曲线放样数据计算的几种方法

1、第 9 卷第 3 期辽宁省交通高等专科学校学报vol.9 no. 32 0 0 7 年 9 月journalofl iaon ingprov inc ialcollegeofcommun icationssep .2 0 0 7文章编号: 1008 - 3812 ( 2007) 03 - 028 - 02曲线放样数据计算的几种方法李金生1刘翠芝2刘 岩1( 1. 沈阳农业大学高职学院 ,辽宁沈阳 110122; 2. 东北大学资土学院 ,辽宁沈阳 110004 )摘 要 曲线测设是公路、铁路、管线等线状工程技术设计、施工放样的主要内容之一 ,是工程测量人员日常工作的主要组成部分 ,曲线放样数据

2、计算的方法多种多样 ,本文主要讨论曲线放样数据计算的几种常用方法 ,并比较其特点及各自适用条件。关键词线路测量 ;施工放样 ;曲线测设 ;圆曲线;缓和曲线中图分类号:文献标识码: a随着测量仪器的发展 ,线路工程曲线放样的方法出现了很大变化。最早使用经纬仪和钢尺时主要采用偏角法、切线支距法和弦线偏距法。后来使用经纬仪和测距仪组成的所谓半站仪 ,采用极坐标法。再后期出现全站以之后就使用坐标法放样 ,现阶段曲线放样主要使用全站仪和动态 gps,即rtk。坐标法放样时需要计算曲线上所有主点和细部点的直角坐标 ,其计算方法多种多样但各有优势 ,下面分别讨论。1 圆曲线和综合曲线细部点的直角坐标1. 1

3、 数学模型收稿日期: 2007 - 07 - 10图 1 圆曲线示意图shej itype替换为自定义的菜单资源的id 值 : idr _outputed it同理添加 cshej il istv iew控制模板4 结语本文提出了综合输出这一概念 ,体现了独立与融合有机统一的思想 ;设计了综合输出模块 ,改进了 mapgis系统输出功能 ,实现了图形、报表、图例的同幅输出。随着计算机技术和 gis技术的发展以及应用需求的不断深入 ,管线信息系统 ,通过广泛集成 gis技术、gps技术、多媒体技术、cad 技术及人工智能技术 ,从进行城市地下管线的采集、管理、综合分析与处理的技术系统向功能强大的

4、空间决策支持系统或专家系统发展将成为一种趋势。不断完善的管线信息系统必将发挥越来越重要的作用。参考文献 1 曹瑜 ,胡光道. 地理信息系统在国内外应用现状 j . 计算机与现代化 , 1999.61 ( 3 ) 2 中地软件丛书编委会. mapgis地理信息系统使用手册空间分析篇 m . 2002. 4 3 孟亚锋 ,张淑英. 城市地下综合管网地理信息系统 j . 2002. 10 4 中地软件丛书编委会. mapgis 综合管网信息系统使用手册m . 2002. 4 5 中地软件丛书编委会. mapgis地理信息系统开发手册 m .2000. 9d esign and rea liza ti

5、on ba ses on syn thesiz ingexporta tion m old of the m apg is tube net graphzhang hui - hui, dong shanabstractsm aking use of the technique of gis realizes the tube line management information turns, not only is realistic urgent de mand, but also is very viable. this paper sets out from the actual a

6、nd app lied angle, aim s at to the shortage that the comp rehensive tubenet information system output function aspect exsits, putting forward the concep t of synthesizing exportation,2and passingmapgis p roviding develop s the way two times,asking for the vc + + development tool, designes to synthes

7、ize exportation mold p iece, imp roves themapgis system outputs function,realizes to sketch of cutting , statistical statement, diagram examp le of increasing together outputs.keywordsthe mapgis comp rehensive tube net information system; synthesizing exportation mold p iece;the function independenc

