第七章-道路定線(1)

1、跳轉(zhuǎn)到第一頁 第七章第七章 道路定線道路定線 本章主要介紹紙上定線的概念、內(nèi)容與操本章主要介紹紙上定線的概念、內(nèi)容與操作方法；曲線型定線法；實(shí)地定線；直接定線作方法；曲線型定線法；實(shí)地定線；直接定線與紙上定線的比較；航測定線的基本內(nèi)容與方與紙上定線的比較；航測定線的基本內(nèi)容與方法；路線定線法；路線定線CADCAD；道路勘測設(shè)計(jì)一體化新技；道路勘測設(shè)計(jì)一體化新技術(shù)。術(shù)。跳轉(zhuǎn)到第一頁第一節(jié) 紙上定線第二節(jié) 實(shí)地放線第三節(jié) 直接定線第四節(jié) 公路路線CAD技術(shù)第五節(jié) 數(shù)字地面模型第六節(jié) “3S”技術(shù)在公路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 跳轉(zhuǎn)到第一頁 第一節(jié)第一節(jié) 紙上定線紙上定線 公路定線的任務(wù)：按照已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2、，在選線布局階段選定公路定線的任務(wù)：按照已定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在選線布局階段選定的路線帶范圍內(nèi)，結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)條件，綜合考慮平、縱、橫的路線帶范圍內(nèi)，結(jié)合細(xì)部地形、地質(zhì)條件，綜合考慮平、縱、橫三方面的合理安排，具體定出公路中線的確切位置。三方面的合理安排，具體定出公路中線的確切位置。 公路定線的方法：公路定線的方法： 紙上確定路線的方法紙上確定路線的方法（一）定導(dǎo)向線（一）定導(dǎo)向線 紙上定線（技術(shù)等級(jí)高，地形、地質(zhì)、地物等條件復(fù)雜的路線）。紙上定線（技術(shù)等級(jí)高，地形、地質(zhì)、地物等條件復(fù)雜的路線）。 實(shí)地定線（公路等級(jí)較低和地形條件簡單的路線）。實(shí)地定線（公路等級(jí)較低和地形條件簡單的路線）。 航測

3、定線（利用航攝像片、影像地圖等資料，借助于航測儀器建航測定線（利用航攝像片、影像地圖等資料，借助于航測儀器建立與實(shí)地完全相似的光學(xué)模型，在模型上直接定線）。立與實(shí)地完全相似的光學(xué)模型，在模型上直接定線）。跳轉(zhuǎn)到第一頁 1 1在大比例尺地形圖上，仔細(xì)研究路線布局階段選定的主要控在大比例尺地形圖上，仔細(xì)研究路線布局階段選定的主要控制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)情況，選擇有利地形如平緩順直的山坡，開闊的制點(diǎn)間的地形、地質(zhì)情況，選擇有利地形如平緩順直的山坡，開闊的側(cè)溝，利于回頭的地點(diǎn)等，擬定路線可能方案，選定合適方案。側(cè)溝，利于回頭的地點(diǎn)等，擬定路線可能方案，選定合適方案。 2 2根據(jù)等高線間距根據(jù)等高線間距h

4、h及選用的平均坡度及選用的平均坡度 ，（，（5.0%5.0%5.55.5，視地，視地形曲折程度而定），計(jì)算出等高線間距，使兩腳規(guī)的開度等于（比例形曲折程度而定），計(jì)算出等高線間距，使兩腳規(guī)的開度等于（比例尺與地形圖同），從某一固定點(diǎn)如圖尺與地形圖同），從某一固定點(diǎn)如圖7 71a1a（教材）的（教材）的A A開始，沿各擬開始，沿各擬定走法在等高線上依次截取定走法在等高線上依次截取a a、b b、c c等點(diǎn)，如最后一點(diǎn)的位置和標(biāo)高等點(diǎn)，如最后一點(diǎn)的位置和標(biāo)高均接近另一固定點(diǎn)均接近另一固定點(diǎn)D D時(shí)，說明這個(gè)方案能夠成立，否則修改走法或調(diào)時(shí)，說明這個(gè)方案能夠成立，否則修改走法或調(diào)整，從新試驗(yàn)直至方案

5、成立為止。整，從新試驗(yàn)直至方案成立為止。 3 3將坡度線根據(jù)地形情況，移動(dòng)線位，確定中間控制點(diǎn)，調(diào)整將坡度線根據(jù)地形情況，移動(dòng)線位，確定中間控制點(diǎn)，調(diào)整坡度重新放坡得到折線，該折線也稱為坡度重新放坡得到折線，該折線也稱為“導(dǎo)向線導(dǎo)向線”。 （二）修正導(dǎo)向線，定平面試線（二）修正導(dǎo)向線，定平面試線修正導(dǎo)向線修正導(dǎo)向線導(dǎo)向線導(dǎo)向線平面試線平面試線二次導(dǎo)向線二次導(dǎo)向線最后定線最后定線 注意：紙上定線的過程是一個(gè)反復(fù)試線、比較、逐步趨于完善的注意：紙上定線的過程是一個(gè)反復(fù)試線、比較、逐步趨于完善的過程。定線時(shí)要在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下結(jié)合自然條件，平、縱、橫綜過程。定線時(shí)要在滿足標(biāo)準(zhǔn)的前提下結(jié)合自然條件，平

6、、縱、橫綜合考慮，反復(fù)進(jìn)行，直到滿足為止合考慮，反復(fù)進(jìn)行，直到滿足為止。跳轉(zhuǎn)到第一頁跳轉(zhuǎn)到第一頁（三）具體定線（三）具體定線 紙上定線應(yīng)該既符合該級(jí)路規(guī)定的幾何標(biāo)準(zhǔn)，又能充分適應(yīng)當(dāng)?shù)丶埳隙ň€應(yīng)該既符合該級(jí)路規(guī)定的幾何標(biāo)準(zhǔn)，又能充分適應(yīng)當(dāng)?shù)氐匦?，避開盡可能多的障礙物。為此定線必須在分析研究二次修正導(dǎo)地形，避開盡可能多的障礙物。為此定線必須在分析研究二次修正導(dǎo)向線上各特征點(diǎn)的性質(zhì)和可活動(dòng)范圍的基礎(chǔ)上，反復(fù)試線才能得到滿向線上各特征點(diǎn)的性質(zhì)和可活動(dòng)范圍的基礎(chǔ)上，反復(fù)試線才能得到滿意的結(jié)果。紙上定線的具體操作又兩種：意的結(jié)果。紙上定線的具體操作又兩種： 1 1直線型定線法：利用導(dǎo)向線各點(diǎn)的可活動(dòng)性，按

7、照照顧多數(shù)，直線型定線法：利用導(dǎo)向線各點(diǎn)的可活動(dòng)性，按照照顧多數(shù)，注意重點(diǎn)的原則，掌握與該路等級(jí)相應(yīng)的幾何標(biāo)準(zhǔn)，先用直線尺試穿注意重點(diǎn)的原則，掌握與該路等級(jí)相應(yīng)的幾何標(biāo)準(zhǔn)，先用直線尺試穿出與較大地形相適應(yīng)的一系列直線，然后用適當(dāng)?shù)那€把相鄰直線連出與較大地形相適應(yīng)的一系列直線，然后用適當(dāng)?shù)那€把相鄰直線連接起來。地形復(fù)雜轉(zhuǎn)折較多或轉(zhuǎn)彎處控制較嚴(yán)時(shí)，也可先定曲線，后接起來。地形復(fù)雜轉(zhuǎn)折較多或轉(zhuǎn)彎處控制較嚴(yán)時(shí)，也可先定曲線，后用直線把曲線連接起來。適用于地形簡易的平原微丘區(qū)定線。用直線把曲線連接起來。適用于地形簡易的平原微丘區(qū)定線。 道路中線確定后，為標(biāo)定路線需根據(jù)選定的圓曲線半徑及緩和曲道路中線

