王 棋

(河北省地質(zhì)測(cè)繪院，河北 廊坊 065000)

在公路設(shè)計(jì)勘測(cè)中，道路縱橫斷面測(cè)量是一項(xiàng)十分繁重的工作。因?yàn)橐环矫嬖O(shè)計(jì)人員需要利用測(cè)量的縱橫斷面數(shù)據(jù)計(jì)算和平衡土石方量；另一方面需要根據(jù)橫斷面的形狀合理設(shè)計(jì)道路路基、邊坡以及其他附屬結(jié)構(gòu)物[1]。工程測(cè)量中縱橫斷面數(shù)據(jù)的嚴(yán)格要求，使得在晉西黃土高原地形起伏、塬川交錯(cuò)且發(fā)育有黃土梁、峁、黃土殘塬、沖溝、河谷、階地等微地貌的地形中作業(yè)難度增加，同時(shí)作業(yè)效率大大降低。但隨著航空攝影測(cè)量精度技術(shù)的不斷發(fā)展[2-4]，針對(duì)困難地形，采用航測(cè)內(nèi)業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集也成為一種必然選擇，但目前航測(cè)軟件不能實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)規(guī)范化輸出，嚴(yán)重降低了工作的效率。本文基于山維EPS二次開發(fā)，提出了一種以計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理為主、人工參與為輔的縱橫斷面數(shù)據(jù)處理方法[5]，以期提高數(shù)據(jù)整理的質(zhì)量和效率。

1 傳統(tǒng)的縱橫斷面數(shù)據(jù)處理

在日常公路勘測(cè)外業(yè)作業(yè)過程中，利用設(shè)計(jì)給定的道路參數(shù)編輯道路進(jìn)行外業(yè)地形變化點(diǎn)及規(guī)定點(diǎn)的采集，目前RTK設(shè)備均能導(dǎo)出設(shè)計(jì)要求的格式的縱橫斷面數(shù)據(jù)[6]。對(duì)于較為復(fù)雜的縱橫斷面也只需要簡(jiǎn)單的排序或者量算即可完成。而針對(duì)通過航測(cè)內(nèi)業(yè)采集的數(shù)據(jù)，通常是人工量算距離或通過EXCEL表計(jì)算距離的方法，將橫斷面上點(diǎn)的距離與高程的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在EXCEL中建立坐標(biāo)數(shù)據(jù)組，在南方CASS7.0中批量而快速地繪制出橫斷面圖[7-10]。

但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中，針對(duì)縱斷面中較為常見的橋址縱斷面的數(shù)據(jù)處理，就變得較難實(shí)現(xiàn)。橫斷面中針對(duì)匝道類小半徑的橫斷面數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理也顯得捉襟見肘。

2 基于EPS縱橫斷面數(shù)據(jù)處理

2.1 縱斷面數(shù)據(jù)處理腳本設(shè)計(jì)路線及實(shí)現(xiàn)

線路縱斷面數(shù)據(jù)處理工作，主要是將采集到的地形變化點(diǎn)及特定點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的里程樁號(hào)和相應(yīng)的高程，用直線段連接起來[10]。線路縱斷面數(shù)據(jù)處理腳本的設(shè)計(jì)路線如下：

收集數(shù)據(jù)及線位分段→線位圓弧化處理→碎部點(diǎn)垂直到線位→計(jì)算距離及里程→縱斷面里程檢查。

其中，碎部點(diǎn)逐一垂直到線位上是縱斷面數(shù)據(jù)整理最為重要的一部分，由于垂直后才能確保碎部點(diǎn)的對(duì)應(yīng)里程的正確，同時(shí)為縱斷面中特殊的橋址縱斷數(shù)據(jù)整理提供內(nèi)業(yè)整理的可行性。其主要代碼如下：

for j=0 to redp_count-2

SSProcess.DistPerpendxp,yp,relation,zk_x(i),zk_y(i),red_x(j),red_y(j),red_x(j+1),red_y(j+1)

if relation=0 then

flag=0

SSProcess.XYSA zk_x(i),zk_y(i),xp,yp,dist0,angle0,flag

SSProcess.XYSA red_x(j),red_y(j),xp,yp,dist,angle,flag

zk_lc(i)=red_lc(j)+dist

point_find=true

end if

if relation=1 then

flag=0

xp=red_x(j):yp=red_y(j)

