济业2014-45纵横断面测量数据处理软件课案

1、纵横断面测量数据处理软件2.3介绍及使用说明纵横断面测量数据处理软件说明报告编制：陈礼坤审核：贾克永审定：赵振刚共 20 页中铁工程设计咨询集团有限公司济南设计院2015 年 01 月 济南1、软件开发背景在线路测量工作中，断面的测量是一项基本的工作内容， 在进行 外业数据采集时，一般采用全站仪和 GPS RTK进行断面数据测量。在满足目前相关测量规范测量精度要求的前提下，如何提高外业断面数据采集的效率，降低内业数据处理的难度，同时便于进行数据 质量的检核，是我们在实际工作中一直思考的问题。为此，根据现有 的测量仪器、测量方法以及测量习惯，可以编制一种断面测量数据处 理软件，以满足上述要求。在

2、编制此软件之前，在2013年9月份在新建铁路吉林枢纽西环 线补充定测工作中，在对 GPS RTK采集的断面数据进行内业处理的 过程中，其处理过程的复杂性，给我触动最深。由于测区属于丘陵地 带，且现场玉米未收割，通视条件差，很多断面数据均是通过GPS RTK 采集。但在内业数据的处理至少要经过三个 EXCEL表格，通过断面 排序、复制、粘贴、高差计算，再距离排序，再复制，粘贴等过程（可 现场演示一个断面的处理过程），将只含12个数据的一个断面处理成 平时提交给设计专业要求的断面数据格式，就需要两三分钟的时间， 中间步骤越多，出错的概率就越大，当测量专业将最后的结果提交给 相关设计专业后，设计专业

3、还需要进一步处理，才能画出地面线图， 这样处理多个断面的话，测量的内业处理的任务会更重。 如果通过软 件编制，实现将导出的仪器数据，结合中桩高程，直接绘制出地面线 图，同时生成线路专业相关画图软件要求的距离-高差断面数据，就可以大大减少内业数据处理的复杂度，降低内业处理的时间，减少因 步骤过多而出错的几率。同时地面线图的绘制，形成直观的数据表现 形式，也有利于数据质量的后期检核。对于用全站仪测量的断面数据，同样可以直接将全站仪导出的断 面绘制成地面线图，这样，在我们在外业上，可以将断面数据直接记 录在全站仪中，从而减少一个外业记录人员，减少了出错的概率，也 不需要处理内业时，再进行断面的人工输

4、入。至于软件的其他功能下 面会有详细的介绍。2、软件功能2.1可以将全站仪（如LEICA、TOPCON等）采集的断面测量数据，转换成距离-高差断面数据格式，并可以形成*dxf格式 的图形数据文件和线路设计软件路基助手以及南方CASS支持的.hdm断面数据文件。2.2能够将通过GPS RTK采集的断面测量数据，转换成距离-高差 断面数据格式，同时结合中桩数据，生成 *.dxf格式的横地面线 图和线路设计软件路基助手以及南方 CASS支持的.hdm文件。2.3能够直接将已编辑好的横断面数据，结合中桩数据，直接生成*.dxf格式的断面图形文件和.hdm文件。2.4能够根据导入的纵断面测量数据，绘制出

5、*.dxf格式的纵向地 面线图。3、软件特色3.1本软件采用易于交互操作的对话框模板和MSFIexGrid控件，在MFC开发环境下利用VC6.0计算机语言进行编写，可在winxp、 win7操作系统下正常运行。整个软件的文件数据导入、导出均 可直接在图表中呈现，便于数据的检查，如果数据格式错误，程 序将给出友好提示，同时将各种算法的程序实现隐藏在软件界面 之下，使软件界面简洁直观，功能清晰、易学易用。3.2在充分考虑了实际作业习惯以及仪器记录数据的特点后，对 于同一个断面的距离乱序排列或者左右侧混排的断面数据，软件 能自动识别左右侧断面数据，并分别将数据按照由近到远的顺序 重新排列。如果数据中

6、还含有距离重复的数据，通过单独编写排 序算法，按照先测先排列的原则进行断面数据排列处理。同时允许只有一侧断面数据的输入。允许断面名称列和距离 列数据中含有字母，软件通过算法进行自动截取，只保留数字 例如下面的GPS测量数据，一般实测的GPS断面数据就是这样的:点名坐标距离高程C112713.50506078.24512.491b213.494C112713.10506097.604-24.69kx 206.926c112713.11506097.641-25.88207.212C112713.12506098.325-27.75207.714C112713.31506039.69226.892