8、確定后，為標(biāo)定路線需根據(jù)選定的圓曲線半徑及緩和曲線計(jì)算平曲線要素、曲線主點(diǎn)樁和加樁里程等。若不需要逐樁坐標(biāo)時(shí)，線計(jì)算平曲線要素、曲線主點(diǎn)樁和加樁里程等。若不需要逐樁坐標(biāo)時(shí)，可按傳統(tǒng)方法計(jì)算要求的設(shè)計(jì)成果。若需要計(jì)算逐樁坐標(biāo)時(shí)，則應(yīng)采可按傳統(tǒng)方法計(jì)算要求的設(shè)計(jì)成果。若需要計(jì)算逐樁坐標(biāo)時(shí)，則應(yīng)采集各交點(diǎn)的坐標(biāo)。通常交點(diǎn)坐標(biāo)的采集方法有兩種：集各交點(diǎn)的坐標(biāo)。通常交點(diǎn)坐標(biāo)的采集方法有兩種： 跳轉(zhuǎn)到第一頁（三）具體定線（三）具體定線 1 1）直接采集法。在繪有格網(wǎng)的地形圖上讀取各交點(diǎn)的坐標(biāo)，一）直接采集法。在繪有格網(wǎng)的地形圖上讀取各交點(diǎn)的坐標(biāo)，一般只能估讀到米，適用于交點(diǎn)前后直線方向和位置限制不嚴(yán)的情況

9、。般只能估讀到米，適用于交點(diǎn)前后直線方向和位置限制不嚴(yán)的情況。 2 2）定前后直線間接推算法。在交點(diǎn)前后直線方向和位置限制較）定前后直線間接推算法。在交點(diǎn)前后直線方向和位置限制較嚴(yán)時(shí)，在繪有格網(wǎng)地形圖上先固定交點(diǎn)前后的直線（即在直線上讀取嚴(yán)時(shí)，在繪有格網(wǎng)地形圖上先固定交點(diǎn)前后的直線（即在直線上讀取兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)），再用相鄰直線相交的解析法計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)。當(dāng)已知兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)），再用相鄰直線相交的解析法計(jì)算交點(diǎn)坐標(biāo)。當(dāng)已知交點(diǎn)前直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)（交點(diǎn)前直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)（x1x1，y1y1）和（）和（x2x2，y2y2），后直線上兩點(diǎn)的），后直線上兩點(diǎn)的坐標(biāo)（坐標(biāo)（x3x3，y3y3）和（）和（x4x4

10、，y4)y4)。則交點(diǎn)坐標(biāo)（。則交點(diǎn)坐標(biāo)（x x，y y）可由下式計(jì)算：）可由下式計(jì)算： 21121(-)(-)yykxx43243()()yykxx1 1231312()k xk xyyxkk111()yk xxy跳轉(zhuǎn)到第一頁 2 2曲線型定線法：根據(jù)導(dǎo)向線上各點(diǎn)控制性嚴(yán)寬的程度，參照曲線型定線法：根據(jù)導(dǎo)向線上各點(diǎn)控制性嚴(yán)寬的程度，參照設(shè)計(jì)路標(biāo)準(zhǔn)的要求，先用一系列圓弧去擬合控制較嚴(yán)的地段或部位，設(shè)計(jì)路標(biāo)準(zhǔn)的要求，先用一系列圓弧去擬合控制較嚴(yán)的地段或部位，然后把這些圓弧用適當(dāng)?shù)木徍颓€連接起來。適用于地形、地物復(fù)雜然后把這些圓弧用適當(dāng)?shù)木徍颓€連接起來。適用于地形、地物復(fù)雜的丘陵、山嶺區(qū)定線。

11、的丘陵、山嶺區(qū)定線。 曲線型定線法的曲線型定線法的定線步驟定線步驟： 在地形圖上，根據(jù)路線布局和重要控制點(diǎn)，徒手畫出線形順適、在地形圖上，根據(jù)路線布局和重要控制點(diǎn)，徒手畫出線形順適、平緩并與地形相適應(yīng)的概略線位。平緩并與地形相適應(yīng)的概略線位。 用直尺或不同半徑的圓曲線彎尺擬合徒手線位，形成一條由圓用直尺或不同半徑的圓曲線彎尺擬合徒手線位，形成一條由圓弧和直線組成的具有錯(cuò)位（即設(shè)緩和曲線后圓曲線的內(nèi)移值）的間斷弧和直線組成的具有錯(cuò)位（即設(shè)緩和曲線后圓曲線的內(nèi)移值）的間斷線形。線形。 在被分解的圓弧和直線上各采集兩點(diǎn)坐標(biāo)固定位置，通過試定在被分解的圓弧和直線上各采集兩點(diǎn)坐標(biāo)固定位置，通過試定或試算

12、，用合適的緩和曲線將它們順滑連接，形成連續(xù)的平面線形?；蛟囁?，用合適的緩和曲線將它們順滑連接，形成連續(xù)的平面線形。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)地放線實(shí)地放線 實(shí)地放線是將紙上定好的路線敷設(shè)到地面上，經(jīng)過實(shí)地對照檢查實(shí)地放線是將紙上定好的路線敷設(shè)到地面上，經(jīng)過實(shí)地對照檢查和修改后，供詳細(xì)測量和施工使用的作業(yè)過程。和修改后，供詳細(xì)測量和施工使用的作業(yè)過程。 實(shí)地放線的方法主要有坐標(biāo)法、穿線交點(diǎn)法、撥角法和直接定交實(shí)地放線的方法主要有坐標(biāo)法、穿線交點(diǎn)法、撥角法和直接定交點(diǎn)法。應(yīng)根據(jù)路線復(fù)雜程度、精度要求高低、測設(shè)儀具設(shè)備以及地形點(diǎn)法。應(yīng)根據(jù)路線復(fù)雜程度、精度要求高低、測設(shè)儀具設(shè)備以及地形難易等具體

13、條件選用。難易等具體條件選用。一、一、坐標(biāo)法放線坐標(biāo)法放線 坐標(biāo)法放線就是先建立一個(gè)貫穿全線統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)（一般采坐標(biāo)法放線就是先建立一個(gè)貫穿全線統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)（一般采用國家坐標(biāo)系統(tǒng)），然后根據(jù)路線的地理位置和幾何關(guān)系計(jì)算出道用國家坐標(biāo)系統(tǒng)），然后根據(jù)路線的地理位置和幾何關(guān)系計(jì)算出道路中線上各樁點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)，編制逐樁坐標(biāo)表，然后根據(jù)逐樁坐標(biāo)路中線上各樁點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)，編制逐樁坐標(biāo)表，然后根據(jù)逐樁坐標(biāo)實(shí)地放線。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和測量儀器的現(xiàn)代化，坐標(biāo)法放實(shí)地放線。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和測量儀器的現(xiàn)代化，坐標(biāo)法放線應(yīng)用的越來越廣泛。線應(yīng)用的越來越廣泛。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)地放線實(shí)地放線

