道路横断面文件自动生成程序开发与实现

吴献丰

(湖南城建职业技术学院，湖南湘潭 411100)

道路横断面文件自动生成程序开发与实现

吴献丰∗

(湖南城建职业技术学院，湖南湘潭 411100)

道路横断面文件自动生成程序是采用VBA语言在CAD平台上进行二次开发完成。首先由鼠标拾取该断面中桩点坐标和断面左侧任意一点坐标，输入对应的里程数据；再通过鼠标拾取断面外围缓冲区范围线，让程序搜索缓冲区范围线内各断面特征点的平面坐标和高程信息；最后根据距离反算公式，结合高程信息自动生成道路横断面文件。

横断面文件；自动生成；程序开发实现

1 前 言

道路横断面文件生成是道路断面数据处理中非常重要的一个内容。目前，南方CASS中有这个功能，整体设计思路是根据野外高程点数据，通过内插的方式得到相应的横断面文件。但是，该方法有如下不足之处:第一，在遇到陡坎、斜坡、水塘、沟渠等地形起伏较大的情况时，内插得到的高程不准确；第二，横断面文件中的数据是按一定的插值间距生成的，容易造成数据冗余及关键特征断面点在断面数据中丢失的情况。出于上述原因，生产单位通常手工量取各断面特征点到中桩的距离，结合对应的高程数据生成横断面文件。此外，也有单位通过编程实现了用鼠标依次拾取断面特征点的方法，通过距离反算，结合高程信息半自动化地生成了道路横断面文件。这种方法大大提高了效率，不足之处是对断面上的每一个特征点都要通过鼠标拾取，工作量比较大。本文主要探讨在此基础上如何通过拾取缓冲区范围线自动获得该范围内断面上所有特征点信息，并自动生成道路横断面文件的方法。

2 横断面文件自动生成程序设计思路

程序设计思路如图1所示。首先处理并加密好各断面线上的高程数据，包括坎上坎下、坡顶坡底、塘边塘内、沟上沟下、房屋与地坪等特征位置，根据坎高和相对高差适当的加密断面特征点，同时把临近断面线的高程点拖拽到断面线上。前期高程加密工作做好之后，在第一条断面处用多段线功能画一封闭缓冲区范围线，保证各断面特征点的高程点落在缓冲区范围之内，其他断面的缓冲区范围线均可通过带基点复制得到。对于每一条断面，用户通过鼠标拾取中桩点坐标，同时沿道路前进方向在该断面左侧任意位置拾取一点坐标，作为横断面文件中正负距离的判断依据，即断面左侧距离为负，右侧距离为正。输入对应的里程后用鼠标拾取辅助缓冲区范围线，通过搜索获得断面线上所有特征点的高程和平面坐标值。然后根据距离反算公式得到各特征点到中桩点的距离，结合高程信息便可生成横断面文件。

图1 软件设计思路

这里的距离是通过两点的坐标反算得到，把断面特征点拖拽到断面线上，反算的距离即可作为断面特征点离开中桩点的距离。我们规定沿道路前进方向中桩左侧的距离为负，右侧的距离为正，可以通过下面的方法得到该距离的正负符号。如图2所示，坐标系为测量坐标系，设中桩点的坐标为(X0，Y0)，沿道路前进方向断面线左侧任意位置拾取的那点坐标为(Xr，Yr)，拾取缓冲区范围线可以获得断面线上所有点的平面坐标(Xi，Yi)。将所有的Yi坐标和中桩Y0坐标求差值，求得绝对值最大的一个为MaxY，同样将所有的Xi坐标和中桩X0坐标求差值，求得绝对值最大的一个为MaxX。比较MaxY和MaxX的大小，这里MaxX≥MaxY，可以判断道路大致为东西走向。其次，针对图2的图形，道路前进方向自东向西，可知(X0-Xr)符号为正，沿道路方向断面线左侧的(Xi-X0)符号均为负，沿道路方向断面线右侧的(Xi-X0)符号均为正，因此可以用(X0-Xr)×(Xi-X0)的正负符号作为特征点到中桩点距离的符号；同理，如果MaxX＜MaxY，可以判断道路大致是南北走向，同样的方法，可以用(Y0-Yr)×(Yi-Y0)的正负符号作为特征点到中桩点距离的符号。

3 案例分析

以某地区一段实测断面地形图(K0+000至K0+ 060)为例，如图3所示，简要说明横断面文件生成的过程。断面间距为20 m，断面宽度为道路中线左右各40m。前期工作分为三步:首先对每一条断面线上的高程进行适当处理，把断面上各特征点对应的高程点拖拽到断面线上，必要的地方手工加入高程点完成高程加密工作；然后沿断面线画一个封闭缓冲区范围线，确保断面上各高程点均落在该封闭框内；其他断面的缓冲区范围线可以带基点复制得到。完成上述工作后即可运行程序，先是拾取中桩点坐标，然后沿道路前进方向断面左侧任意拾取一点坐标，输入对应的里程，通过拾取断面外围的封闭缓冲区范围线获取断面线上各特征点的平面位置和高程数据，保存到一指定文件，读取该文件里面的坐标数据结合拾取的中桩点坐标反算各点到中桩点的距离，由程序自动判断距离的正负符号，结合高程信息可以生成横断面文件。一条断面拾取完毕后可以继续拾取下一条断面，也可以将该横断面文件先保存起来再进行后续断面信息的拾取。图4为中桩依次为K0+000和K0+020对应的横断面文件数据。

图3 实测断面地形图

图4 横断面文件生成程序主界面

4 结 语

相对于传统的横断面文件生成方法，通过拾取缓冲区范围线的方式获得断面线上各特征点的平面位置和高程信息，根据距离反算公式计算并生成道路横断面文件的方法不仅大大提高了工作效率，而且保证了横断面数据的可靠性。

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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

吴献丰(1986—)，男，助教，主要从事工程测量教学工作。