7、06.155C112713.13506099.563-30.09207.682C112713.13506099.563-30.09207.382C112713.14506099.777-30.66207.381C112713.32506039.76450.23206.462C112713.33506145.732100.23206.487C112713.60506077.91813.11ks213.283C112713.15 506099.766-50.26207.172C112713.80506091.736-12.021b 213.534C112713.90506092.046-12.35

8、ks 213.374112750.10506047.76412.68lb213.353112750.16506068.98-23.56kx 207.389112750.17506069.327-26.22207.811112750.18506070.319-29.01207.76112750.19506070.519-29.62207.311112750.20506070.525-50.13207.09112750.20506047.07213.24ks213.241112750.29506039.73327.31kx206.152112750.30506039.7350.23206.1491

9、12750.70506061.582-12.38213.04可以自动识别左右侧断面数据，并分别根据左右侧的数据，自动对距离、高程进行由近及远的排序，同时可以不受第三列距 离数据中字符的影响。3.3对于根据传统方式记录的数据，也就是软件导入既有断面数据 的时候，可以不需指定左右侧数据，程序可以依据数据格式就自 动判别断面数据是位于线路的左侧还是右侧，同时进行里程数据 自动排序，以方便进行横断面的绘制。3.4在读入中桩高程数据之前，可以通过编辑框进行中桩高程数据 的修正，如果实际需要降低中桩高程，填入负值，如果需要增高 中桩高程，则填入正值，然后保存修改后的中桩高程数据。3.5通过引进CadlO动

10、态链接库，在程序中实现CAD部分画图功能, 在导出的*dxf格式的横断面图形文件时，按照丫坐标不变，每个 断面之间间隔20m的顺序从左至右横向排列。3.6进行纵地面线图的绘制时，方格网坐标范围的大小可以根据里 程和高程的实际数据范围进行自动调整。同时分别画出纵、横坐标以及坐标刻度4、软件界面其中左侧是软件功能实现按钮以及项目信息区， 右侧是显示测量 数据导入、计算结果的显示，需要保存的数据的显示，所见即所得。5、软件开发过程5.5算法设计首先确定软件实现的目标，需要实现一个项目信息的输入，六种 格式数据的导入，两种格式数据的导出，一个横断面数据的计算以及 每次导入和导出的视图展现等功能。为了在

11、视类展示和编辑数据，采用CEditMSFIexGrid控件，并对其进行二次开发。在ClassView中新 增加FreadCouSave类，实现数据的导入，此类将实现允许导入的数 据含空格，逗号，将其忽略，从而不影响数据结构，通过相关函数的 编制实现不同的功能。具体程序算法框图见下表。5.6关键算法如何根据不同的断面测量数据，计算出同样格式的横断面数据是 软件的核心，面对多个断面数据，如何进行横断面个数的统计和分类； 对一个断面的距离乱序排列同时左右侧混排的数据如何进行排序，也是需要考虑的问题。为此编写了相关函数以解决问题。5.7编程实现5.71:新增类FreadCouSave主要用来导入和导出

12、数据，对于导入的数据格式， 对无论是以“，”隔开的数据，还是以制表符、任意空格隔开的数据，均能正确 读入，增 加了数据编辑方便性和容错能力。在这个 类中，主要的函数是 FRDuanMData()其实现代码如下：CStdioFile File(SFileName4,CFile:modeRead);CString strLin,strLinPD,str; / 定义字符串变量CStri ng kon gge();Result4.SetSize(10400,-1);int k=0;for(k=0;k10400;k+)Result4.SetAtGrow(k,kon gge);char *d= ,t;注意

13、指针操作/,*表示“空格”、“,”、“制表符”这三种符 号都可以略去。char *p;int i=1,j=0,i2=0,j2=0,i3=0;m_Djsq=0;for(i3=0;i3240;i3+)m_j sq240=-1;for(j=0;j240;j+)循环读取每一行字符，此处最大设置240行File.ReadStri ng(strLi n);char str2256=;strncpy(str2,(LPCTSTR)strLin,sizeof(str2); 计算 str2 的长度p=strtok(str2,d);str=p;Result4.SetAtGrow(i-1,str);/i-1 取值，巧