14、二、穿線交點(diǎn)法二、穿線交點(diǎn)法 穿線交點(diǎn)法是根據(jù)平面圖上路線與施測地形時(shí)敷設(shè)的控制導(dǎo)線穿線交點(diǎn)法是根據(jù)平面圖上路線與施測地形時(shí)敷設(shè)的控制導(dǎo)線之間所建立的關(guān)系，把紙上路線的每條邊逐一而獨(dú)立地放到實(shí)地上之間所建立的關(guān)系，把紙上路線的每條邊逐一而獨(dú)立地放到實(shí)地上去，延伸這些直線交出交點(diǎn)，構(gòu)成路線。去，延伸這些直線交出交點(diǎn)，構(gòu)成路線。 1 1、支距法、支距法公路上放線多用此法，適用于地形不太復(fù)雜，公路上放線多用此法，適用于地形不太復(fù)雜，地物障礙少，不需要用坐標(biāo)控制，地物障礙少，不需要用坐標(biāo)控制，紙上路線離開測圖導(dǎo)線不遠(yuǎn)的紙上路線離開測圖導(dǎo)線不遠(yuǎn)的地段。其工作步驟如下：地段。其工作步驟如下： 圖上量支距圖

15、上量支距 在圖上量得紙上路線與控制導(dǎo)線的支距，如圖在圖上量得紙上路線與控制導(dǎo)線的支距，如圖6.476.47中導(dǎo)中導(dǎo)1 1A A、導(dǎo)、導(dǎo)2 2B B等。要求紙上路線交點(diǎn)間的每條線至少應(yīng)取三個(gè)點(diǎn)，等。要求紙上路線交點(diǎn)間的每條線至少應(yīng)取三個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)之間在實(shí)地最好能相互通視。這些點(diǎn)之間在實(shí)地最好能相互通視。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)地放線實(shí)地放線 在圖上量取支距。在圖上量取支距。 在圖上量得紙上路線與控制導(dǎo)線的支距，如圖在圖上量得紙上路線與控制導(dǎo)線的支距，如圖6.476.47中導(dǎo)中導(dǎo)1 1A A、導(dǎo)、導(dǎo)2 2B B等。要求紙上路線交點(diǎn)間的每條線至少應(yīng)取三個(gè)點(diǎn)，等。要求紙上路線交點(diǎn)間的每條線至少應(yīng)

16、取三個(gè)點(diǎn)，這些點(diǎn)之間在實(shí)地最好能相互通視。這些點(diǎn)之間在實(shí)地最好能相互通視。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)地放線實(shí)地放線 （2 2）實(shí)地放支距實(shí)地放支距 在現(xiàn)場找出各相應(yīng)的控制導(dǎo)線點(diǎn)，根據(jù)量得的支距用皮尺在現(xiàn)場找出各相應(yīng)的控制導(dǎo)線點(diǎn)，根據(jù)量得的支距用皮尺和方向架定出各點(diǎn)，如圖中和方向架定出各點(diǎn)，如圖中A A、B B、 等點(diǎn)，插上標(biāo)志旗。等點(diǎn)，插上標(biāo)志旗。 （3 3）穿線定交點(diǎn)）穿線定交點(diǎn) 放出的各點(diǎn)理應(yīng)在一條直線上，但由于量距和放線工作的放出的各點(diǎn)理應(yīng)在一條直線上，但由于量距和放線工作的誤差，不可能恰好在一條直線上，此時(shí)可用花桿進(jìn)行穿直，長誤差，不可能恰好在一條直線上，此時(shí)可用花桿進(jìn)行穿直，長直

17、線或地形起伏很大時(shí)可用經(jīng)緯儀，穿出直線后要根據(jù)實(shí)際地直線或地形起伏很大時(shí)可用經(jīng)緯儀，穿出直線后要根據(jù)實(shí)際地形、地質(zhì)條件檢查路線位置是否合理，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，形、地質(zhì)條件檢查路線位置是否合理，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，路線的位置可進(jìn)行必要的修改。兩相鄰直線的交點(diǎn)即為路線交路線的位置可進(jìn)行必要的修改。兩相鄰直線的交點(diǎn)即為路線交點(diǎn)，交點(diǎn)應(yīng)按要求釘上交點(diǎn)樁和標(biāo)志樁。在現(xiàn)場找出各相應(yīng)的點(diǎn)，交點(diǎn)應(yīng)按要求釘上交點(diǎn)樁和標(biāo)志樁。在現(xiàn)場找出各相應(yīng)的控制導(dǎo)線點(diǎn)控制導(dǎo)線點(diǎn)。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第二節(jié)第二節(jié) 實(shí)地放線實(shí)地放線 計(jì)算夾角。以圖計(jì)算夾角。以圖6.486.48所示為例，從平面圖上量得紙上路所示為例，從平面圖上量得紙上

18、路線的交點(diǎn)線的交點(diǎn)JDJDA A、JDJDB B的坐標(biāo)的坐標(biāo)(X(XA A，Y YA A) )，(X(XB B，Y YB B) )，則，則JDJDA AJDJDB B的象限的象限角為：角為： 2 2、解析法、解析法解析法是用坐標(biāo)計(jì)算紙上路線與測圖導(dǎo)線的關(guān)解析法是用坐標(biāo)計(jì)算紙上路線與測圖導(dǎo)線的關(guān)系，計(jì)算路線點(diǎn)的坐標(biāo)，以確定路線的精確位置。此法較為準(zhǔn)確，系，計(jì)算路線點(diǎn)的坐標(biāo)，以確定路線的精確位置。此法較為準(zhǔn)確，在地形復(fù)雜和直線較長、路線位置需要準(zhǔn)確控制時(shí)常用此法。其工在地形復(fù)雜和直線較長、路線位置需要準(zhǔn)確控制時(shí)常用此法。其工作步驟如下：作步驟如下：tanBABAYYXX跳轉(zhuǎn)到第一頁 導(dǎo)導(dǎo)1 1導(dǎo)導(dǎo)

19、2 2的象限角的象限角為已知，為已知，JDJDA AJDJDB B與導(dǎo)與導(dǎo)1 1導(dǎo)導(dǎo)2 2的夾角的夾角為：為：。 計(jì)算距離。設(shè)計(jì)算距離。設(shè)JDA的坐標(biāo)為（的坐標(biāo)為（，）、）、JDB的坐標(biāo)為的坐標(biāo)為（，）、導(dǎo)）、導(dǎo)1的坐標(biāo)為（的坐標(biāo)為（，）導(dǎo)）導(dǎo)2的坐標(biāo)為（的坐標(biāo)為（，），交點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)可以從圖上量得。則），交點(diǎn)與導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)可以從圖上量得。則JDAJDB與導(dǎo)與導(dǎo)1導(dǎo)導(dǎo)2的交點(diǎn)的坐標(biāo)的交點(diǎn)的坐標(biāo)(M，M)可解下列聯(lián)立方程式求得：可解下列聯(lián)立方程式求得：導(dǎo)導(dǎo)2 2至至M M的距離的距離： 221221MMBMBABMBAYYYYXXXXYYYYXXXX2222MMlXXYY跳轉(zhuǎn)到第一頁 放線。

20、算出放線。算出l l值后，置經(jīng)緯儀于導(dǎo)值后，置經(jīng)緯儀于導(dǎo)1 1，后視導(dǎo)，后視導(dǎo)2 2，丈量距離，丈量距離l l得得M M點(diǎn)。移經(jīng)緯儀于點(diǎn)。移經(jīng)緯儀于M M，后視導(dǎo)，后視導(dǎo)2 2，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)角定角定JDJDA AJDJDB B方向。延長方向。延長直線，用騎馬樁交點(diǎn)法求出直線，用騎馬樁交點(diǎn)法求出JDJDA A，釘上小釘。，釘上小釘。 此法計(jì)算比較麻煩，但精度較高，實(shí)際工作中亦可用比例此法計(jì)算比較麻煩，但精度較高，實(shí)際工作中亦可用比例尺從平面圖上直接量取距離尺從平面圖上直接量取距離l l。 三、撥角放線法三、撥角放線法 撥角放線是根據(jù)紙上路線在平面圖上的位置與導(dǎo)線的關(guān)系，用撥角放線是根據(jù)紙上路線在平面圖

