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VC++語言編程實(shí)現(xiàn)縱斷面測量數(shù)據(jù)的里程平差
摘 要:文章利用VC++編程語言實(shí)現(xiàn)了縱斷面測量數(shù)據(jù)里程誤差的自動平差處理,該程序可以對縱斷面測量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、分析和平差。在里程誤差不超限時,利用平差程序?qū)崿F(xiàn)縱斷面測量數(shù)據(jù)的里程平差。結(jié)果表明,自動平差精度可靠,節(jié)省了人工平差的繁瑣和費(fèi)時,極大地提高了效率。
關(guān)鍵詞:簡易平差;縱斷面測量;里程平差
科技的飛速發(fā)展,使縱斷面測量技術(shù)得到了很大的進(jìn)步,由傳統(tǒng)的鋼尺量距定樁,水準(zhǔn)儀測高程手工繪制縱斷面圖,繪圖費(fèi)時費(fèi)工,成果不美觀、質(zhì)量差;現(xiàn)代縱斷面測量已經(jīng)發(fā)展為全站儀、GPS邊放樣拐點(diǎn)和中線邊測各點(diǎn)的坐標(biāo),并根據(jù)坐標(biāo)直接在AutoCAD環(huán)境下開發(fā)的縱斷面繪圖程序中繪制縱斷面圖,極大地提高了繪圖效率,成圖便捷、美觀。但某些軟件成圖時,由于沒有自動平差功能,必須對里程數(shù)據(jù)手工平差,費(fèi)時費(fèi)力。因此,編制縱斷面測量數(shù)據(jù)里程誤差的自動平差程序必將大大提高工作效率。
1 GPS縱斷面測量方法
1.1 縱斷面的施測
選擇適合做基準(zhǔn)站的GPS點(diǎn)架設(shè)基準(zhǔn)站。利用RTK的線放樣測量功能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。RTK的線放樣測量功能是野外數(shù)據(jù)采集軟件的一部分,首先將圖上量取的0+000至終點(diǎn)各折點(diǎn)坐標(biāo)輸入到PSION手簿中,能夠指引測量者沿直線前進(jìn),而且還可以實(shí)時地了解到前后左右的偏差值,這一功能恰好滿足縱斷面測量直線方向和點(diǎn)位密度的要求。按任務(wù)書要求施測,每隔一定距離施測一個斷面點(diǎn)。按采集數(shù)據(jù)流水號記錄相應(yīng)的植被、地物情況及累加距等。加密圖根點(diǎn)時觀測每點(diǎn)接收兩次,以便消除粗差坐標(biāo)成果的出現(xiàn)。
1.2 縱斷面的內(nèi)業(yè)處理
通過RTK配套軟件提取出來的數(shù)據(jù)按我們要求的縱斷面成果相距甚遠(yuǎn),所以必須經(jīng)過數(shù)據(jù)處理才能滿足要求。在實(shí)際工作中RTK數(shù)據(jù)輸出格式為“坐標(biāo)X,坐標(biāo)Y,高程H”按所有縱斷點(diǎn)坐標(biāo)展繪到CAD圖形文件上,求出所有點(diǎn)的間距,從而得到縱斷點(diǎn)的累加距。這樣就可以編制縱斷面成果表。再通過相應(yīng)制圖軟件就可以繪制縱斷面圖,供設(shè)計(jì)人員使用。
2 平差方法
文章選用的平差方法是基于最小二乘原理的間接平差方法的特例——簡易平差方法。
具體算法如下:
(1)根據(jù)全站儀或GPS采集的外業(yè)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X、Y、H),利用距離公式求得距離L。
3 編程實(shí)現(xiàn)縱斷面測量數(shù)據(jù)里程平差
3.1 程序編譯環(huán)境和界面設(shè)計(jì)
以VC++6.0為開發(fā)環(huán)境,基于AutoCAD,運(yùn)用VC++語言編制里程誤差的自動平差功能。
程序的界面向用戶提供一種圖形與正文共存的可視化環(huán)境,使操作更為簡單、快捷。界面的設(shè)計(jì)不僅要考慮其外形、布置的美觀,更應(yīng)該注重程序的功能[3][4][5]。該程序的編制主要用于縱斷面里程數(shù)據(jù)的平差。因此,程序的界面設(shè)計(jì)主要是根據(jù)縱斷面圖繪制過程中的里程的計(jì)算進(jìn)行綜合布置,在點(diǎn)擊按鈕時能彈出相應(yīng)的對話框[6]。
3.2 程序流程圖和功能實(shí)現(xiàn)
程序的流程見圖1。
程序可以實(shí)現(xiàn)的功能如下:①讀取全站、GPS獲得的坐標(biāo)數(shù)據(jù);②判斷出拐點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)與理論坐標(biāo)誤差是否在限差范圍內(nèi);③計(jì)算出線路中線上各點(diǎn)與拐點(diǎn)之間距離和線路總里程;④實(shí)測總里程與設(shè)計(jì)總里程進(jìn)行比較,將里程誤差按各點(diǎn)到拐點(diǎn)里程距離進(jìn)行分配;④輸出里程改正后的數(shù)據(jù)文件。
3.3 實(shí)例驗(yàn)證
應(yīng)用該程序進(jìn)行縱斷面測量數(shù)據(jù)里程平差所得數(shù)據(jù)與人工里程平差數(shù)據(jù)一致。
4 小結(jié)
程序采用了面向?qū)ο蟮目梢暬绦蛟O(shè)計(jì)的思想方法,對縱斷面測量數(shù)據(jù)里程平差成圖進(jìn)行了分析抽象,設(shè)計(jì)并編制了縱斷面測量數(shù)據(jù)的里程平差程序,實(shí)現(xiàn)了縱斷面測量數(shù)據(jù)的里程的自動平差,從而節(jié)省了人工參與計(jì)算的時間,也更經(jīng)濟(jì)、合理。
參考文獻(xiàn):
[1]張正祿.工程測量學(xué).武漢大學(xué)出版社,2004年1月
[2]趙長勝、石金峰.測量平差.教育科學(xué)出版社,2000年5月
[3]錢能.C++程序設(shè)計(jì)教程.清華大學(xué)出版社,2001年3月
[4]朱東海、劉良華等.Visual C++6使用詳解.機(jī)械工業(yè)出版社,1999年7月
[5]馬明棟、趙長勝等.面向?qū)ο蟮臏y量程序設(shè)計(jì).教育科學(xué)出版社,2000年5月
[6]李強(qiáng).道路縱斷面繪圖程序的開發(fā).安徽建筑,2004年6月
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