林春峰　張智勇　李紀(jì)榮

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司，四川成都　610031)

Design and Implementation of Cross-Section Data Processing Software for Railway Survey

LIN Chunfeng　ZHANG Zhiyong　LI Jirong

鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計與實現(xiàn)

林春峰張智勇李紀(jì)榮

(中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司，四川成都610031)

Design and Implementation of Cross-Section Data Processing Software for Railway Survey

LIN ChunfengZHANG ZhiyongLI Jirong

摘要設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于AutoCAD平臺的鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理軟件。首先定義報點字典及測量報點規(guī)則，用于GPS-RTK或全站儀現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)處理時，該軟件可以導(dǎo)入測量點及報點信息，亦能加載橫斷面成果文件；然后程序自動進(jìn)行里程修正、報點信息提示及錯誤修正處理，能將處理的橫斷面結(jié)果在AutoCAD中繪制，便于用戶檢核。該軟件操作簡單，交互性強，自動化程度高。工程實踐表明，該軟件能夠提高鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理效率，減少內(nèi)業(yè)人員工作量。

關(guān)鍵詞勘測橫斷面AutoCADRDCS

橫斷面測量是軌道交通工程在勘測設(shè)計初測和定測階段的一項重要工作。橫斷面成果數(shù)據(jù)主要用于土石方量計算，隧道進(jìn)出口、橋墩、路基、邊坡以及其他附屬結(jié)構(gòu)物設(shè)計等[1-3]?，F(xiàn)階段一般采用GPS-RTK、全站儀等儀器輔以定制軟件進(jìn)行橫斷面測量[4，5]。為了處理橫斷面測量點，得到能用于本單位設(shè)計使用的橫斷面成果文件，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于AutoCAD平臺的鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理軟件。首先定義報點字典及測量報點規(guī)則，用于GPS-RTK或全站儀在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時使用；數(shù)據(jù)處理時，該軟件可以導(dǎo)入測量點及報點信息，亦能加載橫斷面成果文件；然后程序自動進(jìn)行里程修正、報點信息提示及錯誤修正處理，能將處理的橫斷面結(jié)果在AutoCAD中繪制，便于用戶檢核。該軟件操作簡單，交互性強，自動化程度高。工程實踐表明，該軟件能夠提高鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理效率，減少內(nèi)業(yè)人員工作量。

1報點字典及報點規(guī)則設(shè)計

鐵路勘測橫斷面外業(yè)數(shù)據(jù)采集采用GPS-RTK或者全站儀輔以我單位開發(fā)的RDCS手簿[6]，現(xiàn)場測量時允許報點。為了簡化輸入和后續(xù)數(shù)據(jù)處理，需定義報點字典和報點規(guī)則。

報點字典被定義為：“編碼，內(nèi)容”結(jié)構(gòu)。即，用“編碼”代替“內(nèi)容”使用。報點字典結(jié)構(gòu)如表1所示。

例如，在現(xiàn)場實測時，編碼“bd”表示“便道”。報點字典可以動態(tài)增刪、修改。

橫斷面采集時，需要一套有效的報點規(guī)則。結(jié)合工作實際，定義了如下五條規(guī)則。

①可以無報點：表示當(dāng)前實測點對應(yīng)地物類型未填寫。

②僅有編碼：表示當(dāng)前實測點對應(yīng)的地物類型為編碼對應(yīng)的地物。

③形如“-1.5+0”：表示以當(dāng)前實測點為基準(zhǔn)，倒報1.5 m，高度無增加，地物類型未填寫。

④形如“+0+1.5 ks”：表示以當(dāng)前實測點為基準(zhǔn)，正報0 m，高度增加1.5 m，地物類型為“ks”，即“坎上”。

⑤可以按照上述報點規(guī)則連續(xù)報點：各個報點以“；”或“/”間隔。

2橫斷面測量點及成果文件分析

GPS-RTK和RDCS手簿導(dǎo)出的橫斷面測量點數(shù)據(jù)以ASCII編碼存儲，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為：“點名，北坐標(biāo)，東坐標(biāo)，高程，報點信息，里程，偏距”。表2為從測量儀器中導(dǎo)出的部分橫斷面測量點。