21、上的位置與導(dǎo)線的關(guān)系，用坐標(biāo)計(jì)算每一條線的距離、方向、轉(zhuǎn)向角和各控制樁的里程，放線坐標(biāo)計(jì)算每一條線的距離、方向、轉(zhuǎn)向角和各控制樁的里程，放線時(shí)按照這些資料直接撥角量距。此法外業(yè)工作較為迅速，但所根據(jù)時(shí)按照這些資料直接撥角量距。此法外業(yè)工作較為迅速，但所根據(jù)的資料要可靠準(zhǔn)確。的資料要可靠準(zhǔn)確。其工作步驟為：其工作步驟為： 1 1、內(nèi)業(yè)計(jì)算：內(nèi)業(yè)計(jì)算工作較多，其線段長度和象限角、內(nèi)業(yè)計(jì)算：內(nèi)業(yè)計(jì)算工作較多，其線段長度和象限角等關(guān)系的計(jì)算，均與解析法相同。等關(guān)系的計(jì)算，均與解析法相同。 跳轉(zhuǎn)到第一頁跳轉(zhuǎn)到第一頁計(jì)算路線起點(diǎn)與導(dǎo)線的關(guān)系。導(dǎo)計(jì)算路線起點(diǎn)與導(dǎo)線的關(guān)系。導(dǎo)1 1的坐標(biāo)為的坐標(biāo)為102591

22、0259，1011710117已知。導(dǎo)已知。導(dǎo)1 1導(dǎo)導(dǎo)2 2的象限角的象限角N72N7214140707E E，由導(dǎo)線計(jì)算資料轉(zhuǎn)，由導(dǎo)線計(jì)算資料轉(zhuǎn)抄而來。路線交點(diǎn)，的坐標(biāo)（抄而來。路線交點(diǎn)，的坐標(biāo)（1026810268，1044510445），），（1209412094，1118611186），從平面圖上直接量得。導(dǎo)），從平面圖上直接量得。導(dǎo)A A的的象限角為象限角為: :于是路線起點(diǎn)與導(dǎo)線的關(guān)系為于是路線起點(diǎn)與導(dǎo)線的關(guān)系為: :導(dǎo)導(dǎo)2 2導(dǎo)導(dǎo)180180- -（7 707073030+72+7214140707）10010038382323導(dǎo)導(dǎo)1 1A AB B585800000000+7

23、+707073030656507073030導(dǎo)的距離：導(dǎo)的距離： ：10268 10259arctanarctan0.1250010045 10117A7 707073030E EA AB B的象限角為的象限角為: :11tanAAAYYXX12094 10268arctanarctan1.6003511186 10045BN58N5800000000E E1cosAAXXl（10045-1011710045-10117）/cos7/cos707073030=72.56m=72.56m跳轉(zhuǎn)到第一頁 計(jì)算路線各邊的轉(zhuǎn)向角和距離。繼續(xù)從平面圖上量出路線各交計(jì)算路線各邊的轉(zhuǎn)向角和距離。繼續(xù)從平面圖上

24、量出路線各交點(diǎn)的坐標(biāo)后，按上述方法計(jì)算出路線每一條邊的象限角，轉(zhuǎn)向角及距點(diǎn)的坐標(biāo)后，按上述方法計(jì)算出路線每一條邊的象限角，轉(zhuǎn)向角及距離。編列成表用于放線。離。編列成表用于放線。 （2）外業(yè)放線。根據(jù)內(nèi)業(yè)計(jì)算資料，依夾角）外業(yè)放線。根據(jù)內(nèi)業(yè)計(jì)算資料，依夾角A和距離和距離l，先從導(dǎo)，先從導(dǎo)1上放出路線起點(diǎn)上放出路線起點(diǎn)A和第一邊和第一邊AB，以后各邊按轉(zhuǎn)向角及距離直接寫出。，以后各邊按轉(zhuǎn)向角及距離直接寫出。確定。確定。 撥角定線的精度主要決定于定線所依據(jù)的原始資料是否可靠和撥角定線的精度主要決定于定線所依據(jù)的原始資料是否可靠和放線誤差積累的大小。因此現(xiàn)場放線時(shí)，必需十分注意路線實(shí)際位放線誤差積累的

25、大小。因此現(xiàn)場放線時(shí)，必需十分注意路線實(shí)際位置是否合適，高度是否恰當(dāng)，必要時(shí)要現(xiàn)場變動(dòng)改善。為了消除撥置是否合適，高度是否恰當(dāng)，必要時(shí)要現(xiàn)場變動(dòng)改善。為了消除撥角量距誤差積累增大的影響，放線時(shí)，應(yīng)視現(xiàn)場的具體情況，每隔角量距誤差積累增大的影響，放線時(shí)，應(yīng)視現(xiàn)場的具體情況，每隔一定距離，與導(dǎo)線閉合一次，進(jìn)行必要的調(diào)整。一定距離，與導(dǎo)線閉合一次，進(jìn)行必要的調(diào)整。跳轉(zhuǎn)到第一頁 四、直接定交點(diǎn)放線法四、直接定交點(diǎn)放線法 在地形平坦，視線開闊，路線受限不十分嚴(yán)格的情況下，路線位在地形平坦，視線開闊，路線受限不十分嚴(yán)格的情況下，路線位置可直接根據(jù)地物明顯目標(biāo)確定。如圖置可直接根據(jù)地物明顯目標(biāo)確定。如圖6.

26、50，從圖上得知交點(diǎn)，從圖上得知交點(diǎn)JD離河離河岸岸200m，位于已有公路曲線內(nèi)側(cè)，一端直線距公路橋頭，位于已有公路曲線內(nèi)側(cè)，一端直線距公路橋頭50m，另一端，另一端直線距房屋直線距房屋25m，這樣便可根據(jù)這些關(guān)系，直接于現(xiàn)場定出，這樣便可根據(jù)這些關(guān)系，直接于現(xiàn)場定出JD。 該方法該方法適用于地形平坦、地視線開闊、路線受限不嚴(yán)時(shí)，路適用于地形平坦、地視線開闊、路線受限不嚴(yán)時(shí)，路線位置可直接根據(jù)地物明顯目標(biāo)確定。線位置可直接根據(jù)地物明顯目標(biāo)確定。 。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第三節(jié)第三節(jié) 直接定線直接定線 直接定線：又稱實(shí)地定線或現(xiàn)場定線，就是設(shè)計(jì)人員直接在現(xiàn)直接定線：又稱實(shí)地定線或現(xiàn)場定線，就是設(shè)計(jì)人員直

27、接在現(xiàn)場定線，定線的指導(dǎo)原則與紙上定線一樣。場定線，定線的指導(dǎo)原則與紙上定線一樣。直接定線是根據(jù)路線的直接定線是根據(jù)路線的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)等條件，在實(shí)地直接選定道路中線設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合沿線地形、地質(zhì)等條件，在實(shí)地直接選定道路中線的方法。直接定線的基本原則與其紙上定線相同。但山嶺重丘區(qū)直的方法。直接定線的基本原則與其紙上定線相同。但山嶺重丘區(qū)直接定線的條件與紙上定線有些不同，工作步驟有所改變。接定線的條件與紙上定線有些不同，工作步驟有所改變。 山嶺重丘區(qū)直接定線是采用帶角手水準(zhǔn)進(jìn)行的。帶角手水準(zhǔn)如山嶺重丘區(qū)直接定線是采用帶角手水準(zhǔn)進(jìn)行的。帶角手水準(zhǔn)如圖圖6.51所示，使用時(shí)用手水準(zhǔn)瞄準(zhǔn)

