数字化成图软件在公路线形设计上的应用研究

数字化成图软件在公路线形设计上的应用研究

申明路,王洪涛

申明路；王洪涛（河南省煤田地质局四队，平顶山467000）

摘要：本文试图通过对地形、地籍数字化成图软件功能的改进，包括公路线形设计、纵横断面图的绘制和设计、土石方的计算与调配，以及各种数据表格的自动输出等，实现操作轻松快捷、简单准确，满足公路设计单位的需要，提高工作效率。

关键词：数字化；成图软件；线性设计；改进应用

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）09-0028-02

0引言

地形、地籍数字化成图软件主要特色是面向GIS主要支撑技术，包括在属性编码基础上进一步研究开发的骨架线实时编辑、编码用户化、GIS用户码用户化等，主要表现在地物编辑、符号用户化、电子平板、DTM建型及等高线绘制、数字地图与GPS集成等功用上，是现今测绘行业应用比较广泛的一种数字化成图软件。

多年来地形、地籍数字化成图软件在工程应用方面尤显不足，表现在功能简单、效率低，尤其是在公路（管线）线形设计、纵横断面图的绘制与设计、土石方的计算与调配，以及相关数据表格的输入、输出等方面，存在相当大的缺陷，不能够和专业的公路设计软件形成紧密地结合，鉴于此，有针对性地对软件在公路设计这一功能上作进一步的改进和开发十分必要。

1软件功能的改进

1.1公路平曲线设计对于平曲线设计，软件改进前只能作简单的线形设计，且操作麻烦，所有的交点坐标要手工输入，每个交点的曲线要素都要事先由人工计算，再输入到对话框中，还要编辑成公路曲线要素文件，如需修改某一交点，则要重新计算曲线要素，还要修改公路曲线要素文件。计算量非常大，操作繁琐，易出错，所有的操作几乎都是由手工来完成。而改进后的软件则完全实现了动态的自动化，交点的选取只需在数字化地形图上直接点取坐标即可，并自动解算出偏角、交点间距及各交点的里程桩号。交点转弯半径的设置则采用了动态的设置模式，直接在“平曲线设计”对话框中输入转弯半径就可由软件自动解算出各交点的曲线要素，同时生成平曲线设计文件，并将设计结果自动绘制到数字化地形图上，图纸上很直观的判断出设计结果是否符合设计标准，可实时的对交点转弯半径进行合理的调整，并自动更新平曲线设计文件。

1.2纵横断面图的绘制与设计纵横断面图的绘制是在平曲线设计完成后，先绘制纵断面图，再绘制横断面图，软件改进前，对于纵横断面的设计，软件只能完成简单的纵横断面设计及拉坡，弊端是：设计纵断面时，只能进行简单的拉坡，而不能完成竖曲线的设计；设计横断面时，只能给定其中某一横断面的设计标高，而不能根据纵断面的设计标高自动改变，若要与纵断面的设计相符，则要对每个横断面的中桩设计标高逐一的进行手动修改，使设计变得非常的繁琐。而改进后的软件，在设计纵断面时，不仅可以进行动态的拉坡，同时还可以进行竖曲线的设计及自动绘制纵断面设计图，在设计的过程中，可以随意的对变坡点及竖曲线半径进行增减和修改，其计算过程都是由软件来完成；设计横断面时，只需根据纵断面设计文件和在“横断面设计”对话框中输入的路面、路肩、边坡、边沟、排水沟等设计参数，可以完成横断面图的绘制及设计，并自动生成、输出纵横断面的设计文件。

1.3土石方的计算与调配土石方的计算与调配也是公路设计的一个主要方面，是土石方的合理运输、调配的主要依据。改进后的软件能根据纵横断面的设计文件，自动准确的计算出土石方的填挖方量，并进行合理的运距调配，同时自动生成、输出路基土石方数量表。对于准确地掌握路基土石方量及运距的合理调配，为工程施工达到最小的土石方运输成本，节约工程造价提供了必要的依据。

2软件改进的具体实施

首先要明确公路设计的思路和理念，确定软件需要改进的几个方面，然后有针对性的搜集获取实验数据，为了获取合理有效的实验数据，选取地形相对比较复杂的金牛山，对其中五公里的带状地形进行了测绘，并绘制了数字化地形图，特别对每个地形变化点的高程都采集到，以满足建立DTM数字模型的需要。在采集实验数据的同时，采用传统“实地选线”的方法对这一试验段的路线线形进行了初步设计，以便和软件设计出来的设计成果进行对比。

在获取了大量的实验数据后，根据公路设计的基本原理，按照前期拟定的改进方案，对需要改进的几个方面进行了系统、精密的编程，然后对选定的试验段进行系统的设计，经过反复的修改与调试，再与公路局利用专业软件作出的设计成果进行对比，完全达到了预期的效果，所做出的测绘成果完全可以直接交付公路部门使用，不需要再进行一系列的修改和数据转化，真正实现了数字化成图软件与专业的公路设计软件的数据衔接。

3软件改进后的具体应用

软件在公路线形设计、纵横断面图的绘制与设计、土石方的计算与调配等方面做了改进之后，经过了大量的实验，反复的对比、修改、调试，现已能够在实际工作当中投入使用，在对商丘市虞城县50多公里的县级公路测绘了数字地形图，利用软件改进后的功能，采用“纸上定线”的方法，对公路线形和纵横断面图进行了初步的设计，然后交付公路局进行其他方面的设计，通过严格审核，提供的成果完全符合公路设计规范要求，得到充分认可，印证了改进后的软件确实实现了其功能的操作简单、数据准确、快捷方便，有力的拓展了在测绘领域的发展空间。

4结束语

软件改进后，不仅适合于公路的线形设计，同样还适合管线方面的线路设计，通过这一次对数字化成图软件的开发利用，不只是一次很好的经验总结，而且还拓展了在测绘领域的发展空间，在提高工作效率的同时，也取得了很好的经济效益。以科学的发展观看待测绘工作的前瞻性，充分发掘科技资源，增强市场竞争实力，有信心使测绘发展领域变得更加的广阔。

参考文献：

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