14、妙的取 SetAtGrow(0,str)i2=0;统计每一个行的数据个数while(p)/p指针本身就可以当判断条件str=p;Result4.SetAtGrow(i,str);i+;i2=i2+1;if(i2!=0)m_jsqj2=i2;/将每一行的数据个数i2存放在数组m_jsqj2中j2=j2+1;/j2表示行数m_Djsq=j2;断面行数for(j2=0;j2m_Djsq;j2+)CStri ng str;str.Format(%d,m _jsqj2);Result3.SetAtGrow(j2,str);/将数字数组转换成字符串数组 Result3CString kongge2( );

15、/ 给 kongge2 赋值for(i nt m=0;m10400;m+)if(Result4.GetAt(m)!=kongge2)/数组值可以比较的m不能错误！nn4=m;elsem=20000;5.72:在 CgridtestDlg类中增加 OnCalLC()函数，主要是为了处理多个断面数据，对每一个断面进行统计和分类；对一个断面的距离乱序排列同时左右侧混排的数据进行排序。主要代码示例如下：void CGridtestDlg:O nCalLC() /计算仪器导出的断面数据并显示if(m_Pa nd=O)判断是否导入了全站仪断面数据CStri ng strArray,strArray1,st

16、rArray2,strArray3,strArray4;int i=0,j=0,k=1;/i 是行数int lcjs161=0; 统计断面的个数for(i=0;im_n n2/4-1;i+)strArray仁Res.GetAt(i*4+0); 获取第一行第一个数据strArray1.MakeReverse(); 转换字符串顺序strArray3=strArray1.Mid(3);取字符串第4位以后的数据strArray2=Res.GetAt(i*4+4);/获取第二行第一个数据strArray2.MakeReverse(); 转换字符串顺序 strArray4=strArray2.Mid(3)

17、;/取字符串第4位以后的数据,其余处理导入的全站仪断面数据并显示的源码(此处略)/if(m_Pan d=0)/判断是否导入了全站仪断面数据/处理导入的GPS数据else if(m_Pand=1) 导入了 GPS数据,其余处理导入的GPS测量的断面数据并显示的源码(此处略)else/无断面数据导入AfxMessageBox(请先导入全站仪或者GPS断面测量数据！)；5.73:对于地面线图的绘制，采用CadlO的动态链接库。在OnDxfsave() 函数里面调用，再通过一系列参数的设置和数据的计算， 最终自动绘 出DXF数据交换格式图。具体代码示例如下：void CGridtestDlg:O nD

18、xfsave()for(i=0;i 0;result &= drw.Text(Res2.GetAt(i*2+1), 5,4-i*100, 5, 0);/断面高程/ draw a lineresult &= drw.SetLayer(Layer1);/竖线也和备注是一个图层的，颜色为白色result &= drw.SetL in eType(DASHDOT2);result &= drw.Li ne(0,20-i*100,0,-20-i*100) 0;/里程竖线double VerDua nData480=-500.00;int k=0,n=0, m=0,p=0;while(m_LCdmi*3+

19、1m!=-500)/i*3+1 左侧数据k=k+1;m=m+1;/得到k值，判断左侧数据个数if(k!=O)n=k-1;while( n0)VerDua nDatap=-1*fabs(m_LCdmi*3+1 n-1);VerDua nDatap+1=m_LCdmi*3+1 n;n=n-2;P=P+2;/转换顺序VerDua nDatap+0=0.0;VerDua nDatap+1=0.0;p=p+2;/存入0点坐标m=0;while(m_LCdmi*3+2m!=-500)VerDua nDatap=m_LCdmi*3+2m;m=m+1;P=P+1；P 直延续增加/上面这一段将二维数组转换成一维

20、数组/下面画一三角形result &= drw.SetLayer(Layer3); 设置图层 3，为三角形ENTVERTEX vertex24;容器名字必须不一样ZeroMemory(vertex2, sizeof(ENTVERTEX)*4);vertex20.Poi nt.x = 0; vertex20.Poi nt.y = 0-i*100;vertex21.Poi nt.x = 0+5*cos(3.1415926/3); vertex21.Poi nt.y=0+5*si n(3.1415926/3)-i*100;vertex22.Poi nt.x= 0-5*cos(3.1415926/3)