28、前方目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)游標(biāo)使氣泡居中，所示，使用時(shí)用手水準(zhǔn)瞄準(zhǔn)前方目標(biāo)，旋轉(zhuǎn)游標(biāo)使氣泡居中，此時(shí)游標(biāo)所指的度數(shù)即為視線傾角，該傾角可換算為縱坡度，此時(shí)游標(biāo)所指的度數(shù)即為視線傾角，該傾角可換算為縱坡度，11.75。利用手水準(zhǔn)可以根據(jù)已知一點(diǎn)和坡度，尋找該坡度上。利用手水準(zhǔn)可以根據(jù)已知一點(diǎn)和坡度，尋找該坡度上的另一點(diǎn)目標(biāo)，即放坡測量。的另一點(diǎn)目標(biāo)，即放坡測量。 跳轉(zhuǎn)到第一頁 第三節(jié)第三節(jié) 直接定線直接定線 跳轉(zhuǎn)到第一頁 第三節(jié)第三節(jié) 直接定線直接定線 根據(jù)實(shí)地控制定線主導(dǎo)因素的不同，可采用以點(diǎn)定線和放坡定根據(jù)實(shí)地控制定線主導(dǎo)因素的不同，可采用以點(diǎn)定線和放坡定線兩種方法。線兩種方法。一、以點(diǎn)定線一、以點(diǎn)定線

29、 特點(diǎn)：路線不受縱坡限制，以平面和橫斷面為主。特點(diǎn)：路線不受縱坡限制，以平面和橫斷面為主。 要點(diǎn)：以點(diǎn)定線，以線交點(diǎn)。要點(diǎn)：以點(diǎn)定線，以線交點(diǎn)。 以點(diǎn)定線以點(diǎn)定線在全面布局和逐段安排確定的控制點(diǎn)間，結(jié)合各在全面布局和逐段安排確定的控制點(diǎn)間，結(jié)合各方面因素進(jìn)一步確定影響公路中線位置的小控制點(diǎn)，大致穿出公方面因素進(jìn)一步確定影響公路中線位置的小控制點(diǎn)，大致穿出公路直線的方法。路直線的方法。 以線交點(diǎn)以線交點(diǎn)在已定小控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上結(jié)合路線標(biāo)準(zhǔn)和前后路在已定小控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上結(jié)合路線標(biāo)準(zhǔn)和前后路線條件，穿出直線，并延長交出交點(diǎn)。線條件，穿出直線，并延長交出交點(diǎn)。 跳轉(zhuǎn)到第一頁 工作步驟：工作步驟： 2 2

30、、穿線定點(diǎn)：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和線形組合的要求，滿足控制點(diǎn)和、穿線定點(diǎn)：根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和線形組合的要求，滿足控制點(diǎn)和照顧多數(shù)經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，前后考慮，用穿線的辦法延長直線，定出交點(diǎn)。照顧多數(shù)經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，前后考慮，用穿線的辦法延長直線，定出交點(diǎn)。 控制性控制點(diǎn)（艱巨工程、不良地質(zhì)、地物障礙、路基邊坡穩(wěn)控制性控制點(diǎn)（艱巨工程、不良地質(zhì)、地物障礙、路基邊坡穩(wěn)定等因素）定等因素） 經(jīng)濟(jì)性控制點(diǎn)（斜坡地帶，橫向填挖平衡或橫向施工經(jīng)濟(jì)）經(jīng)濟(jì)性控制點(diǎn)（斜坡地帶，橫向填挖平衡或橫向施工經(jīng)濟(jì)） 二、放坡定線二、放坡定線 特點(diǎn)：受縱坡限制，以縱坡為主導(dǎo)。特點(diǎn)：受縱坡限制，以縱坡為主導(dǎo)。 1 1、放坡、放坡 放坡放坡按照要求的設(shè)計(jì)縱坡

31、（或平均坡度）在實(shí)地找出地面按照要求的設(shè)計(jì)縱坡（或平均坡度）在實(shí)地找出地面坡度線的工作。坡度線的工作。 1 1、控制點(diǎn)加密：在實(shí)地尋找控制和影響公路中線位置的具體點(diǎn)位。、控制點(diǎn)加密：在實(shí)地尋找控制和影響公路中線位置的具體點(diǎn)位。跳轉(zhuǎn)到第一頁 2 2、放坡定線、放坡定線 反復(fù)插試，逐步修改，使、平、縱、橫三方面恰當(dāng)結(jié)合，定出反復(fù)插試，逐步修改，使、平、縱、橫三方面恰當(dāng)結(jié)合，定出合理的線位。合理的線位。三、定平曲線三、定平曲線 確定了路線的交點(diǎn)位置后，還需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合地形、地物及其確定了路線的交點(diǎn)位置后，還需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合地形、地物及其他因素在交點(diǎn)處選擇適宜的平曲線半徑，控制曲線線位。他因素在交點(diǎn)

32、處選擇適宜的平曲線半徑，控制曲線線位。 1 1、單交點(diǎn)法、單交點(diǎn)法用一個(gè)交點(diǎn)來確定一段單圓曲線的插設(shè)曲線方法。用一個(gè)交點(diǎn)來確定一段單圓曲線的插設(shè)曲線方法。 適用：轉(zhuǎn)角不大，實(shí)地能直接釘設(shè)交點(diǎn)時(shí)。適用：轉(zhuǎn)角不大，實(shí)地能直接釘設(shè)交點(diǎn)時(shí)。 2 2、雙交點(diǎn)法（即虛交點(diǎn)法）、雙交點(diǎn)法（即虛交點(diǎn)法） 適用：路線偏角很大或交點(diǎn)受地形或地物障礙限制，無法釘設(shè)交點(diǎn)。適用：路線偏角很大或交點(diǎn)受地形或地物障礙限制，無法釘設(shè)交點(diǎn)。跳轉(zhuǎn)到第一頁跳轉(zhuǎn)到第一頁 直接定線時(shí)，定線人員對地形、地質(zhì)、水文等情況的了解，全直接定線時(shí)，定線人員對地形、地質(zhì)、水文等情況的了解，全靠自己去跑、去調(diào)查，而現(xiàn)場的工作條件不允許對每一處的自然

33、狀靠自己去跑、去調(diào)查，而現(xiàn)場的工作條件不允許對每一處的自然狀況都深入研究，再由于視野受到限制，定線時(shí)難免顧此失彼，雖經(jīng)況都深入研究，再由于視野受到限制，定線時(shí)難免顧此失彼，雖經(jīng)過多次試驗(yàn)，但畢竟還是有限的。過多次試驗(yàn)，但畢竟還是有限的。四、四、直接定線與紙上定線的比較直接定線與紙上定線的比較 紙上定線是在定線過程中采用的一種重要的中間步驟，代替直紙上定線是在定線過程中采用的一種重要的中間步驟，代替直接定線。定線者或定線組先要取得接定線。定線者或定線組先要取得“定線走廊定線走廊”范圍內(nèi)的大比例尺地范圍內(nèi)的大比例尺地形圖。從圖上，可以俯視較大范圍內(nèi)的地形，可以較容易地找出所有形圖。從圖上，可以俯視

