数据格式转换的一键式，通过AutoLISP编程功能，实现横断面绘制的自动化。此方法，在一定程度上减轻工作强度，降低出错概率，实现与道路设计软件的无缝对接，提高工作效率。2GPS-RTK测量路线横断面的数据采集公路线横断面测量指测定路线中线上各中桩处垂直于中线方向上的地面起伏情况[6]。即测定横断面

8、方向上的相邻变坡点间的水平距离和高差，以供其它公路设计使用。横断面测量的质量直接影响工程数量大小。用RTK进行横断面测量应首先计算出待测横断面两端点的坐标并由RTK实时测得，从而标定出横断面的方向线；然后，在标定出的横断面方向线上测出各特征点的三维坐标，由坐标计算出两相邻特征点的水平距离和高差，绘出横断面线。2.1“线元”上任一点的切线方位角计算公式目前的道路中线主要是直线、圆曲线、缓和曲线三种线型，其中直线上各点的曲率K=0；圆曲线上各点的曲率K=1/R(R为设计半径)；缓和曲线上各点的曲率K