21、; vertex22.Poi nt.y=0+5*si n(3.1415926/3)-i*100;vertex23.Poi nt.x = 0; vertex23.Poi nt.y = 0-i*100;result &= drw.PolyL in e(vertex2, 4);/下面地面线绘制result &= drw.SetLayer(Layer2);/ 设置图层 2，为地面线 int k2=0;ENTVERTEX vertex60;/画上缓和曲线,容器数据个数的上限ZeroMemory(vertex, sizeof(ENTVERTEX)*60);while(k2p)vertexk2/2.Poi

22、nt.x = VerDua nDatak2+0;距离vertexk2/2.Poi nt.y = VerDua nDatak2+1-i*100;高差 k2=k2+2;result &= drw.PolyLi ne(vertex, k2/2);地面线绘制/for断面块个数的循环结束/ Save data to dxf file if(!drw.SaveDXFFile(DxfFileName)result = FALSE;Error,MessageBox(Error while sav ing dxf file!,MB_ICONERROR | MB_OK);,其余代码此处略6、导入的数据格式说明6.

23、1、全站仪测量的断面数据格式如下所示B全站仪斷面.dat -记事本匚|回区文件 編辑 格式 查看迪 帮助 600. 01, 0. 0000, k 7500, G 1620 500.02, -0. 2750,1.9340, -0.3930500.03, 0. 0600,16. 3700, -0.530050CL 040. 4790, 23. 4240, -0, 5020500. 050. 3560, 24. 3970, -0. 4480500* 06, 0. 3070, 24. 4320, -0. 4040 500. 07,，工 3900, 31. 6760, -0. 28506.2、导入的GP

24、S RTK采集的断面数据格式如下:F GPS*fc据-吉轉崔總西耳线UEMJE-clh. dat -记車斗立件 嘱检 格式0 查若迫 稱助1112713,10506097.604-21 69ki206.92G112713.11506097. 641-2S. 8S207. 2121.12713,12506O9BL 325-27. T5207. 714112713.13ED6O99L 563-3 .09207. GS2112713.13506090. 563-30. 09207. 382112713.145060991777-30. 66207. 581112713.15506099.766-50

25、l 26207.172112713. 31506G39L 69226. 89206.155112713, 32506039176450, 2320G. 462112713. 33506145.732LOOl 23206. 487112713. 50E06078.24512. 491b213. 494112713, 60506077.91813. L】kw213. 283112713.00506091,736-12. 02Lb213. 534其中，第一列为点名，允许数字和字符，但是小数点前面数据必须一致，小数点后面需要保持两位数据。第二列为无意义列，为数据结构而保留。第三列表示距离和备注，允许是

26、数字和字符，字符必须在数字后面。根据断面测量习惯，线路左侧距离记为负，右侧距离记为正，第四列为 GPS RTKW量高程6.3、横断面中桩数据格式的第一列的字母可以更改，具体如下所示:E GPS数据-吉林枢纽西环钱中桩数据七耳七-记事本文件世1舗輯 格式袒）查看边 帚助00DK112713.00213.415DK112750. 00213.181DK112800.00213. 054DK112850,00213.138DK112900.00213. 515DK112950.00214.129DK113000. 00215,043DK113050, 00216.116DK113100.00217.

27、 467DK113150.00218.764DK113200,00218, 4656.4、纵断面中桩数据格式第一列是里程，不能含字母，具体如下所示:r寿光鲁請石化石油纵断-记事本文件逻）骗辑 格式）直看世帮助QD03. 3120503. 3806L 353. 3120803 4181003. 051201. 9137.41.4991401141.940 838147. 080, 777150.32* 93162, 2 665175.62. 987180N 433183. 251.876227.31.8322292. 8042322. 871233.61.952318,91.927320.92.

