鉆孔與路線相對(duì)位置批量正反算程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[權(quán)威資料]

鉆孔與路線相對(duì)位置批量正反算程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 本文以某一級(jí)公路地質(zhì)勘探項(xiàng)目為例，介紹了利用 VS2010 實(shí)現(xiàn)鉆孔與線路相對(duì)位置計(jì)算編程方法，屬于線路任意里程正反算的范疇，本程序特點(diǎn)在于批量計(jì)算及生成 AutoCAD dxf 文件的功能，能夠很好地幫助工程勘察人員提高效率，本文著重闡述程序的設(shè)計(jì)過(guò)程中技術(shù)問(wèn)題及解決方法。 關(guān)鍵詞 鉆探，任意里程正反算， VS2010，批量計(jì)算， dxf 文件，程序設(shè)計(jì) G623 A Abstract Based on a certain first-class highway geological exploration projectas an example, this article introduced the method of VS2010 programming that realize relative the position calculation between drillingand highway,this topic belongs to the direct and inverse position computation of line category, the most distinguishing feature of this program is batch calculation and generating AutoCAD DXF file, this program can help the survey engineers to improve efficiency, this article focuses on technical problems and solutions.of the program . KeyWord misering, direct and inverse position computation of highway, VS2010, batch calculation, DXF file, the program design 在公路勘測(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要確定地面點(diǎn)與線路中心線的相對(duì)位置關(guān)系，同樣在公路地質(zhì)勘探項(xiàng)目中我們需要知道鉆孔 準(zhǔn)確的樁號(hào)和偏距。 目前我們使用的道路設(shè)計(jì)系統(tǒng)雖然具有線路正反算功能，但是必須在 CAD 平臺(tái)下人工逐個(gè)點(diǎn)計(jì)算，對(duì)于大量的地面點(diǎn)，這樣逐點(diǎn)計(jì)算的方式效率低下，且容易出錯(cuò)。 另外，出圖的時(shí)候鉆孔位置的圖形標(biāo)示也需要自定義，如果每個(gè)點(diǎn)都手動(dòng)添加的話，效率就大打折扣。 為解決上述工作中遇到的問(wèn)題，作者在原有成熟的線路計(jì)算算法基礎(chǔ)上，利用 VS2010 開(kāi)發(fā)工具，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出批量計(jì)算地面點(diǎn)與線路相對(duì)關(guān)系及自定義圖形展點(diǎn)的程序。 1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 曲線點(diǎn)任意點(diǎn)坐標(biāo)采用通用 Gauss- Legend 五節(jié)點(diǎn)公式 1,即 n=5 。 式中，為線元起點(diǎn) A 點(diǎn)的坐標(biāo)；為待求點(diǎn)至 A 點(diǎn)的弧長(zhǎng)；為線元起點(diǎn)計(jì)算方位角；為線元起點(diǎn)曲率；為線元終點(diǎn)曲率；為 ；R1=R5=0.1184634425；R2=R4=0.2393143352；R3=0.2844444444；V1=1-V5=0.0469100770；V2=1-V4=0.237653449；V3=0.5 Q 為線路偏向，左負(fù)右正 反算中采用垂距公式 2為 (2) 公式推導(dǎo)過(guò)程及任意里程正反算編程思想詳見(jiàn)文 獻(xiàn)1、 2，本文不再贅述。 2 程序概況與結(jié)構(gòu) 程序采用 Microsoft Visual Studio 2010 中的 VB.NET語(yǔ)言編寫(xiě)。在 .NET framework 4.0 下運(yùn)行。 使用反算功能（即已知地面點(diǎn)坐標(biāo)，求該點(diǎn)的樁號(hào)和偏距），需要先讀入線元數(shù)據(jù)庫(kù)，再讀入坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算。 