自动获取道路纵横断面数据程序的研制

1、自动获取道路纵横断面数据程序的研制1 引言现有常用的测绘软件中，自动断面数据提取的方式都是通过创建数字地面模型来自动完成的。这种方式对于野外山地，有较好的效果，但是对于城市现状道路，通过创建三角网的方式提取的断面数据会失真。而城市道路改造，对于断面数据的精度要求高，通过创建数字地面模型提取断面数据无法满足设计需要。外业测量的断面高程点应大致与中线垂直，程序只需将单个断面的高程点提取出来，然后判断哪些高程点是在中线的左侧，哪些高程点在中线的右侧，在将两侧的高程点分别通过与中线的垂直距离的大小来排序，最后以高程点离中线的距离从小到大，按一定的格式写到数据文件中即可。这种方式获取的断面数据，均为实际

2、测量数据，能保证提取的断面数据与外业测量数据一致，并能自动获取。2 开发平台与程序流程图选择AutoCAD2012作为开发平台，程序基本流程图如下：3 主要功能的实现3.1 参数输入（图一）参数输入对话框设置了7项可变参数和1项可选参数选项，其中终点桩号初始值自动设置为用户选择的中线的长度。3.2 单个断面高程点集的获取(图二)(图三)如图二所示，对于直线段的数据获取，可以通过桩号获取中桩坐标，并获取中桩所在的直线段的坐标方位角，进而计算出H、H1的坐标与P1、P2、P3、P4四个点的坐标，程序搜索P1、P2、P3、P4四个点组成的闭合线范围内的所有高程点。对于圆弧段，只需获取中桩所在点的圆弧

3、的起点和终点，并与中桩点组成的三个已知点坐标(a、b、c)，通过下列公式，计算出圆弧的圆心坐标：A=Xb-Xa;B=Yb-Ya;C=Xc-Xa;D=Yc-Ya;E=A(Xa+Xb)+B(Ya+Yb);F=C(Xa+Xc)+D(Ya+Yc);G=2A(Yc-Yb)-B(XC-XB);圆心坐标Xp=(DE-BF)/G;Yp=(AF-CE)/G。求得圆心坐标后，即可求出圆心至中桩点的坐标方位角，进而计算出P1、P2、P3、P4四个点的坐标，搜索P1、P2、P3、P4四个点组成的闭合线范围内的所有高程点。3.3 获取测量的中桩高程点对于单个断面所有高程点，逐个计算高程点与中桩的距离，获取所有点中离中桩

4、距离最小值的高程点，如果高程点到中桩的距离在限差范围内，则获取此点为中桩高程，并将中桩高程从断面所有高程点集中删除。如果距离超限，则放弃此断面的数据获取。3.4 区分高程点在断面的左右侧获取高程点到中线的垂直距离点，并获取高程点到中线垂直距离点的方向矢量（P）,同时并获取高程点到中线垂直距离点处得的切线矢量方向（Q）,求PQ的矢量叉积，如果PQQ则点在中线右侧，如果PQ=0则在中线上。分别将左右两侧的点存储为“左侧点集”与“右侧点集”。3.5 剔除偏移断面超限的高程点生成一条临时断面线H-H1,判断“左侧点集”与“右侧点集”所有的点到这条断面线的距离是否超限，如果是，则从点集中删除。3.6 输

5、出成果将测量的断面数据成果按一定格式输入为文本。3.7 例子从下图三中获取的断面数据，格式为：桩号高程左断面数据（-距离高程）右断面数据（距离高程）K0.0004.927- 8.1765.087-8.2354.834-11.4974.770-15.2814.6913.6344.9245.9914.8957.3364.8677.9885.1238.1794.87711.1834.815K20.0004.946- 0.2785.085-8.2045.099-8.2974.844-11.4044.774-14.9224.7202.7864.9584.8304.9326.8864.8818.1655.1328.2834.87811.4344.812K40.0005.057- 9.2894.832-11.4234.802-14.8744.7321.7674.9304.5874.9016.2614.8718.0765.0838.1384.82511.2944.7984 结论研制的道路纵横