34、較大范圍內(nèi)的地形，可以較容易地找出所有控制地形的特征點(diǎn)，從而定出平面試線和試線的縱坡設(shè)計(jì)線。經(jīng)過平、控制地形的特征點(diǎn)，從而定出平面試線和試線的縱坡設(shè)計(jì)線。經(jīng)過平、縱面反復(fù)試驗(yàn)修改，直至自己認(rèn)為再修改也得不到顯著效果時(shí)為止。縱面反復(fù)試驗(yàn)修改，直至自己認(rèn)為再修改也得不到顯著效果時(shí)為止。 由于紙上定線不受野外因素的限制，定線者在室內(nèi)想做多少就做由于紙上定線不受野外因素的限制，定線者在室內(nèi)想做多少就做多少修改工作，能使節(jié)省工程和平、縱面線形的配合做得盡善盡美。多少修改工作，能使節(jié)省工程和平、縱面線形的配合做得盡善盡美。紙上定線有利于發(fā)揮定線組的集體作用，其他專業(yè)人員的有益觀點(diǎn)都紙上定線有利于發(fā)揮定線組

35、的集體作用，其他專業(yè)人員的有益觀點(diǎn)都能反映到方案中來，不像直接定線，大量的工作都依靠個(gè)別定線者現(xiàn)能反映到方案中來，不像直接定線，大量的工作都依靠個(gè)別定線者現(xiàn)場的簡單判斷與技術(shù)能力。場的簡單判斷與技術(shù)能力。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第四節(jié)第四節(jié) 公路路線公路路線CADCAD技術(shù)技術(shù)一、一、CADCAD技術(shù)簡介技術(shù)簡介 （一）（一）CADCAD的概念的概念 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design)(Computer Aided Design)簡稱簡稱CADCAD，是近，是近年來工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速、最引人注目的高技術(shù)之一。它年來工程技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展最迅速、最引人注目的高技術(shù)

36、之一。它將計(jì)算機(jī)迅速、準(zhǔn)確地處理信息的特點(diǎn)與人類的創(chuàng)造思維相結(jié)合，將計(jì)算機(jī)迅速、準(zhǔn)確地處理信息的特點(diǎn)與人類的創(chuàng)造思維相結(jié)合，為現(xiàn)代設(shè)計(jì)提供了理想手段。為現(xiàn)代設(shè)計(jì)提供了理想手段。 （二）（二）CADCAD系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成 CAD CAD系統(tǒng)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫一個(gè)通用性的、綜合性的以及減少數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫一個(gè)通用性的、綜合性的以及減少數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)的重復(fù)存儲(chǔ)的“數(shù)據(jù)集合數(shù)據(jù)集合”。包括設(shè)計(jì)原始資料、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范數(shù)。包括設(shè)計(jì)原始資料、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終結(jié)果等。圖形系統(tǒng)包括幾何構(gòu)型、繪制工程設(shè)據(jù)、中間結(jié)果、最終結(jié)果等。圖形系統(tǒng)包括幾何構(gòu)型、繪制工程設(shè)計(jì)圖、繪制各種函數(shù)曲線、繪制各

37、種數(shù)據(jù)表格、在圖形顯示裝置上計(jì)圖、繪制各種函數(shù)曲線、繪制各種數(shù)據(jù)表格、在圖形顯示裝置上進(jìn)行圖形變換以及分析和模擬等，是進(jìn)行圖形變換以及分析和模擬等，是CADCAD技術(shù)的基礎(chǔ)。技術(shù)的基礎(chǔ)。跳轉(zhuǎn)到第一頁 （三）（三）CADCAD技術(shù)在工程上的應(yīng)用技術(shù)在工程上的應(yīng)用 1.1.系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成包括數(shù)字地面模型子系統(tǒng)，路線平、縱優(yōu)化子包括數(shù)字地面模型子系統(tǒng)，路線平、縱優(yōu)化子系統(tǒng)，路線設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，立體交叉口設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，公路中、小橋涵系統(tǒng)，路線設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，立體交叉口設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，公路中、小橋涵設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，公路工程造價(jià)分析子系統(tǒng)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)，公路工程造價(jià)分析子系統(tǒng)。 2.CAD 2.CAD設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)覆蓋了地形

38、數(shù)據(jù)采集該系統(tǒng)覆蓋了地形數(shù)據(jù)采集建立數(shù)據(jù)地面模建立數(shù)據(jù)地面模型型人機(jī)交互地進(jìn)行路線平、縱、橫設(shè)計(jì)，線形優(yōu)化設(shè)計(jì)和人工構(gòu)人機(jī)交互地進(jìn)行路線平、縱、橫設(shè)計(jì)，線形優(yōu)化設(shè)計(jì)和人工構(gòu)造物的設(shè)計(jì)造物的設(shè)計(jì)圖和表屏幕編輯，并最終完成圖紙的繪制以及工程造價(jià)圖和表屏幕編輯，并最終完成圖紙的繪制以及工程造價(jià)分析等成套分析等成套CADCAD技術(shù)。技術(shù)。二、公路路線二、公路路線CADCAD功能和特點(diǎn)功能和特點(diǎn) 公路路線公路路線CADCAD軟件系統(tǒng)包含六個(gè)模塊：軟件系統(tǒng)包含六個(gè)模塊： 1 1、野外線路平面測量和高程測量數(shù)據(jù)的錄入、編輯和存儲(chǔ)模塊；、野外線路平面測量和高程測量數(shù)據(jù)的錄入、編輯和存儲(chǔ)模塊； 2 2、平面設(shè)計(jì)

39、、縱斷面設(shè)計(jì)及橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的錄入、編輯和存儲(chǔ)、平面設(shè)計(jì)、縱斷面設(shè)計(jì)及橫斷面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的錄入、編輯和存儲(chǔ)模塊；模塊； 3 3、根據(jù)路線平面設(shè)計(jì)，繪制路線平面圖；、根據(jù)路線平面設(shè)計(jì)，繪制路線平面圖； 4 4、根據(jù)路線縱斷面設(shè)計(jì)，繪制路線縱斷面圖；、根據(jù)路線縱斷面設(shè)計(jì)，繪制路線縱斷面圖； 5 5、根據(jù)路線橫斷面設(shè)計(jì)，繪制路線橫斷面圖；、根據(jù)路線橫斷面設(shè)計(jì)，繪制路線橫斷面圖； 6 6、路基構(gòu)件的繪制。、路基構(gòu)件的繪制。跳轉(zhuǎn)到第一頁三、公路路線三、公路路線CADCAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成跳轉(zhuǎn)到第一頁 （一）數(shù)據(jù)采集（一）數(shù)據(jù)采集 1. 1.用現(xiàn)代化的手段航空攝影測量建立數(shù)字地面模型。用現(xiàn)代化的手段航空攝影測

40、量建立數(shù)字地面模型。 2. 2.用全站儀或紅外線測距儀地面實(shí)測的方法，直接建立三維的數(shù)用全站儀或紅外線測距儀地面實(shí)測的方法，直接建立三維的數(shù)字地面模型。字地面模型。 3. 3.用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、和小平板實(shí)測。用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、和小平板實(shí)測。跳轉(zhuǎn)到第一頁 （二）路線優(yōu)化設(shè)計(jì)（二）路線優(yōu)化設(shè)計(jì) 第一類：對于平面或縱斷面各種比較方案，快速準(zhǔn)確地完成第一類：對于平面或縱斷面各種比較方案，快速準(zhǔn)確地完成路線設(shè)計(jì)，并計(jì)算出各方案的總費(fèi)用和各項(xiàng)比較指標(biāo)，由設(shè)計(jì)者路線設(shè)計(jì)，并計(jì)算出各方案的總費(fèi)用和各項(xiàng)比較指標(biāo)，由設(shè)計(jì)者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選出最佳方案。根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)選出最佳方案。 第二類：根據(jù)路線的初始