使用正算功能（即已知樁號(hào)，偏距，求該點(diǎn)的坐標(biāo)），需要先讀入線元數(shù)據(jù)庫(kù)，再讀入樁號(hào)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行計(jì)算。 本程序自定義曲線元數(shù)據(jù)庫(kù)的格式如下： 序號(hào) ,曲線 類(lèi)型 ,曲線起點(diǎn)里程，曲線起點(diǎn) X 坐標(biāo) ,曲線起點(diǎn) Y 坐標(biāo) ,起點(diǎn)方位角 ,曲線起點(diǎn)曲率半徑 ,曲線終點(diǎn)曲率半徑 ,線元長(zhǎng)度 ,偏向（左負(fù)右正）。 曲線元數(shù)據(jù)庫(kù)采用 txt 文件保存。 坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)采用南方 CASS 坐標(biāo)點(diǎn)格式，即 “ 點(diǎn)號(hào)，Y 坐標(biāo)， X 坐標(biāo)，高程 ” 。 樁號(hào)文件格式是 “ 點(diǎn)號(hào)，樁號(hào)，偏距 ” 。 程序界面如下圖： 圖 2-1 程序主界面 程序流程圖下圖： 圖 2-2 程序流程圖 3 程序關(guān)鍵問(wèn)題及解決方法 3.1 自定義 “ 類(lèi) ” 構(gòu)造交點(diǎn)和曲線 元數(shù)據(jù)庫(kù) 交點(diǎn)和線元數(shù)據(jù)有著不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，如字符串和數(shù)值，一般的數(shù)組只能儲(chǔ)存一種類(lèi)型的數(shù)據(jù)，對(duì)于有著不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以采用 “ 類(lèi) ” （ Class）的結(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)。 VB.NET 是一種完全的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，有著強(qiáng)大的定義類(lèi)功能，任何一種數(shù)據(jù)或者控件都可以看成是一個(gè)類(lèi)，每個(gè)類(lèi)有著不同的屬性。 用戶在自定義類(lèi)時(shí)，只需要定義出它的屬性即可，在本程序中，可以將 “ 線元 ” 看成一個(gè)對(duì)象或者說(shuō) “ 類(lèi) ” ，然后定義出它的各種屬性，如 “ 起點(diǎn)類(lèi)型 ” 、 “ 起點(diǎn)坐標(biāo) ” 、“ 長(zhǎng)度 ” 等。 本程序自定義曲線元數(shù)據(jù)庫(kù)的 基本屬性為：序號(hào) ,曲線類(lèi)型 ,曲線起點(diǎn)里程，曲線起點(diǎn) X 坐標(biāo) ,曲線起點(diǎn) Y 坐標(biāo) ,起點(diǎn)方位角 ,曲線起點(diǎn)曲率半徑 ,曲線終點(diǎn)曲率半徑 ,線元長(zhǎng)度 ,偏向。 3.2 交點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為曲線元數(shù)據(jù) 目前使用的道路系統(tǒng)生成的直曲表顯示的是每個(gè)交點(diǎn)的信息。而本文采用的是線元法計(jì)算，程序設(shè)計(jì)初期首要解決的就是如何將交點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為曲線元數(shù)據(jù)。 在一般的直曲表中，可以得知交點(diǎn)坐標(biāo) XJD、 YJD，圓曲線半徑 R0，緩和曲線 1 長(zhǎng)度 E1，緩和曲線 2 長(zhǎng)度 E2，曲線長(zhǎng)度 L，計(jì)算方位角 F0，曲線間直線長(zhǎng)度 I，轉(zhuǎn)角值 J 及偏向Z，切線長(zhǎng)度 T 及各主點(diǎn)里程。然后根據(jù)切線支距法的公式5，針對(duì)不同主點(diǎn)進(jìn)行曲線元的轉(zhuǎn)換。 對(duì)于直緩點(diǎn) ZH，緩直點(diǎn) HZ，幾何關(guān)系比較明朗，可以利用直曲表中的得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的極坐標(biāo)計(jì)算便可得到坐標(biāo)。 而對(duì)于 HY點(diǎn)， YH點(diǎn)， HZ 點(diǎn)、 ZY點(diǎn)、 YZ 點(diǎn)等主點(diǎn)的計(jì)算，就需要利用切線支距法敷設(shè)回旋線公式先計(jì)算主點(diǎn)在獨(dú)立坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，然后在利用平面坐標(biāo)相似變換的模型，即平移、旋轉(zhuǎn)后可以得到主點(diǎn)坐標(biāo)。 