公路工程中海量数字地面模型的实现及应用探析

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1、第3期广东交通职业技术学院学报NO.32003年9月JournalOfGuangDongCommunicationPolytechnicSeptember.2003文章编号1671-8496(2003)03-0001-04公路工程中海量数字地面模型的实现及应用探析龚晓利何明尉云浮市公路勘察规划设计所广东云浮527300摘要本文针对当前应用的实际全面阐述了公路工程中数字地模涉及的各种技术结合当前计算机辅助设计的发展现状就数字分区技术和构网前后的处理作了较为详尽的叙述对公路设计人员有一定的借鉴意义关键词公路

2、地面模型构网应用中图分类号U415文章标识码A1概述近年来公路工程数字地面模型广泛应用于工程的勘察设计中由于数字技术的全面应用大大简化了方案比选的工作加快了设计速度同时对相关软件的横向联合应用使传统意义上的路线设计正朝着参数化三维化的方向发展本文就目前计算机硬件技术和软件的应用现状从工程实际应用角度论述数字地面模型技术的实现方法和应用2地形图的准备公路工程中的实际应用有其一定的特点即工程地形图一般是先期准备好的对于路线工程而言地形图比例为1:2000对于大型构造物的地形图则从1:500~1:2000不等

3、从地形图的数字信息来看可分为普通的电子版地图和全三维数字地形图前者是一般意义上的以数字形式存储的反映地形地物特征的平面图没有三维高程信息而后者的所有地形点均是实际意义上的高程点它的获取方法一般是野外实测的数字散点通过专用地形图成图及编辑软件在计算机上处理完成的它具有真实的可以获取数字等高线散点地形点等由于目前所有的地形图处理软件及公路设计软件绝大多数以AutoCAD作为图形工作平台因此目前的地形图格式一般都是AutoCAD的dwg矢量图形3针对公路的特点整理数字按现行的标准无论测量比例尺如何大即使是1:

4、100其图形地物点的密度都不能满足公路设计取值的要求如在初步设计中DTM主要用于路线横断面内插和三维全景效果图的制作而横断面数据的内插所要求的地物点密度就远不是实测点的数量能满足的而且在实测中不可能亦没有必要实测如此密集的地形地物点如要反映出一条小水沟的边底反映一个小坎的形状等这就要求我们在实际运行地形构网前对原数字地形图进行处理处理的主要手段有凡反映地形变化的坡脚线陡坎线路边线塘边线等均实行三维点加密如陡坎线需上下各加一排三维点用三维点勾绘出路堤边线等地物点的基础上通过直线或曲线内插法得到已知两点间的

5、任何的三维坐标4数字获取技术如何将dwg文件的三维点转化为可以被外接程序的采用的三维坐标呢这需要对AutoCAD的图元有一定的了解地形图用于记录地形地物所采用的图元类型主要有以下几种二维线元(LWpolyline)三维线元(3dpolyline)点(point)读出这些图元数据的途径主要有从CAD内部采用VBA或ARX等方式读出这种方式读数的进度快一般应用于内嵌式(即应用程序嵌入CAD内部必须借助启动CAD平台才能使用的程序)数字地面模型构网程序对于外挂构网方法则一般采用读取文本文件dxf格式的数据进行

6、在CAD中将文件另存为dxf格式由于dxf文件是个非常宠大的文本其中含有图形的所有信息要读取需要的的数据就需要识别不同的图元的句柄地形图元句柄分别是AcDb3dPolylineAcDb2dPolylineAcDbPolylineAcDbPoint读法大同小异收稿日期:2003-04-17录用日期:2003-05-17作者简介:龚晓利(1967.10-),男,工程师研究方向:公路桥梁及路桥计算机辅助设计应用1第3期广东交通职业技术学院学报NO.32003年9月JournalOfGuangDongCommu

7、nicationPolytechnicSeptember.20035数字分区技术详解我们已经得到一份离散点的记录Xi,Yi,Zi

8、1<=i<=n,n为点的总数要检索记录集中的某个点I,如果用传统意义上的遍历法则每搜索一个点I都要来一次从1到n的循环检索完所有的点需要的循环次数为N*N在点数n比较小的情况下检索速度还可以但是当n达到某一个值时检索速度将令人无法忍受要解决这个问题我们采用数据分区技术矩形分区与带状分区在学校里每个学生的记录里都有好几个属性学号姓名班级等要找到某某同学只需到相应的班级里即可找到

9、无须遍历全校学生数据分区也是居于这一原理把所有点按一定的方法分成若干个子记录集如按点的平面坐标(X,Y)把相邻的点组成一个集搜索某一点i时只要知道其平面位置(Xi,Yi)落于哪一个集中即可在这个集中搜索该点在阐述数据分区之前我们首先按照工程需要定义点的记录形式如{点号X,Y,Z,属性1属性2…属性I}5.1矩形分区顾名思义矩形分区即是定义一个足够大的矩形区域区域必须能够容纳所有的坐标点然后按照点的疏密将整个区域分成P*Q个分区单元于是分区单