41、方案，利用最優(yōu)化理論的數(shù)字方案，第二類：根據(jù)路線的初始方案，利用最優(yōu)化理論的數(shù)字方案，利用最優(yōu)化理論的數(shù)字方法，由計(jì)算機(jī)尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。即輸利用最優(yōu)化理論的數(shù)字方法，由計(jì)算機(jī)尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。即輸入一個(gè)可行方案，通過數(shù)字迭代方法來完成最優(yōu)方案的求解。入一個(gè)可行方案，通過數(shù)字迭代方法來完成最優(yōu)方案的求解。（三）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖和制表（三）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、繪圖和制表跳轉(zhuǎn)到第一頁跳轉(zhuǎn)到第一頁四、計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì)四、計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行路線平縱橫設(shè)計(jì) n （1 1）利用數(shù)字地形模型進(jìn)行路線設(shè)計(jì)）利用數(shù)字地形模型進(jìn)行路線設(shè)計(jì)n 自動(dòng)在數(shù)字地形模型支持下，借助數(shù)學(xué)方法，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)在數(shù)字地形模

42、型支持下，借助數(shù)學(xué)方法，由計(jì)算機(jī)初定路線平面位置，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算機(jī)選擇的最優(yōu)方初定路線平面位置，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)計(jì)算機(jī)選擇的最優(yōu)方案和數(shù)模提供的地形資料，完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)工作。案和數(shù)模提供的地形資料，完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)工作。 n（2 2）人工設(shè)計(jì)路線，輸入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)完成計(jì)算與成圖）人工設(shè)計(jì)路線，輸入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)完成計(jì)算與成圖n 首先由設(shè)計(jì)人員確定路線平面位置，將平面設(shè)計(jì)資料輸首先由設(shè)計(jì)人員確定路線平面位置，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成路線平面設(shè)計(jì)，輸入平面設(shè)計(jì)方案所入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)完成路線平面設(shè)計(jì)，輸入平面設(shè)計(jì)方案所對應(yīng)的縱、橫斷面資料，由計(jì)算機(jī)完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)（

43、如內(nèi)業(yè)對應(yīng)的縱、橫斷面資料，由計(jì)算機(jī)完成整個(gè)路線設(shè)計(jì)（如內(nèi)業(yè)計(jì)算和有關(guān)圖表的繪制等）計(jì)算和有關(guān)圖表的繪制等） 。 跳轉(zhuǎn)到第一頁n 路線方案確定以后，設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際地形條件在實(shí)地路線方案確定以后，設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際地形條件在實(shí)地或紙上確定路線平面線形，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行或紙上確定路線平面線形，將平面設(shè)計(jì)資料輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。處理。n輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)： 交點(diǎn)坐標(biāo)（或交點(diǎn)樁號(hào)及轉(zhuǎn)角）；交點(diǎn)坐標(biāo)（或交點(diǎn)樁號(hào)及轉(zhuǎn)角）；n 平曲線半徑；平曲線半徑；n 平曲線類型；平曲線類型；n 緩和曲線長度。緩和曲線長度。n計(jì)算內(nèi)容：路線里程；計(jì)算內(nèi)容：路線里程；n 平曲線要素；平曲線要素；n 曲線上各特征點(diǎn)的

44、樁號(hào)；曲線上各特征點(diǎn)的樁號(hào)；n 逐樁坐標(biāo)。逐樁坐標(biāo)。1、路線平面設(shè)計(jì)、路線平面設(shè)計(jì) 跳轉(zhuǎn)到第一頁一、路線平面設(shè)計(jì)一、路線平面設(shè)計(jì) 跳轉(zhuǎn)到第一頁2 2、路線縱斷面設(shè)計(jì)、路線縱斷面設(shè)計(jì)n1 1縱斷面地面高程的獲取縱斷面地面高程的獲取n （1 1）實(shí)地進(jìn)行路中線水準(zhǔn)測量）實(shí)地進(jìn)行路中線水準(zhǔn)測量n （2 2）紙上定線時(shí)在地形圖上人工讀取中樁高程）紙上定線時(shí)在地形圖上人工讀取中樁高程n （3 3）利用建立的帶狀數(shù)模，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)模內(nèi)插，得到）利用建立的帶狀數(shù)模，計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)模內(nèi)插，得到道路中線上任一點(diǎn)的高程值，從而獲得縱斷面地面線。道路中線上任一點(diǎn)的高程值，從而獲得縱斷面地面線。 n2 2縱斷面設(shè)計(jì)線的

45、確定縱斷面設(shè)計(jì)線的確定 n （1 1）計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生道路的最優(yōu)縱斷面；）計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生道路的最優(yōu)縱斷面；n （2 2）設(shè)計(jì)者進(jìn)行手工拉坡。）設(shè)計(jì)者進(jìn)行手工拉坡。 跳轉(zhuǎn)到第一頁跳轉(zhuǎn)到第一頁3 3、道路橫斷面設(shè)計(jì)、道路橫斷面設(shè)計(jì) n設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：n （1 1）設(shè)計(jì)者根據(jù)路線所經(jīng)地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣）設(shè)計(jì)者根據(jù)路線所經(jīng)地區(qū)的地形、地質(zhì)、水文、氣候等條件，歸納可能出現(xiàn)的橫斷面形式和處理方式，確定各候等條件，歸納可能出現(xiàn)的橫斷面形式和處理方式，確定各段的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)橫斷面型式及構(gòu)造物布置型式。段的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)橫斷面型式及構(gòu)造物布置型式。n （2 2）計(jì)算機(jī)自動(dòng)套用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面逐樁進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)，）計(jì)算

46、機(jī)自動(dòng)套用標(biāo)準(zhǔn)橫斷面逐樁進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)，并可根據(jù)需要顯示在屏幕上。設(shè)計(jì)者可在屏幕上修改不合理并可根據(jù)需要顯示在屏幕上。設(shè)計(jì)者可在屏幕上修改不合理的設(shè)計(jì)斷面。的設(shè)計(jì)斷面。n （3 3）計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取已存入修改后的數(shù)據(jù)，計(jì)算土石方）計(jì)算機(jī)自動(dòng)提取已存入修改后的數(shù)據(jù)，計(jì)算土石方工程數(shù)量，并進(jìn)行土石方調(diào)配。工程數(shù)量，并進(jìn)行土石方調(diào)配。 n （4 4）輸出橫斷面設(shè)計(jì)圖和有關(guān)圖表。）輸出橫斷面設(shè)計(jì)圖和有關(guān)圖表。 跳轉(zhuǎn)到第一頁開開 始始調(diào)平、縱面設(shè)計(jì)成果調(diào)平、縱面設(shè)計(jì)成果橫斷面設(shè)計(jì)及面積計(jì)算橫斷面設(shè)計(jì)及面積計(jì)算屏幕顯示檢查屏幕顯示檢查滿意否滿意否土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配土石方數(shù)量計(jì)算及調(diào)配繪橫斷面圖繪橫斷面圖編

47、制設(shè)計(jì)表編制設(shè)計(jì)表修改橫斷面修改橫斷面保存修改數(shù)據(jù)保存修改數(shù)據(jù)輸入橫斷面地面線輸入橫斷面地面線輸入地質(zhì)資料輸入地質(zhì)資料定義標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式定義標(biāo)準(zhǔn)橫斷面形式NoYes結(jié)結(jié) 束束跳轉(zhuǎn)到第一頁 第五節(jié)第五節(jié) 數(shù)字地形模型數(shù)字地形模型一、數(shù)字地形模型及在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用一、數(shù)字地形模型及在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 數(shù)字地形模型（數(shù)字地形模型（DTMDTM）將地形按照某種數(shù)字模型對已知平面將地形按照某種數(shù)字模型對已知平面坐標(biāo)的地形點(diǎn)進(jìn)行高程計(jì)算，是一個(gè)表示地形特征的、空間分布的、坐標(biāo)的地形點(diǎn)進(jìn)行高程計(jì)算，是一個(gè)表示地形特征的、空間分布的、有許許多多有規(guī)則或無規(guī)則的數(shù)字陣列，也就是將地形表面用密集有許許多多有規(guī)則