8、eturns228第 3期李金生等:曲 放 数据 算的几种方法图 2 缓和曲线示意图1. 1. 1 圆曲线细部点的直角坐标公式如图 1 所示为一段单圆曲线 ,建立以 zy点为原点 ,切线方向为x轴 ,过 zy点的半径方向为 y轴的假定直角坐标系 ,则曲线上各细部点的直角坐标可以表示为:xi = r siniyi = r ( 1 - cosi )其中圆心角i可以表示为 li/r, li是细部点 i到曲线起点 ( zy)点的曲线长度。代入上式得:xi = r sin(li), yi = r 1 - cos(li) ,将其中得三角函数用 tayrrler级数展开取前几项得 1 :l3l5il2l 4

9、l6ixi = li -i+120r4 , yi = li -i-i+即为圆曲线细26r22r24r3720r5部点的直角坐标公式。1. 1. 2 综合曲线细部点的直角坐标公式:如图 2 所示为一综合曲线 ,用类似的方法建立假定直角坐标系 , 用以上同样的思路分析推倒 , 则缓和曲线上细部点直角坐标公式为 2 :l 5l 9l 3l 7l 11xi = l1 -i+i, yi=i-i+i40r2 l 23456r4 l 46r l336r3l 342240r5 l 500000 合曲 上 曲 段的直角坐 公式 :xi = li - 0. 5 l0-( li - 0. 5 l0 ) 3+( li

10、 - 0. 5 l0) 5+ + m ,246r120rl - 0. 5 l ) 2( l - 0. 5 l ) 4y =i0-i0+ + p2r24r3i图 3由 vb 开发的曲线放样数据计算程序界面2用 v isual basci 编程实现曲线细部点坐标计算用 vb 开 具有如 3所示的程序 ,完成 算。例如某公路的一段 曲 ,交点 号 dk6 + 253. 46, 向角 = 12o10,半径 r = 700m , 部点 距 10m ,以 zy点 原点 ,切 方向 x 建立假定坐 系 , 算 果如 4 所示 (具体的程序代 因篇幅有限在此不 列 ) 。图 4曲线放样程序计算的细部点坐标成果

11、2用 excel 曲 部点坐 算 子表格有丰富的函数可供科学 算 ,用 excel可以方便的 曲 部点的数据 算。首先 入曲 li,即i点到曲 起点 ( zy)点的弧 ,再用公式 算各 部点的坐 ,在 d2 单元格 入 算公式 b2 - (b23 / ( 63 7002) ) + (b25 / ( 1203 7004) ) ,回 将鼠 放在 d2单元格的右下方 ,并使鼠 十字符号 ,按左 往下拉 ,得到各点 x坐 ;同 法使用公式 (b22 / ( 2 3700) ) - (b24 / ( 243 7003 ) ) + (b2 6 / ( 720 3 700 5 ) )得到各点 y坐 。使用以

12、上数据 算得到 果如 5 所示。公式中的 700是 曲 的半径 r。图 5用 excel计算圆曲线细部点坐标3用 autocad 曲 部点坐 算 于一些复 的曲 算 , 程或 子表格 算都比 复 ,但曲 要素已知 ,所以 相 容易 ,然后在 上得到各 部点的坐 。先用line和arc 命令 制 曲 的切 和弧段 , 再用measure命令以 距 10 出 14 个 部点 ,如 6 所示。 其上 部点坐 和以上 算 果一致 ,如 7所示捕捉到的 9号点的坐 在 cad 状 中 示 ( 89. 75, 5. 78) 。图 6用 autocad 绘制的圆曲线 (按照实际数据绘制 )(下 封三 )29

13、第 3期吴丽娜 :非智力因素的培养应在体育教学中得以重视例如在自由泳教学中 ,首先必须打消学生“畏水 ”的情能在原有基础上有所提高的学生 ,不以统一的测试标准来要绪。对“畏水 ”的学生开始可安排在浅水区 ,让他们做一些求学生。区别对待有助于学生知道自己经过训练后有了进戏水、打水战和漂浮等练习 ,接着可安排一些水中拾石子练步 ,就会产生成功的喜悦 ,他们就会更加地努力 ,这样 ,良好习 ,使学生掌握一定的水性后再开始教学。针对他们在学自的意志品质在教师教学方法的逐步引导下就逐渐形成。由泳动作中怕呛水、怕练习时站不住脚等情况 ,可采用两人3 结束语一组潜水、打腿、保护与帮助等练习 ,克服学生心理障

