公路测量坐标计算系统使用介绍材料.doc

-* 公路施工测量坐标计算系统 使用手册 速通科技有限公司 http://www.stkjsoft.com 使用手册 一、程序运行平台：Win9X/WinME/WinNT/Win2000/WinXP。 二、程序开发平台：VC++.NET 三、主要功能：积木法坐标计算、交点法坐标计算、互通式立体交叉、纵断面高程计算、放样辅助计算、交会定点计算、附闭合导线严密平差及近似平差、坐标转换、路基土石方计算、报表设计等。漂亮的AutoCad输出功能, 可以将原始数据发送到AutoCad，生成.dwg文件，生成的AutoCad平面线位图包含百米桩、公里桩、起讫桩号及主点标志(如ZY、YZ、ZH、HY、YH、HZ、YY、GQ)等，生成的图形坐标系为大地坐标系，图形按大地坐标系绘制，系统提供了“世界坐标系→大地坐标系”、“大地坐标系→世界坐标系”间的转换，系统支持整座互通N个匝道的绘图及AutoCad输出，可用于投标平面图及施工平面图的布置。完整的打印预览及报表生成功能，在预览页面可将报表保存为EXCEL形式或网页形式。报表中的“单位、制表、复核”等参数在系统菜单栏的“报表设置”项中设置。对于“逐桩坐标报表”有两种选择，根据需要可选择全部打印或只打印中桩桩号、坐标及方位角，请在菜单栏的“报表设置”项中设置。 坐标计算时，可计算任意角度的边桩，边桩连线与中点切线右夹角默认为90(在“右桩夹角(dms)”栏内不填写数据时),如边桩夹角为3515′25.5″，应在“右桩夹角(dms)”栏内填入35.15255。同时系统在加桩时可一次计算多个边桩，桩间米数为自动计算时桩的间距，支持“桩间米数”与“加桩桩号”同时输入计算，逐桩计算时系统会将各主点坐标一并输出，支持多个“加桩桩号”一次输入计算，如进行单独加桩计算时可删掉桩间米数，仅输出加桩结果，填写如下图： 如上图填写可一次计算出20m倍数的中桩及K0+65、K0+126、K0+248、K0+397处6m、14m、23m、30m处左边桩及4m、8m、25m、30m处右边桩，其中右边桩与切线夹角为3515′25.5″，计算结果如下图： 四、软件界面说明 软件采用类似Windows资源管理器界面，易上手，好操作，树形功能选择，表格式数据输入，真正体现了人性化、互动式操作。 (一)菜单栏说明 菜单栏由文件、数据、图形、报表、帮助五大主菜单组成，如下图： 1、文件菜单包含六个一级子菜单，如下图： 新建项目：清空当前数据表格，重新输入原始数据； 打开项目：打开一个以前保存的.stc文件，数据自动导入原始数据表； 保存项目：将当前原始数据表中的数据保存为.stc磁盘文件； 打印预览：预览当前数据区显示的原始数据或计算结果，查看报表中打印格式； 打印：打印当前数据区显示的原始数据或计算结果； 退出系统：关闭应用程序； 2、数据菜单包含六个一级子菜单，如下图： 输出计算结果：单击此菜单，程序对当前数据区的原始数据进行计算，并在数据区显示计算结果； 原始数据显示：单击此菜单，在数据区显示原始数据； 计算结果显示：单击此菜单，在数据区显示计算结果； 清空当前表格：删除数据区当前表格中的所有数据，删除后数据不能恢复； 删除当前记录：删除数据区当前表格中一条选中的记录，删除后数据不能恢复； 插入一条记录：在数据区当前表格中一条选中的记录前插入另一条记录，如果您在输入数据时丢掉一条记录，可以利用此菜单加入； 3、图形菜单包含四个一级子菜单，二个二级子菜单，如下图： 本地图形预览：单击此菜单，可以在数据区绘制图形进行预览； 