[学士]公路平面线形数据处理(测绘专业)

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内容简介

　　第1章 绪论　　1.1 公路线形的概念　　道路是一个空间三维的工程结构物，它的主体是道路中线，其次是边线，边线的数据一般根据中线来计算。道路的中线是一条空间曲线，其中线在水平面的投影就是平面线形。道路平面线形由于受到沿线地形、地质、水文、气候等自然条件的制约而改变线路方向。在路线方向发生改变的转折处，为了满足行车要求，需要用适当的曲线把前后直线连接起来，这种曲线称之为平曲线。平曲线包括圆曲线和缓和曲线。道路平面线形由直线、圆曲线、缓和曲线三要素组成。圆曲线是具有一定曲率半径的圆弧。缓和曲线是在直线与圆曲线之间或两不同半径的圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。我国公路缓和曲线的形式采用回旋线。根据我国《公路工程技术标准》规定，当公路的平曲线半径小于其不设超高的最小半径时，应设缓和曲线。四级公路可不设缓和曲线，直线与圆曲线径相连接。　　公路线形的测量是通过对直线和曲线的测设，将道路的平面位置具体的敷设到地面上去，并标定出其里程，供设计和施工之用。　　1.2 公路平面线形数据处理中“正算”的主要思路　　公路的测量工作分为：设计阶段的测量工作；施工前的准备工作；施工阶段的测量工作；竣工后的检查工作。不管是哪个阶段的测量，测量的目的就是为了得到公路由数字表示的正确的模型，其数据处理的要素就只有直线、圆曲线、缓和曲线和城市道路等少数线形中的三、四次抛物线，怎样对其进行处理以及怎样进行更简单更精确的进行处理就是该研究内容的主要思路和目的。　　数据处理必然要借助很多的辅助工具诸如casio fx-4850P、计算机、PC等。所以本文的论述重点不仅在于分析公路其线形的模型构造和模型处理方法，也对其数据处理在辅助工具上的实现进行研究和讨论，使其理论联系实际。本文的主要研究内容为将设计资料上的数据在实地放样出来，也就是说数据处理主要为坐标的计算。称为“正算”。　　1.3 用迭代法实现坐标反算里程主要思路　　由于当今的施工中存在许多问题，从许多工程实际中发现在一些诸如城市道路和互通式立交桥的数据处理时，常牵涉到需要反算里程的问题，网络上虽有此类的数据处理方法，但对其进行试验时发现，在回头曲线上的反算里程时常无法计算或是出现结果错误的情况，说明在这种数据处理的方法上还存在很多问题。参考资料时发现现在对坐标反算里程计算时主要同过两种方法进行实现，即交会法和距离迭代法，结果显示任意点离中线的距离越远，结果的误差就越大。对此本文就公路各种复杂线形的情况对坐标反算里程作了进一步的研究。　　该方法利用建立的数据库（传统方法或积分法所建立的数据库皆适用）计算的坐标来进行迭代计算，其迭代变量为里程，里程值为构造的三角形中切线所在的直角边的长度迭加值，迭代增量为切线长，迭代的收敛条件为切线长（迭代增量）等于零等。主要模型为直角三角形及角度正弦和余弦的奇偶性质。通过对数个工程施工数据进行实验得其结果的理论误差为零，而且因加入了辅助里程（接近任意点的里程），可以避免多解无解的情况，运行速度即便是在fx-4850P上也相对较快。　　1.4 结语　　“正算”和“反算”是公路复杂线形数据处理的两个最主要的组成。公路施工的放样、核查、竣工验收都离不开“正算”和“反算”。“反算”是建立在“正算”（利用数据库坐标计算）的基础上的，它为“正算”的精确度、工程的施工效率及一些数据处理带来了很大的便利。　　它们在公路工程中起着不可替代的重要作用。　　

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