橫斷面成果將以中鐵二院定義的一種內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲，成果文件為ASCII編碼，后綴為“.HDM”。每一條橫斷面為一個塊，分三行存儲，第二行表示左斷面，第三行表示右斷面，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義為：

“里程 高程

偏距 高程 類型 偏距 高程 類型……

偏距 高程 類型 偏距 高程 類型……”

一個HDM文件可以存儲多條斷面，每個斷面存儲記錄間用空行分割，圖1為一個HDM文件實例。

3軟件設(shè)計與實現(xiàn)

軟件的設(shè)計目標(biāo)是：

(1)能夠?qū)霗M斷面測量點；

(2)能夠?qū)際DM文件；

(3)能夠處理報點信息；

(4)能夠根據(jù)外業(yè)單上的里程將實測點及報點分類；

(5)能夠顯示橫斷面圖形，并能導(dǎo)出HDM文件。

鐵路勘測橫斷面處理流程如圖2所示。

外業(yè)實測過程中，允許實測點與理論橫斷面線之間的距離在一定閾值范圍內(nèi)，即允許里程偏差，如圖3所示。這就造成了各個實測點的里程與待測定的里程不相同，因此在處理流程中需要進(jìn)行里程修正，即將理論橫斷面線附近實測點的里程，修正為理論橫斷面線對應(yīng)的里程。

軟件以AutoCAD為基礎(chǔ)平臺，利用其提供的ObjectArx.net開發(fā)接口進(jìn)行功能插件開發(fā)[7-10]。程序運行界面如圖4所示。

導(dǎo)入數(shù)據(jù)后，程序會在標(biāo)題欄提示錯誤個數(shù)，并將錯誤的報點信息標(biāo)紅，當(dāng)點擊錯誤的報點單元格，會彈出如圖5所示的提示信息，便于用戶修改。

當(dāng)完成報點信息修改、修正里程、執(zhí)行斷面處理后，實測點將在AutoCAD中生成幾何圖形，便于用戶檢核數(shù)據(jù)完整性、正確性，如圖6所示。

檢核無誤后，可以將生成的斷面成果導(dǎo)出成HDM格式文件，用于后續(xù)設(shè)計。

4結(jié)束語

直接以AutoCAD為平臺，設(shè)計并實現(xiàn)了一個鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理軟件，一方面提供交互性強的功能對實測斷面數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；另一方面可以利用AutoCAD繪制功能將處理結(jié)果實時顯示，使得處理、檢核在統(tǒng)一平臺內(nèi)完成。工程實踐表明，該軟件操作簡單，交互性強，自動化程度高，能夠提高鐵路勘測橫斷面數(shù)據(jù)處理效率，減少內(nèi)業(yè)人員工作量，對于鐵路勘測具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

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[4]馮曉，李敏，張偉富.全站儀快速橫斷面測量方法與系統(tǒng)設(shè)計[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報，2008，5(3):32-36

[5]徐亞楠.基于GPS-RTK技術(shù)的道路橫斷面測量方法研究[J].測繪通報，2013(4):34-36.

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[8]于蕭榕，郭昌言，陳剛.結(jié)合Objectarx和C#進(jìn)行AutoCAD二次開發(fā)框架的研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2010，10(20):5085-5090

[9]林春峰，黃華平，閔世平.基于AutoCAD平臺的線路橫斷面線提取系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].鐵道勘察，2013(4):6-9

[10]楊鋒，程昂，林春峰.基于ObjectArx的地形圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J].鐵道勘察，2014(5):5-7

中圖分類號：U212.24

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-7479(2015)05-0004-03

作者簡介：第一林春峰(1987—)，男，2011年畢業(yè)于武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，碩士，工程師。

收稿日期：2015-07-20