输出ACAD文件：单击此菜单，可以启动AutoCAD，将数据发送至AutoCAD系统生成图形，软件自动将AutoCAD系统当前模型窗口的“世界坐标系”转换为“大地坐标系”，所绘制图形的坐标均为大地坐标； 导出位图文件：单击此菜单，可以将数据区中绘制的图形保存为.bmp位图文件，供其它图形软件打开； 世界坐标系→大地坐标系：启动AutoCAD，单击此菜单，可以将AutoCAD系统当前模型窗口中的“世界坐标系”转换为“大地坐标系”； 大地坐标系→世界坐标系：由软件生成的AutoCAD文件已将坐标系转换为“大地坐标系”，在“大地坐标系”下绘制图形如直线、圆、修改文字等一切正常，如重新加入文字时生成的文字因坐标转换会出现文字翻转、镜向等情况，这时如果单击此菜单将坐标系转换为“世界坐标系”, 重新加入文字就会一切正常，全部处理完毕再将坐标系转换为“大地坐标系”。以后查询坐标、绘制平面图等均可在“大地坐标系”下进行。 4、报表菜单包含四个一级子菜单，如下图： 报表设计：如果您对打印表格格式不满意可以单击此菜单，打开“报表设计”窗口，系统会自动导入当前项目（根据数据区是“原始数据”还是“计算结果”来导入）报表表格，您可以在此基础上进行自定义设计。 报表参数设置：单击此菜单会弹出“报表参数设置”窗口，如下图，按“添加” 按钮，在表格“单位”栏内填入您的单位名称，“制表”栏内填入制表人，“复核”栏内填入复核人。在报表预览或打印时即会显示这些参数。 如果您选择“逐桩坐标报表选项”中的“部分字段报表”，则生成图一报表，如果选中“完整字段报表”，则生成图二报表，如下图： 图一 部分字段报表 图二 完整字段报表 输出到EXCEL表格:将当前数据区显示的数据(原始数据或计算结果)保存为EXCEL文件,供用户修改、编辑,以生成用户需要的表格格式； 输出到文本文件：将当前数据区显示的数据(原始数据或计算结果)保存为.txt格式的文本文件； 5、帮助菜单包含七个一级子菜单，如下图： 联机帮助：打开帮助窗口，为您提供使用及技术上的支持； 使用手册：打开您正在浏览的电子书，教您如何快速上手，正确使用软件，提供更详细的使用说明； 速通网站：如果您已登录互联网络，单击此菜单，可以打开我们的主页，浏览软件更新情况； 电子邮件：如果您有技术或其它方面的事宜，单击此菜单，可以通过电子邮件与我们联系； 如何购买：打开产品销售窗口，让您了解产品购买方面的事宜； 功能简介：打开功能简介窗口，让您了解产品的最新功能； 关于：打开关于窗口。 (二)工具栏说明 工具栏主要包括：新建项目、打开项目、保存项目、打印预览、打印、输出计算结果、原始数据显示、计算结果显示、本地图形预览、输出ACAD文件、输出到EXCEL表格、输出到文本文件、联机帮助、速通网站、电子邮件、退出系统十六个快捷按钮，功能与菜单项相同。 (三)工程类型框说明 1、积木法坐标计算 (1)直线：仅计算一段直线，使用如下： 首先在数据区输入原始数据，包括直线的起点桩号、起点坐标X、起点坐标Y、起点切线方位角及终点桩号，在属性区根据需要可选择性输入左桩边距、右桩边距、右桩夹角、计算米数、加桩桩号、置镜点坐标、后视点坐标，然后在工具栏上按下“输出计算结果”按钮，即可得计算结果，举例如下：一段直线起点桩号为K0+000，起点坐标X=404424.426，Y=597987.49，起点切线方位角β=5901′46.6″，终点桩号为K0+81.018。 问题1：如何计算20m整桩数中桩坐标及左、右各5m的边桩坐标(注：边桩在法线方向)？ 回答：按下图在数据区输入原始数据(数据输入时按Tab或Enter键，光标会自动跳到下一列)，在属性区输入计算参数，然后按下工具栏上的 按钮即可，计算结果如下图： 问题2：如何计算加桩坐标(注：边桩在法线方向)？