基于A(yíng)utoCAD平臺的線(xiàn)路橫斷面線(xiàn)提取系統的設計與實(shí)現

　　設計并實(shí)現了一個(gè)線(xiàn)路橫斷面線(xiàn)提取軟件。該軟件以AutoCAD為平臺，利用航測制圖成果和勘測成果快速構建三維地形; 利用嚴密的數學(xué)公式推導、計算給定線(xiàn)位上任意中樁處的橫斷面線(xiàn);然后研究并設計了一種包含全信息的橫斷面結果存儲數據結構，利用該結構可以進(jìn)行無(wú)損的數據格式轉換; 最后利用構建好的三維地形提取橫斷面線(xiàn)上任意點(diǎn)的三維坐標，并利用DP 算法進(jìn)行簡(jiǎn)化，獲得變坡點(diǎn)，并進(jìn)行成果存儲。實(shí)驗表明，利用該軟件可以進(jìn)行橫斷面的快速自動(dòng)提取，在一定條件下取代人工測量道路橫斷面線(xiàn)，從而減少野外測繪工作量，保證勘測設計工期。

　　在線(xiàn)路勘察設計階段，橫斷面圖主要用于路基設計和土石方數量計算。一般的橫斷面圖由現場(chǎng)實(shí)測繪制，但是其勘測工期、成本、質(zhì)量，受測區天氣、交通、地形困難程度等自然條件的限制較大，易造成測繪精度不高，工期難以保證，勘測成本加大。王智研究了利用航測技術(shù)制作橫斷面圖的方法，使得作業(yè)人員能夠根據線(xiàn)路的位置在室內計算機上任意繪制橫斷面，不僅可保證勘測設計工期，而且能降低勘測成本。由于利用航測技術(shù)繪制的橫斷面圖誤差較大，因此需要勘測外業(yè)人員到現場(chǎng)進(jìn)行地形點(diǎn)的采集，用以修正地形，利用修正之后的地形得到準確的橫斷面成果。本文設計并實(shí)現了一個(gè)線(xiàn)路橫斷面線(xiàn)提取軟件，以AutoCAD 平臺進(jìn)行橫斷面的快速提取，從而在一定條件下取代人工測量橫斷面，可減少野外測繪工作量，保證勘測設計工期。

　　1、技術(shù)流程

　　采用航測成果結合實(shí)測的外業(yè)高程點(diǎn)進(jìn)行橫斷面提取，涉及到的技術(shù)流程如下: 利用航測制圖成果和勘測成果建立地形模型，根據中樁位置確定橫斷面線(xiàn); 利用橫斷面線(xiàn)和地形模型進(jìn)行變坡點(diǎn)的提取。

　　1.1、地形建模

　　航測制圖成果中包含等高線(xiàn)、高程點(diǎn)、坎、斜坡等數據，這些數據能夠表示實(shí)際的地形地貌，但航測制圖成果中地形地貌位置與實(shí)際位置存在誤差，需要外業(yè)勘測數據進(jìn)行數據修測，使得航測制圖成果更符合實(shí)際情況。為了將修測之后的制圖成果作為橫斷面提取的數據源，需要進(jìn)行地形建模。

　　地形建模即利用修測之后的地形地貌數據進(jìn)行三維數字地表建模，常用的三維數字地表模型有不規則三角網(wǎng)模型( TIN) 和數字高程模型( DEM) ，為了計算方便，本文采用TIN 模型進(jìn)行地形建模。

　　1.2、橫斷面確定

　　線(xiàn)位上某里程處的橫斷面必須與線(xiàn)位嚴格垂直，如圖1 所示。

圖1 橫斷面示意

　　4、結束語(yǔ)

　　地形橫斷面提取軟件綜合了計算機、地理信息系統、測繪等技術(shù)，基于A(yíng)utoCAD 平臺，實(shí)現了數據快速管理、加載、顯示和地形橫斷面快速提取等功能，取代人工測量橫斷面，從而減少野外測繪工作量，保證勘測設計工期，提高生產(chǎn)效率。