根據(jù)以上思想，便可推導(dǎo)出每種類(lèi)型的曲線起點(diǎn)坐標(biāo)公式，本文不一一闡述。 3.3 寫(xiě) DXF 文件 用 VS2010 寫(xiě) DXF 文件其實(shí)跟寫(xiě)普通文本沒(méi)有區(qū)別，難點(diǎn)在于需要了解 DXF 文件的結(jié)構(gòu)。 項(xiàng)目中預(yù)期的鉆孔圖示如下圖所示： 圖 3-1 鉆孔展點(diǎn)圖例 要簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)以上自定義圖示的展點(diǎn)，本程序主要應(yīng)用到 TABELS 部分和 ENTITIES 部分。 TABELS 部分用于新建一個(gè)圖層， ENTITIES 部分用于繪圖實(shí)體的定義。 要實(shí)現(xiàn)該圖例，我們需要定義一個(gè)圓，一個(gè)點(diǎn)、一條直線和三個(gè)文本。 這里簡(jiǎn)單舉例定義一個(gè)圓，在 DXF 文件中可以寫(xiě)成： SECTION ENTITIES CIRCLE 1000 1000 ENDSEC EOF 以上語(yǔ)句就簡(jiǎn)單定義了一個(gè)在圖層 “ 鉆孔 ” 中，圓心坐標(biāo)為（ 1000， 1000） ,半徑為 50 的一個(gè)圓。 依此類(lèi)推，我們可以在 DXF 文件中定義任何一種 CAD實(shí)體及圖層 3。 之所以選擇用 DXF 文件來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義圖形展點(diǎn)功能，是因?yàn)?DXF 文件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，方便讀寫(xiě)，可以脫離 CAD環(huán)境對(duì)矢量圖形進(jìn)行編輯，并且能夠很快速地實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo) 。 4 工程實(shí)例 某一級(jí)路地質(zhì)勘探工程，現(xiàn)有實(shí)測(cè)鉆孔坐標(biāo) 300 多個(gè)，需要知道每個(gè)鉆孔與線路中心線的相對(duì)位置，并且根據(jù)自定義圖示進(jìn)行展點(diǎn)。 程序在讀取坐標(biāo)數(shù)據(jù)后展點(diǎn)效果如下： 圖 4-1 某大橋鉆孔自定義展點(diǎn) 程序進(jìn)行反算后的結(jié)果如下： 表 4-1 某公路勘探鉆孔坐標(biāo)反算結(jié)果 經(jīng)驗(yàn)證，里程及偏距計(jì)算結(jié)果正確。與目前使用的道路系統(tǒng)生成的路線圖比較，相差毫米以下，該數(shù)據(jù)誤差是因取位不同而造成的。 5 結(jié)束語(yǔ) 本文簡(jiǎn)單闡述了用 VS2010開(kāi)發(fā)批量鉆孔樁號(hào)正反算及自定義圖示展點(diǎn)的過(guò)程及技術(shù)問(wèn)題。 在需要大量線路正反算及展點(diǎn)的時(shí)候，手動(dòng)量算及畫(huà)圖的方式顯得效率低下，并且不利于規(guī)范化出圖。 經(jīng)實(shí)踐證明，本程序不僅能應(yīng)用于地質(zhì)勘探項(xiàng)目，同樣適用于公路測(cè)量、線路規(guī)劃等工作。 參考文獻(xiàn) 1李全信 .確定地面點(diǎn)與線路中線相對(duì)關(guān)系的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型 J .測(cè)繪通報(bào)， 2002（ 8） :34-37. 2李曦凌 .基于 casio fx4850P 編程實(shí)現(xiàn)公路任意里程中邊樁坐標(biāo)正反算 J .林業(yè)建設(shè)， 2010（ 3） :34-38. 3 http:/./dxf 4章立民 . Visual Basic 2003 2005 開(kāi)發(fā)秘訣與范例大全 M，北京：電子工業(yè)出版社， 2005. 5張志清 .道路勘測(cè)設(shè)計(jì)，北京：科學(xué)出版社， 2005 文檔資料：鉆孔與路線相對(duì)位置批量正反算程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :綜述物資管理中的成本控制措施 莊河發(fā)電公司摻燒褐煤AGC控制策略?xún)?yōu)化淺析 制 藥廠中凈化空調(diào)的施工安裝調(diào)試 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁施工要點(diǎn)淺析 住宅小區(qū)園林綠化設(shè)計(jì)的思考 中小跨徑公路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究 雨季建筑施工技術(shù)及其解決措施探究 應(yīng)村水電站大壩安全綜合評(píng)價(jià) 鄭焦城際鐵路跨越南水北調(diào)中線工程交叉方案研究 原子熒光光譜法測(cè)定地下水中的汞分析 探討工程招標(biāo)存在的問(wèn)題及對(duì)策 體外預(yù)