一次可多加几个桩号吗？ 回答：按下图在数据区输入原始数据，在属性区输入计算参数，然后按下工具栏上的 按钮即可，计算结果如下图： 问题3：连算与加桩能否同时进行？ 回答：可以，按下图方式输入计算参数即可： (2)圆曲线：仅计算一段圆曲线，使用如下： 首先在数据区输入原始数据，包括圆曲线的起点桩号、起点坐标X、起点坐标Y、起点切线方位角曲线半径R、终点桩号及转向，属性区计算参数输入同直线。举例如下：一段圆曲线起点桩号为K0+ 131.884，起点坐标X= 404490.846，Y= 598101.382，起点切线方位角β= 6438′03.1″，半径R=260，终点桩号为K0+203.755，曲线右转。 在程序中数据输入如下： (3)缓和曲线：仅计算一段缓和曲线(包括完整缓和曲线及非完整缓和曲线)，使用如下： 上图为缓和曲线示意图，数据输入有3种情况，分别介绍: 第一种为完整缓和曲线，起点为ZH（直缓）点，半径R1=∞(无穷大),在程序中R1按-1输入，举例如下：一段完整缓和曲线，起点桩号为K0+ 81.018，起点坐标X= 404466.117，Y= 598056.957，起点切线方位角β= 5901′46.6″，起点半径R1=∞，终点半径R2=260，终点桩号为K0+ 131.884，曲线右转。在程序中数据输入如下： 第二种为完整缓和曲线，终点为HZ（缓直）点，半径R2=∞(无穷大),在程序中R2按-1输入，举例如下：一段完整缓和曲线，起点桩号为K0+ 203.755，起点坐标X= 404512.326，Y= 598169.73，起点切线方位角β= 8028′20.8″，起点半径R1=260，终点半径R2=∞，终点桩号为K0+ 259.14，曲线右转。在程序中数据输入如下： 第三种为非完整缓和曲线，两端均与圆曲线相接，R1、R2均为常数，举例如下：一段非完整缓和曲线，起点桩号为K0+ 574.216，起点坐标X= 404807.367，Y= 598491.541，起点切线方位角β= 12839′00.6″，起点半径R1=400，终点半径R2=200，终点桩号为K0+ 674.216，曲线左转。在程序中数据输入如下： (4)单交点基本型曲线：计算一段由“完整缓和曲线+圆曲线+完整缓和曲线”组成的对称或非对称基本型曲线，使用如下： 按程序要求格式在数据区输入原始数据即可。 (5)积木法全线坐标计算：计算一个标段或整条线路的坐标，也可以计算一条匝道的坐标，使用如下： 首先在数据区输入原始数据，包括线路的起点桩号、起点坐标X、起点坐标Y、起点切线方位角、曲线半径R、终点桩号及转向，属性区计算参数输入同直线。举例如下：一条公路路线线位图及路线线位数据表如下，线路起点桩号为K0+ 000.000，起点坐标X= 405240.242，Y= 598349.464，起点切线方位角β= 18836′37.6″，终点桩号为K0+ 831.107，其余数据见下图“路线线位数据表”。 在程序中数据输入有两种方法供选择，如下图： 已知起点坐标、切线方位角及其它曲线要素 已知终点坐标、切线方位角及其它曲线要素 备注：在程序中您只需输入线路起点(或终点)坐标及切线方位角，其余各点坐标及切线方位角由程序根据其它要素自动推算；对于“起点半径、终点半径及转向”，如果线型为直线则不输入，如果线型为圆曲线仅输入起点半径及转向，如果线型为缓和曲线则起点半径、终点半径及转向均需输入；终点仅输入桩号则可。 