亚洲成AV美人妻在线|麻豆网站在线在线观看|在线观看视频cao|国产精品黄片观看视频|婷婷免费AV视频专区第一页|亚洲免费作爱视频|中国性生活黄色视频|AV亚洲成人在线|日韩黄色A片免费看|岛国三级av哪里看

　　目前隧道斷面的測量方法主要有支距法、全站儀三維坐標(biāo)法、斷面儀法、三維激光掃描法，通過外業(yè)實踐和作業(yè)效率、成本等認(rèn)真分析，筆者認(rèn)為全站儀三維坐標(biāo)法外業(yè)效率高、受限制較小、可操作性強(qiáng)、成本低、可推廣，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)后處理易實現(xiàn)程序化，并研究了全站儀三維坐標(biāo)法的數(shù)據(jù)后處理方案，該方案能適應(yīng)不同類型的斷面測量工作。

二、斷面測量的一般要求

 

　　1.一般規(guī)定：
　　（1）竣工測量主要為鋪軌前，區(qū)間和車站軌行區(qū)的結(jié)構(gòu)斷面測量。
　?。?）結(jié)構(gòu)斷面測量須以歸化改正后的線路中線點或貫通平差后的施工控制點為依據(jù)。
　　（3）竣工測量采用的坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng)、圖式等應(yīng)與原施工測量系統(tǒng)一致。
　　2.精度要求：
三、常用測量方法簡介

　　結(jié)構(gòu)橫斷面測量一般采用支距法、全站儀三維坐標(biāo)法、斷面儀法、三維激光掃描儀法等。
　
　　支距法

　　首先用全站儀放出線路中樁，然后依據(jù)設(shè)計給定的高度，用尺子直接量取橫距和高差。

　　此方法簡單、直觀，但是由于測量工具簡陋，對隧道環(huán)境要求較高，每一斷面限界控制點又需直接測量，個別點測量困難，所以勞動強(qiáng)度大、測量精度低。該方法適用于洞徑較小、測量精度要求較低的斷面測量。內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理時，需要手工將外業(yè)填寫的數(shù)據(jù)逐個錄入計算機(jī)的電子表格，供設(shè)計人員使用。操作起來很繁瑣、枯燥，沒有較好的快速處理方法。

　　全站儀三維坐標(biāo)法
　　采用全站儀直接測取斷面上限界控制點的三維坐標(biāo)，并記錄在全站儀的數(shù)據(jù)采集器內(nèi)。



　　全站儀三維坐標(biāo)法外業(yè)測量時，不用每個斷面設(shè)站，可以一次性測量多個斷面，儀器可架設(shè)在中線點上，也可以架設(shè)在控制點上，受限制條件相對較少；內(nèi)業(yè)利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計算，計算完成后，依據(jù)計算結(jié)果繪制橫斷面圖，并提供限界控制點坐標(biāo)、橫斷面尺寸以及與設(shè)計值的比較成果等一系列所需成果資料。全站儀三維坐標(biāo)法進(jìn)行橫斷面限界測量速度快、精度高、勞動強(qiáng)度小在限界測量中得到廣泛應(yīng)用。

　　斷面儀法
　　首先用全站儀放出每個斷面的線路中樁，然后在每個中樁上架設(shè)斷面儀，找到垂直線路方向，對斷面進(jìn)行掃描。


　　此方法簡單、直觀，但勞動強(qiáng)度大、每一個斷面都要設(shè)站一次，隧道底部分存在盲區(qū)。內(nèi)數(shù)需要在斷面圖上采集設(shè)計需要的橫距和高差數(shù)據(jù)，然后錄入電子表格，供設(shè)計人員使用。內(nèi)業(yè)繁瑣，沒有較好的快速處理方法。