48、或無規(guī)則的數(shù)字陣列，也就是將地形表面用密集的三維地形點(diǎn)坐標(biāo)（的三維地形點(diǎn)坐標(biāo)（X X，Y Y，Z Z）組成。）組成。 數(shù)字地面模型的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)可以從中直接、快捷、準(zhǔn)確地識(shí)數(shù)字地面模型的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)可以從中直接、快捷、準(zhǔn)確地識(shí)別，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提供出方便的地形數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)作業(yè)的別，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提供出方便的地形數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)作業(yè)的自動(dòng)化。自動(dòng)化。跳轉(zhuǎn)到第一頁 數(shù)字地形模型的應(yīng)用數(shù)字地形模型的應(yīng)用跳轉(zhuǎn)到第一頁跳轉(zhuǎn)到第一頁二、地形模型的種類二、地形模型的種類 1 1、方格網(wǎng)式數(shù)字地形模型、方格網(wǎng)式數(shù)字地形模型 將工程用地的一定范圍劃分成相等大小的方格或長方格，按一定次將工程用地的一定范圍劃分

49、成相等大小的方格或長方格，按一定次序讀取網(wǎng)格點(diǎn)的高程即可。序讀取網(wǎng)格點(diǎn)的高程即可。 優(yōu)點(diǎn)：只需要儲(chǔ)存網(wǎng)格點(diǎn)的高程值而無需儲(chǔ)存平面坐標(biāo)值，內(nèi)插和優(yōu)點(diǎn)：只需要儲(chǔ)存網(wǎng)格點(diǎn)的高程值而無需儲(chǔ)存平面坐標(biāo)值，內(nèi)插和檢索簡單，節(jié)省計(jì)算機(jī)時(shí)，采集數(shù)據(jù)方便，選點(diǎn)不依賴于經(jīng)驗(yàn)。檢索簡單，節(jié)省計(jì)算機(jī)時(shí)，采集數(shù)據(jù)方便，選點(diǎn)不依賴于經(jīng)驗(yàn)。 缺點(diǎn)：地形變化大的地方精度較低，常常漏掉了地形的真正變化點(diǎn)。缺點(diǎn)：地形變化大的地方精度較低，常常漏掉了地形的真正變化點(diǎn)。 2 2、三角網(wǎng)式數(shù)字地形模型、三角網(wǎng)式數(shù)字地形模型 由所有三角形頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)組成，并把每個(gè)三角形看成是由三由所有三角形頂點(diǎn)的三維坐標(biāo)組成，并把每個(gè)三角形看成是由三

50、頂點(diǎn)高程構(gòu)成的一個(gè)平面，因而劃分三角網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡量使三角形的周頂點(diǎn)高程構(gòu)成的一個(gè)平面，因而劃分三角網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡量使三角形的周邊以內(nèi)所有等高線都呈直線，而且相互平行，間距相等。邊以內(nèi)所有等高線都呈直線，而且相互平行，間距相等。三、數(shù)字地形模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取三、數(shù)字地形模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取 1 1、從現(xiàn)有的地形圖上獲取（人工讀取數(shù)據(jù)或用手扶跟蹤式的坐標(biāo)讀、從現(xiàn)有的地形圖上獲?。ㄈ斯ぷx取數(shù)據(jù)或用手扶跟蹤式的坐標(biāo)讀取裝置圖形數(shù)字化儀）取裝置圖形數(shù)字化儀） 2 2、利用自動(dòng)記錄的測距儀（或全站儀）在野外實(shí)測，獲取原始數(shù)據(jù)。、利用自動(dòng)記錄的測距儀（或全站儀）在野外實(shí)測，獲取原始數(shù)據(jù)。 3 3、攝影測量方法可以利用帶

51、有自動(dòng)記錄設(shè)備的立體測量儀，對立體、攝影測量方法可以利用帶有自動(dòng)記錄設(shè)備的立體測量儀，對立體模型進(jìn)行斷面掃描或勾繪等高線，將坐標(biāo)記錄在紙帶或磁帶上。模型進(jìn)行斷面掃描或勾繪等高線，將坐標(biāo)記錄在紙帶或磁帶上。跳轉(zhuǎn)到第一頁 第六節(jié)第六節(jié) “3S3S”技術(shù)在公路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用技術(shù)在公路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 “3S3S計(jì)劃計(jì)劃”： 豐富的全球地理信息系統(tǒng)（豐富的全球地理信息系統(tǒng)（GISGIS） 精確的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（精確的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPSGPS） 先進(jìn)的遙感測設(shè)系統(tǒng)（先進(jìn)的遙感測設(shè)系統(tǒng)（RSRS） 公路行業(yè)的數(shù)字化包括公路行業(yè)的數(shù)字化包括3 3個(gè)部分：個(gè)部分： 公路的數(shù)字化地理信息系統(tǒng)公路的數(shù)字

52、化地理信息系統(tǒng) 公路的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)公路的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) 公路的遙感測設(shè)系統(tǒng)。公路的遙感測設(shè)系統(tǒng)。 跳轉(zhuǎn)到第一頁一、地理信息系統(tǒng)（一、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information SystemGeographic Information System） 公路公路GISGIS綜合處理三維公路信息計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，是綜合處理三維公路信息計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，是GISGIS技技術(shù)在公路領(lǐng)域的發(fā)展，是術(shù)在公路領(lǐng)域的發(fā)展，是GISGIS與多種公路信息分析和處理技術(shù)的集成。與多種公路信息分析和處理技術(shù)的集成。 數(shù)字化地理信息系統(tǒng)包括內(nèi)容數(shù)字化地理信息系統(tǒng)包括內(nèi)容: :詳細(xì)的地形數(shù)據(jù)資料，包括

53、平面點(diǎn)詳細(xì)的地形數(shù)據(jù)資料，包括平面點(diǎn)的坐標(biāo)、高程，已建道路和橋梁的位置、名稱，道路沿線的民宅、工礦的坐標(biāo)、高程，已建道路和橋梁的位置、名稱，道路沿線的民宅、工礦企事業(yè)單位、田地、果林、魚塘、水渠、河流、電力管線等詳細(xì)地面資企事業(yè)單位、田地、果林、魚塘、水渠、河流、電力管線等詳細(xì)地面資料。料。 GIS GIS的應(yīng)用：方便地比選最佳路線方案，并同時(shí)獲取其它相關(guān)信息資的應(yīng)用：方便地比選最佳路線方案，并同時(shí)獲取其它相關(guān)信息資料料( (如最佳路徑、最短出行時(shí)間、交通流量、道路沿線地區(qū)人口數(shù)量、經(jīng)如最佳路徑、最短出行時(shí)間、交通流量、道路沿線地區(qū)人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)狀況、建材分布與儲(chǔ)量、運(yùn)輸條件、土壤、地質(zhì)和植被情況等濟(jì)狀況、建材分布與儲(chǔ)量、運(yùn)輸條件、土壤、地質(zhì)和植被情況等) )。 GISGIS在道路前期規(guī)劃中能夠發(fā)揮巨大的作用。在道路前期規(guī)劃中能夠發(fā)揮巨大的作用。跳轉(zhuǎn)到第一頁二、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)二、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Global Positioning System)(Global Positioning System) GPSGPS作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，不僅具有全球性、全天作為新一代的衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，不僅具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良好的候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位能力，而且具有良