如果您的数据已按上述方法输入完毕，在属性区输入计算参数(仅输出坐标时用，绘图及输出Autocad文件时不用)后，按下 按钮则可输出计算结果，按下 按钮则可在数据区输出图形，按下 按钮则可输出Autocad图形，上面路线线位图即为本程序输出的CAD图形。 对于铁路施工测量，因设计院施工图纸仅给曲线要素(包括曲线四大桩ZH、HY、YH、HZ及曲线半径R、缓和曲线长度Ls、转角α)，用积木法计算全线坐标特别方便，您可以随意建立独立坐标系，举例如下：浙赣线电气化改造工程(200km/h的高速铁路)一段线路，标段起讫里程为BDK597+000～BDK606+000（注：积木法暂不能将断链数据包含在内计算，如有断链，必须分为两段计算，您可以在“互通匝道平曲线综合测设”项中在断链处将线路分为两部分计算，下一版本中将支持断链。）整个标段共有四条线路，既有线两条即左线、右线，新建线路两条即左线、右线，坐标系建立如下图： 坐标系建立在起点DZK597+000处,左线与右线线间距4.4m: 坐标系建立在起点时输入数据如下： 坐标系建立在中间点: 坐标系建立在中间点时输入数据如下： 最后声明：您建立的坐标系必须与您建立的导线网或其它控制点(您的置镜点、后视点等)一致，也就是说您的控制点坐标必须是由您新建立的坐标系引出，坐标系是一个环境，控制点与放样点必须适合这个环境。 浙赣线电气化改造工程BDK597+000～BDK606+000段线路平曲线要素表及平面线路布置图如下，该平面图由本程序生成的CAD图稍作修改而成，可用于公路、铁路项目开工前上报监理、业主的施组平面图绘制，也可用于投标施组平面图的绘制，使用本程序您会得到事半功倍的效果： 2、交点法坐标计算 (1)单圆曲线：计算一段圆曲线，使用如下： 首先在数据区输入原始数据，包括交点桩号、交点坐标X、交点坐标Y、前一交点至本交点(即ZY→JD)的切线方位角、圆曲线半径R、线路转角α、转向，在属性区根据需要可选择性输入左桩边距、右桩边距、右桩夹角、计算米数、加桩桩号、置镜点坐标、后视点坐标，然后在工具栏上按下“输出计算结果”按钮，即可得计算结果，举例如下：一单交点圆曲线编号为JD17，交点桩号为K13+195.63，交点坐标X=71847.497，Y=63310.275，ZY→JD切线方位角β=26730′50.0″，曲线半径R=500，线路转角α=7959′31.0″，线路左转。 在程序中数据输入如下： 计算结果如下: (2)单交点基本型对称曲线、单交点基本型非对称曲线、单交点基本型非对称非完整曲线计算方法同单圆曲线。 (3)交点法全线坐标计算：利用交点数据计算全线任意点坐标。例如浙赣线电气化改造工程Z10B标右线采用交点法计算(设计参数见前边积木法)，每一行为一个交点曲线，起讫点仅输入桩号、坐标即可，数据输入如下： 注：“交点法全线坐标计算”暂不能计算含非完整缓和曲线的交点，也不能包含断链计算，有断链的地方可分段计算，后序版本将解决这个问题。 3、互通式立体交叉 (1)互通匝道平曲线综合测设 该功能专为公路“互通式立体交叉”施工测量设计，可以计算任何复杂组合曲线，一次可计算一座互通中的所有匝道，方法和原理同“积木法全线坐标计算”，一次可绘制所有匝道平面线位图，并能输出至CAD。 现以“南充绕城高速公路二洞桥互通式立交”为例进行演示，共一条主线四条匝道，N主线由四个线元组成，分别为：直→缓→圆→缓；A匝道由12个线元组成，分别为：直→缓→圆→缓→缓→圆→缓→直→缓→圆→缓→直；B匝道由10个线元组成，分别为：直→缓→圆→缓→圆→缓→缓→圆→缓→圆；C匝道由5个线元组成，分别为：缓→缓→圆→缓→圆；D匝道由8个线元组成，分别为：直→缓→圆→缓→缓→圆→缓→直；数据输入界面如下： 匝道可以输入起点坐标、方位角计算，也可以输入终点坐标、方位角计算，如上图N、C、D匝道为输入起点坐标、方位角计算，A、B匝道为输入终点坐标、方位角计算。