　　三維激光掃描儀法
　　三維激光掃描儀是無合作目標(biāo)激光測距儀與角度測量系統(tǒng)組合的自動化快速測量系統(tǒng)，在復(fù)雜的現(xiàn)場和空間對被測物體進(jìn)行快速掃描測量，直接獲得激光點所接觸的物體表面的水平方向、天頂距、斜距和反射強(qiáng)度，自動存儲并計算，獲得點云數(shù)據(jù)。后處理采用商業(yè)軟件進(jìn)行。



　　三維激光掃描法是新興的高科技手段，外業(yè)測量的數(shù)據(jù)量大，效果好，能精細(xì)反映隧道現(xiàn)狀，但目前儀器和后處理軟件價格非常之高，一般單位難以承受，不具有普遍性。

四、推薦
　　綜合分析上述幾種測量方法，筆者認(rèn)為全站儀三維坐標(biāo)法最具有可操作性和普及性。因為現(xiàn)在測量工作，普及性最高的就是全站儀，測量工程師最熟悉的也是全站儀，基本從事測量工作的人天天都在用全站儀。而且，全站儀三維坐標(biāo)法測量斷面的外業(yè)效率也很高，靈活性強(qiáng)，數(shù)據(jù)后處理可以通過Excel表格或簡單編程來實現(xiàn)，不需要購置商業(yè)軟件。

五、全站儀三維坐標(biāo)法數(shù)據(jù)后處理解決方案

　　全站儀外業(yè)采集大量點的三維坐標(biāo)，數(shù)據(jù)如何處理?

　　數(shù)學(xué)模型

　?。?）反求里程
　　根據(jù)文獻(xiàn)4，直線段線外一點的里程，可直接通過坐標(biāo)反算和三角形解算得到該點與起點的里程差（如圖5-1），該點的里程便也可簡單求得，在此不多說明。這里介紹一下曲線段線外一點里程求算原理。如圖5-2，p為斷面上的一個測點，首先計算出曲線起點O的坐標(biāo)及切線方位，通過計算起點O與任意點P的坐標(biāo)反算出他們連線的方位，這樣差值△VI就可算得，解算三角形OBP，算得OB的長度，將OB的長度加上起點里程，得到新起點A的里程，同樣的方法算得AC的長度，然后加上A點的里程得到下一個新起點，繼續(xù)重復(fù)迭代，直到計算得到的切線長度為零，停止迭代，得到任意點P對應(yīng)中樁P’的里程。

　?。?）根據(jù)里程求相應(yīng)的設(shè)計值（線隧X、Y、Z、切線方位）
　　根據(jù)反求得到的P點對應(yīng)正線里程，可計算出對應(yīng)點P’的線路中心坐標(biāo)和隧道中心坐標(biāo)、切線方位角，具體算法比較成熟，可參閱相關(guān)書籍。
　?。?）橫距計算
　　橫距計算指計算斷面上測點P偏離線路中線的距離。首先，我們設(shè)想一個特例：假設(shè)隧道是正南正北方向，那么測得斷面上測點的橫距計算，只需要計算測點P與線路中樁點P’的Y坐標(biāo)差值即可，斷面坐標(biāo)系可以由Y、Z兩個坐標(biāo)軸構(gòu)成。由此啟發(fā)，如果P點對應(yīng)的線路中樁P’點的切線方位為0(正北方向),如圖5-3，P點的橫距也可以很方便的計算出來。

　　接下來的問題是如何將P’點的切線方位不是0的斷面與P’點切線方位為0的情況聯(lián)系起來，測量工程師比較熟悉的當(dāng)然是坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換了，如圖5-4，沿P’點的切線方向建立新坐標(biāo)系X’P’Y’，將P點的坐標(biāo)由原坐標(biāo)系XP’Y轉(zhuǎn)換到新坐標(biāo)系X’P’Y’,便可算出P點對應(yīng)的橫距。