SSProcess.XYSA zk_x(i),zk_y(i),xp,yp,dist0,angle0,flag

zk_lc(i)=red_lc(j)

point_find=true

end if

if relation=-1 then

SSProcess.XYSA red_x(j),red_y(j),xp,yp,distc,angle0,flag

if distc<=0.02 then

zk_lc(i)=red_lc(j)-distc

point_find=true

end if

end if

2.2 橫斷面數(shù)據(jù)處理腳本設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)

線路橫斷面數(shù)據(jù)處理工作，主要是采集到的地形變化點(diǎn)及特定點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的線位兩側(cè)距離和相應(yīng)的高程，用直線段連接起來。橫斷面數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)路線如下：

收集數(shù)據(jù)及線位分段→依次選擇橫斷面中樁點(diǎn)及兩側(cè)地形點(diǎn)→計(jì)算中樁點(diǎn)到兩側(cè)地形點(diǎn)距離，兩側(cè)地形點(diǎn)根據(jù)距離由近及遠(yuǎn)排序→輸入橫斷面里程繼續(xù)選擇下一條橫斷數(shù)據(jù)→成果輸出數(shù)據(jù)檢查。

其中，利用線路兩側(cè)采集數(shù)據(jù)和中樁點(diǎn)距離排序顯得十分的重要。其主要代碼如下：

for i=0 to geocount-1

if obj_type(i)="POINT" and obj_code(i)="1101022" then

g_x(fz)=obj_in_x(i):g_y(fz)=obj_in_y(i):g_z(fz)=obj_in_z(i):g_color(fz)=obj_color(i)

SSProcess.XYSA center_x,center_y,g_x(fz),g_y(fz), g_dist(fz), angle2,flag

fz=fz+1

end if

next

for i=0 to obj_count-2

d0=1000

for j=0 to obj_count-1

if d0>g_dist(j) and use(j)=false then d0=g_dist(j):pos=j

next

use(pos)=true

pai_x(fz)=g_x(pos):pai_y(fz)=g_y(pos):pai_z(fz)=g_z(pos):pai_color(fz)=g_color(pos):pai_dist(fz)=g_dist(pos)

fz=fz+1

next

3 應(yīng)用實(shí)例

基于山維EPS二次開發(fā)的腳本在某高速勘測(cè)設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)過程中得到驗(yàn)證，在設(shè)計(jì)中縱斷面、橋址縱斷面、橫斷面及涵軸數(shù)據(jù)整理中，均進(jìn)行了應(yīng)用。在橋址縱斷面的數(shù)據(jù)整理過程中，腳本將繁瑣的斷面點(diǎn)垂直到線上、里程計(jì)算等工作步驟全部自動(dòng)處理，將原來的數(shù)據(jù)整理過程簡(jiǎn)化到成果檢查過程；在橫斷面和涵軸的數(shù)據(jù)處理過程中，利用腳本，將重復(fù)的數(shù)據(jù)區(qū)分、距離計(jì)算機(jī)排序工作全部由電腦自動(dòng)處理，將原來的30條/人工天，直接提速到600條/人工天，將繁瑣的數(shù)據(jù)整理、計(jì)算過程簡(jiǎn)化為數(shù)據(jù)選擇過程，將數(shù)據(jù)整理過程中大量的工作交由計(jì)算機(jī)處理，大大提高了數(shù)據(jù)整理的速度，減少了人工參與可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤，保證了接邊的質(zhì)量和項(xiàng)目的進(jìn)度。軟件界面見圖1。

4 結(jié)語

隨著傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的不斷完善，航空攝影測(cè)量技術(shù)在道路勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，但由于攝影測(cè)量固有的局限性，外業(yè)測(cè)量加內(nèi)業(yè)航測(cè)數(shù)據(jù)采集的勘測(cè)思路將不斷發(fā)展，航測(cè)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的工作量將不斷增加?；谏骄SEPS二次開發(fā)的腳本將不斷的增加，并將在生產(chǎn)中大量投入使用，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證，該工具轉(zhuǎn)換速度快、效率高、轉(zhuǎn)換前后數(shù)據(jù)準(zhǔn)確一致，具有很高的應(yīng)用價(jià)值。