数据输入时必须按要求进行，每条匝道的第一行(起点位置)必须在“匝道编号”栏输入匝道编号，如英文字母或其它字符；每条匝道的最后一行(终点位置)必须在“线元编号”栏输入end；最后一行为一条匝道的终点，不是线元，所以“线元类型”不需输入。 该项功能既可一次计算所有匝道坐标，也可在属性区“匝道编号”栏选择单个匝道进行计算，属性区参数输入同“积木法坐标计算”。整座互通输出的CAD平面线位图如下，稍作修改即可用于施工组织设计及投标施组的平面图绘制。 (2)互通匝道纵断面综合测设 该项功能既可一次计算所有匝道纵断面高程，也可在属性区“匝道编号”栏选择单个匝道进行计算，属性区“桩间米数”如果不填写，默认为10m。 数据输入时必须按要求进行，每条匝道的第一行(起点位置)必须在“匝道编号”栏输入匝道编号，如英文字母或其它字符；每条匝道的第一行(起点位置)必须在“变坡点编号”栏输入字符QD(代表起点)，每条匝道的最后一行(终点位置)必须在“变坡点编号”栏输入字符ZD(代表终点)，其余数据按设计输入即可。 4、纵断面高程计算 ⑴直线段高程计算 计算直线段上的高程，需输入直线段起点桩号、起点高程、终点桩号，终点高程或纵坡任选其一输入，该项目既可在工程属性栏输入桩间距进行自动计算，也可输入加桩桩号进行任意桩计算。纵坡输入时上坡为正，下坡为负，一定要记住输入正负号。 例1：一段直线线路，起点桩号为K599+290，起点高程为30.16m，终点桩号为K600+100，终点高程为30.40m，求K599+800处设计高程。数据输入如下： 例2：一段直线线路，起点桩号为K599+290，起点高程为30.16m，终点桩号为K600+100，纵坡坡度i=0.03%，求K599+800处设计高程。数据输入如下： ⑵竖曲线高程计算 计算变坡点处单个竖曲线上的高程，需输入变坡点桩号、变坡点高程、竖曲线半径、前纵坡i1(%)、后纵坡i2(%)。该项目既可在工程属性栏输入桩间距进行自动计算，也可输入加桩桩号进行任意桩计算。纵坡输入时上坡为正，下坡为负，一定要记住输入正负号。 ⑶全线纵坡高程计算 该项目可计算全线范围内任意点处高程，需输入变坡点桩号、变坡点高程、竖曲线半径、前纵坡i1(%)、后纵坡i2(%)。起点不需输入半径及前纵坡i1(%)，仅输入后纵坡i2(%)；终点不需输入半径及后纵坡i2(%)，仅输入前纵坡i1(%)。该项目既可在工程属性栏输入桩间距自动进行全线高程计算，也可输入全线任意点加桩桩号进行任意桩计算。纵坡输入时上坡为正，下坡为负，一定要记住输入正负号。以下为浙赣线电气化改造工程Z10B标右线纵断面高程计算数据输入表： 5、放样辅助计算 (略) 6、交会定点计算 (略) 7、导线平差计算 (1)闭合导线 闭合导线是附合导线的特殊形式，可以利用附合导线项进行计算，所得结果一致。如果AB边在闭合环外边，则按“图一”所示输入数据，导线点名输入顺序为：A→B→1→2→3→4→→n-1→B→A； 如果AB边在闭合环里边，作为闭合环的一条起始边，则按“图二”所示输入数据，导线点名输入顺序为：A→B→1→2→3→4→→n-1→A→B； 闭合导线示意图： (2)附合导线 8、桥涵控制点坐标计算示意图 9、交会定点示意图 10、报表设计 有了报表设计功能，您可完全按照监理或业主的要求定制自已的报表格式，报表设计功能相当强大，界面相当于EXCEL，功能完备，界面如下图：