　?。?）高差計算
　　高差計算相對簡單，根據(jù)里程求得對應(yīng)的設(shè)計軌面高，實測點P的高程與之相減，得到P點距設(shè)計軌面的距離。
　　（5）斷面圖的繪制
有了斷面測點的橫距和高差，這樣就可以建立一個以設(shè)計線路中線與設(shè)計軌面交點為原點的坐標(biāo)系，繪制斷面圖（如圖5-5），此斷面圖的坐標(biāo)系與限界設(shè)計坐標(biāo)系是吻合的，方便限界設(shè)計對隧道限界進(jìn)行檢查。
　　•設(shè)計線路參數(shù)與測量數(shù)據(jù)的輸入接口。
　　•計算任意里程的中樁坐標(biāo)、切線方位角和設(shè)計軌面高等。
　　•自動計算限界測點偏離線路中線的橫距和距離設(shè)計軌面的高差。
　　•相關(guān)橫距、高差自動填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。
　　•繪制CAD版斷面圖。
　　用戶需求
　　•輸入界面：線路平縱參數(shù)等數(shù)據(jù)錄入，開發(fā)獨立的輸入界面；斷面點測量數(shù)據(jù)采用文件形式輸入，設(shè)計為讀取一定格式的文本文件或Eexcel文件，與全站儀外業(yè)測量數(shù)據(jù)匹配。
　　•數(shù)據(jù)輸出：應(yīng)設(shè)計院的相關(guān)要求，輸出部分直接輸出到Excel表，表格樣式同設(shè)計院要求的格式；圖形文件為CAD格式。

　　軟件流程
　　輸入模塊：項目信息，線路信息（平、縱），斷面測量數(shù)據(jù)輸入。
　　計算模板：程序根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計算對應(yīng)的里程、各限界控制測量點偏離線路的橫距、距軌面的高差，填入相應(yīng)的表格、生成CAD繪圖文件。
　　繪圖模塊：程序根據(jù)計算得到的橫距、高差在CAD中給制斷面圖。

　　程序?qū)崿F(xiàn)的有關(guān)代碼
　?。?）坐標(biāo)正反算
　　坐標(biāo)正算
　　……
　　v = xb - xa: u = yb - ya
　　s = Sqr(v ^ 2 + u ^ 2)
　　If v = 0 Then
　　t = Sgn(u) * 90
　　Else
　　t = Atn(u / v) / pi * 180
　　If v < 0 Then
　　t = dms(t + 180)
　　GoTo line1