14、碍 ,同以上是我结合自己的教学经验 ,对如何在体育教学中培时给他们一些鼓励性语言 ,如“好些 ”、“很好 ”等 ,提高他们养学生非智力因素的两点看法 ,我们强调培养学生非智力因的自信心 ,良好的意志品质也就逐渐形成。素的重要性 ,决不意味着就不要发展学生的智力 ,可根据体2. 3 运用鼓励法培养意志品质育教学的特有的优势 ,开发学生的智力同时 ,在教学中与非要做好一件事情 ,自信心是至关重要的。教师在教学中智力因素同步发展 ,具有充分发展的智力和良好的非智力因能否培养学生的自信心 ,也是教学成功与否的关键。教师在素 ,是跨世纪人才的要求。只有这样 ,才能保证学生走出校教学中如果对学生的点滴进步

15、能够加以肯定和鼓励 ,就会使门后 ,能够适应社会的需要 ,促进社会的发展。学生充满信心 ,使学生感到成功感。例如 ,在短跑的教学中 ,参考文献对一些身体素质差的同学 ,在训练时 ,假如学生都认真投入 1 李秀丽. 体育在培养非智力因素的作用. 体育教学. 1999. 2地训练 ,哪怕没有进步 ,我们也要加以鼓励 ,然后再进行动作 2 齐梅. 素质教育与创造性教学 ,教育研究 , 1999. 5技术上的改正 ,测验时 ,我们区别对待 ,鼓励那些经过努力又d evelop ing un - in tellectua l elem en ts should be con sidered h ighl

16、y in physica l educa tionwu l i - naabstractsm astering know ledge and skills are affected both by intellectual elements and unintellectual elements, so physical teach2 ersattention to unintellectual elements is good not only to intellects development, also good to imp roving the quality of physical

17、 educa2 tion.keywordsunintellectual element;buildup the health; cultivate new talents图 7用 autocad 捕捉到的 9号细部点的坐标实际工作中 ,如果需要得到大量的曲线细部点的坐标 , 常用程序去实现 ,可以用 v isuall isp编程实现图上点的坐标数据文件的生成 ,此程序在本文中不作阐述。大部分测绘软件都提供这种功能 ,如南方测绘的 cass软件即可实现。用cass软件的 工程应用 菜单下的 指定点生成数据文件 即可得到所以细部点的坐标文件 ( 3 . dat) 。执行此命令得到的结果如图 8所示

18、 ,和以上结果一致。图 8用 cass软件命令得到的细部点坐标3 结论以上几种方法都可以求出曲线细部点坐标 ,经过大量实验数据检验 ,其计算结果正确 ,精度可靠。但几种方法各有优势和不足 ,在使用过程中可以视情况而定。第一种方法效率最高 ,但需要使用者具备一定的程序编写能力 ,适合专业测绘队伍长期从事各种线路工程曲线放样的单位开发软件并使用。第二种方法比较简单 ,适合于普通的单圆曲线的计算 ,特别是对于曲线较长且细部点间距较小 ,即数据量大的曲线计算非常快速。第三种方法直观易懂 ,并且对于一些特殊曲线 ,如复曲线、回头曲线、卵形曲线、立交匝道等曲线 ,计算量太大 ,而图形则相对易绘制 ,所以可以在 cad 中图解坐标 ,但需要有一定的绘图能力。曲线放样是现阶段线路工程放样的主要内容之一 ,目前用全站仪或 rtk放样 ,所以曲线坐标计算是经常涉及的内容 ,当然曲线数据计算还有其他方法 ,如用可编程计算器等等。参考文献 1 刘志章. 工程测量 m . 中国水利出版社 , 1991, 7 2 周建郑. 工程测量 m . 黄河水利出版社 , 2006 年 8月severa l k inds m ethods of the da ta com puta tion in lay ing off cur