28、 921322. 902. 938323.92. 4896.5、如果已经有编辑好的断面数据，只需点击“读入中桩高程数据”按钮和其“读入既有横断面数据”按钮，导入相关数据,最后点击”生成DXF格式地面线图”，就可获得*dxf格式的图形数据文件，其中既有的断面数据格式如下F 1TJBT-Cl.l-I.tit -记事丰_- Xj玄件帥辖式切51配肋DK112#?13.000-12.0200. 119-12.350-0.041-24. $90-6- 4B9-2S. SB0 -4.203-27.750-5.701-30.090-5733-30.Q&0-6.033-30.660-氐 034-50.260-

29、5.24312.40D旳13110-0.1322B. 80-7.26050.23CI953100.230-6. 2BDK112#750.00 Q01Z. 6800.17213. 200. 06027. 510-7. 02950.250-7.032DK112#8OT. 000-11.520-0J33-11.7500.112-20- 260-4- 809-21.820-45.273-0,230-5.4S512. 9300.31813. 6800.24327.020-6P 63332.100-6.60634830-6.60$51.230-6.6WDK112*8&0.0000. 0000.000-20

30、.650-4.253-25u 210-4.514-50. Old 15213.2200. 37213. 9900.3S426.160-6.05731.370-6.03233.800-6.153乩 80-6. -1&851.290-fi.T23需要注意的是点名后面的高程数据， 可有可没有，不影响数据导入的正确性。如果左侧或者右侧无测量数据，则至少要输入一个“ 0”6.6、如果导入了中桩数据，那么最后生成的断面数据文件和距离-高差的断面数据格式，如果没有导入中桩数据，那么最后生成的就是距离-高程的断面数据格式。具体格式如下所示:E njn-cLE-c.tHt -记事本-|n| X立悻集耀囲 牯式心

31、命飾DK 112713.0012.0200.11912. S50-CL 04124. 690-48925. 83020337. TEO-5.70130.090-5.73330. 090-6.05330,姒-cm50,260-6.24312.倒0. 07913.110-0.132瓯890-7. 2&050. 230-6. 953100. 236-t 920DE 112750.0012.380-0.14123. SCO-5-79226. 220-5- 37029, 010-5. 42129, 6208?050,130 09112. 800.17213.240Q” 06027.310-7.0Z950

32、.230-T. 0323E 112300.00U.S20-0.13311.7500,：1220,2507 80921, 82027350.230-5.43512.-9300. 31813.580Or 24S27.020-6.6333Zr LOO-6.60S34.BSO弋.60951-230-6. 600DK 112850.00O.OCO0.0002X 6&0-4.25323.210-4.51450.010-4.1S213.2200. 37213. 990Q. 3826.160-6.05731.370-6.03233.BOO-6.L4554 380-6.46851. 290民 723DK 112

33、M0.000. OdQ0. 00021,55023.320-4.12152.320-3, f4112.8200. 36713. 590I). 31924.260-545026.310-5.16326. 910-e. 0232B. B20-6. 02529.120-5.45532.320-5.40934.520-6. 346M. 480弋一 3S26.7、保存(.hdm)格式数据，根据此文件，可以在线路的路基助手设计软件和南方CASS软件里面进行下一步断面处理，数据格式如下所示E ITJJTT-CLK-rqv- hd-记事本文件世)輪辑格式Q)查看辺帮助边IDK 112713.001-10 -2

34、15砂碼 I一股地层-50. 260-6. 243-30. 660-6. 034-30. 090-6. 03330. 090-5. 733-27. 750-5. 701-25. 830-6. 203-24. 690-6. 489-12, 350-0. 041卜 12 0200.1190, 000Q. 00012.4900.07913.1106 13226. 890T. 26050. 230-6. 953100. 230-6. 928DK 112750.001-10 -211砂砾 I一般地层-50.130-6. 091-29. 620-5. 87029- 010-5. 421-26. 220-5

35、. 370-23. 560-5. 792-12. 380-0.141Io. 0000. 0006、按钮介绍及使用流程 6.1对于全站仪测量的断面数据，在设定好“项目名称”，需要 先点击“全站仪测量横断面数据”按钮，导入 *Dat格式的测量 数据，如果需要在断面数据文件显示中桩高程数据，再点击“读 入中桩高程数据”按钮，读入线路中桩高程，然后点击“计算断 面数据并显示”按钮，显示计算结果，最后点击“保存断面数据” 以及生成DXF格式地面线图，分别保存断面数据和生成*dxf格 式的图形数据文件。当然也可以忽略中桩高程数据的导入， 最后 在保存断面数据文件中，断面高程显示默认值 0。6.2在处理GPS RTK采集的断面数据时，操作流程和前面的 全站仪测量断面数据的处理基本一致，就是将先点击“全站仪横 断面据”按钮换成点击“读入 GPS测量断面数据”。最后点击“保存断面数据”，保存断