　　End If
　　End If
　　t = dms(t - Int(t / 360) * 360)
　　line1:
　　……
　　坐標(biāo)反算
　　Dim A As Double
　　……
　　A = deg(A) * pi / 180
　　dx = JU * Cos(A)
　　dy = JU * Sin(A)
　　……
　　Private Function dms(de As Double) As Double
　　sign = Sgn(de)
　　de = Abs(de)
　　d1 = Int(de)
　　d2 = (de - d1) * 3600
　　d3 = Int(d2 / 60)
　　d4 = d2 - d3 * 60
　　dms = sign * (d1 + d3 / 100 + d4 / 10000)
　　End Function
　　Private Function deg(de As Double) As Double
　　sign = Sgn(de)
　　de = Abs(de)
　　d1 = Int(de)
　　d2 = Int((de - d1) * 100)
　　d3 = de - d1 - d2 / 100
　　deg = sign * (d1 + d2 / 60 + d3 / 0.36)
　　End Function
　?。?）線路中樁坐標(biāo)及切線方位計算
　　……
　　k = Val(temp)
　　G = r * h
　　If P < 0 Then E = -P - k
　　If P > 0 Or P = 0 Then E = k - P
　　x = E - E ^ 5 / (40 * G ^ 2) + E ^ 9 / (3456 * G ^ 4)
　　Y = (E ^ 3 / (6 * G) - E ^ 7 / (336 * G ^ 3) + E ^ 11 / (42240 * G ^ 5) - E ^ 15 / (9676800 * G ^ 7))
　　Call pol(x, Y)
　　Call rec(i, dms((deg(FW) + z * deg(j))))
　　M = c + dx
　　N = d + dy
　　f = (z * (E ^ 2 / (2 * r * h)) * 180 / Pi) + deg(FW)
　　If f > 360 Then f = f - 360
　　f = dms(f)
　　'求對應(yīng)的偏移量
　　q = Val(Text10) * E / h
　　If z = -1 Then
　　Call rec(q, dms((deg(f) - 90)))
　　SuiX = M + dx
　　SuiY = N + dy
　　End If
　　If z = 1 Then
　　Call rec(q, dms((deg(f) + 90)))
　　SuiX = M + dx
　　SuiY = N + dy
　　End If
　　……
　?。?）平面直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
　　……
　　Call POL((B1X - ST1X), (B1Y - ST1Y))
　　T1 = J
　　S1 = I
　　……
　　DX = ST2X - ST1X
　　DY = ST2Y - ST1Y
　　Call POL((B2X - ST2X), (B2Y - ST2Y))
　　T2 = J
　　S2 = I
　　DT = (deg(Val(T2)) - deg(Val(T1)))
　　If DT < 0 Then DT = DT + 360
　　DT = dms(Val(DT))
　　……
　　STX = ST1X + DX
　　STY = ST1Y + DY
　　DATA(4) = DATA(2) + DX
　　DATA(5) = DATA(3) + DY
　　Call POL((DATA(4) - STX), (DATA(5) - STY))
　　P1 = deg(Val(J))
　　P2 = deg(Val(DT))
　　P3 = P1 + P2
　　DDT = dms(Val(P3))
　　Call REC(I, Val(DDT))
　　XN = ST2X + DDX
　　YN = ST2Y + DDY
　　XN = Format(XN, ".0000")
　　YN = Format(YN, ".0000")
　　line0:
　　……
　　（4）文本文件的讀取
　　Dim str As String
　　CommonDialog1.Filter = "文本文件（*.txt）|*.txt|所有文件（*.*）|*.*"
　　Dim namel As String
　　CommonDialog1.ShowOpen
　　name1 = CommonDialog1.FileName
　　If name1 = "" Then Exit Sub
　　Open name1 For Input As #1n = 1
　　Do While Not EOF(1)
　　……
　?。?）與CAD接口
　　Set Acadapp = CreateObject("AutoCAD.Application") ' 如果CAD沒有打開，則打開一個新的CAD
　　If Err Then
　　MsgBox Err.Description
　　'如果打開CAD失敗顯示錯誤信息
　　Exit Sub
　　End If
　　Acadapp.Visible = True
　　……
　?。?）與Excel接口
　　Dim XlApp As Excel.Application
　　Dim xlBook As Excel.Workbook
　　Dim xlSheet As Excel.Worksheet
　　Set XlApp = CreateObject("Excel.Application")
　　XlApp.Visible = True
　　Set xlBook = XlApp.Workbooks.Add
　　Set xlSheet = xlBook.Worksheets(1)
　　……
　 　　●盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，需要跟蹤實測管片姿態(tài)，了解偏位情況，需要計算橫距、高差。
　　●鋪軌基標(biāo)測量，需要對基標(biāo)進(jìn)行精調(diào)時，主要為橫向調(diào)整，需要了解實測基標(biāo)偏離線路的橫距。
　　●軌行區(qū)人防隔斷門、盾構(gòu)鋼環(huán)等重要部位復(fù)測，主要指標(biāo)就是橫向偏離線路的數(shù)值。 　　[2] 潭浩強(qiáng)，Visual Basic 語言教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.
　　[3] 秦永樂，Visual Basic測繪程序設(shè)計[M].黃河水利出版社，2005.
　　[4] 徐海寧，淺談用切線迭代法反算坐標(biāo)里程，實用科技，2007.
　?。ū疚恼?016海峽兩巖巖土工程/地工技術(shù)交流研討會分會場報告，報告人：方秀友）