摘要: |
随着计算机软件、硬件技术的快速发展,三维实体建模技术在许多行业中被广泛研究和应用,但在公路测量中的研究和应用相对较少。公路测量野外作业强度大,对三维实体建模技术进行研究并应用于公路测量,将使许多野外作业内业化,减小劳动强度,缩短工期,取得良好的经济效益,因此具有重要的理论研究意义和实际应用价值。针对三维实体建模在公路测量中的优越性,本文主要进行了以下几方面的研究:
(1)数据的获取。对带状数字地形图进行预处理,关闭除高程点以外的所有图层,然后以AutoCAD为开发平台,以VBA为开发语言,结合SQL Server 2000数据管理系统,利用选择集对象,经二次开发实现了空间三维数据的提取。分析了从公路路基平面图、纵横断面图中提取三维数据的过程。
(2)三维实体模型的构建。首先研究了数字高程模型(DEM)、TIN三角网生长算法中的边扩展算法;其次对三维实体模型创建过程进行了研究,即借助 AutoCAD强大的三维实体建模功能,用.AutoCAD VBA语言编程,调用数据库,建立了数字高程模型;最后在AutoCAD环境中将每一个三角形沿铅垂路径拉伸,生成三棱柱,进行“并”布尔运算,创建了三维实体模型。
(3)图形基本线形计算研究。系统地探讨了纵断面剖切路径(公路中线)在不同区间任意点的坐标与里程的相互转换,并研究了直线、圆曲线、缓和曲线等不同情况下横断面的确定方法。
(4)纵横断面图的绘制。在研究AutoCAD剖切技术的基础上,通过编程实现了公路纵断面图、横断面图的绘制。
(5)土方量的计算。研究了用于土方量计算的方格网法和三棱柱法;基于 AutoCAD,实现了挖方实体和填方实体及其土方量的计算。
(6)开发了公路断面测量软件,分析了开发平台、开发语言、数据库的选择及其相互关系,结合某公路带状数字地形图验证了软件的主要功能。
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