云南交通实用技术学院doc

1、个人收集整理-仅供参考云南交通技术学院教案首页No : 31授课 时间授课班级课 题：第九章 公路测设新技术1、公路路线CAD技术简介2、数字地面模型 课 型：讲授教学内容摘要：了解公路路线计算机辅助设计（CAD系统组成、数字地形模型及在公路设计中地应用重 点:CAD系统地应用难 点:CAD系统地应用课外作业：课后分析：注：一次（2学时）为一个教案，要求每个教案附首页第一节公路路线CAC技术一、CAD技术简介（一）CAD地概念计算机辅助设计（Computer Aided Design）简称CAD是近年来工程技术领域中发展最迅速、最引人注目地高技术之一它将计算机迅速、准确地处理信息地特点与人类地

2、创造思维相结合，为现代设计提供了理想手段.b5E2R（二） CAD系统地组成CAD系统软件 系 统数据库一个通用性地、综合性地以及减少数据重复存储地“数据集合”.包括设计原始资料、设计标准与规范数据、中间结果、最终结果等 .图形系统包括几何构型、绘制工程设计图、绘制各种函数 曲线、绘制各种数据表格、在图形显示装置上进行 图形变换以及分析和模拟等，是 CAD技术地基础.科学计算包括通用地数学函数和计算程序，以及在设计中 所包括地常规设计和优化设计等，即CAD地应用软件包.是实现工程设计、计算、分析、绘图等具体专 用功能地程序，是CAD技术应用于工程实践地保证 .硬件 系 统计算机进行数据地处理显

3、示器其处理地结果由显示器进行显示，供设计者判断、修改，打印机输出数据处理地结果绘图机输出所需地图形（三）CAD技术在工程上地应用系统组成：数字地面模型子系统，路线平、纵优化子系统，路线设计子系统，立体交叉口设计子系统，公路中、小桥涵设计子系统，公路工程造价分析子系统.P1Ean°该系统覆盖了地形数据采集一一建立数据地面模型一一人机交互地进行路线平、纵、横设计，线形优化设计和人工构造物地设计一图和表屏幕编辑，并最终完成图纸地绘制以及工程造价分析等成套 CAD技术.DXDiT二、公路路线CAD功能和特点公路路线CAD软件系统包含六个模块：1、野外线路平面测量和高程测量数据地录入、编辑和存

4、储模块；2、平面设计、纵断面设计及横断面设计数据地录入、编辑和存储模块;3、根据路线平面设计，绘制路线平面图；4、根据路线纵断面设计，绘制路线纵断面图；5、根据路线横断面设计，绘制路线横断面图；6、路基构件地绘制.三、公路路线CAD组成系统（一）公路CAD系统总体结构公路CAD系统总体结构如下图所示；9 / 8人机交互设计计算P人机交互图形显示及修改4迪列表心（二）数据采集公路路线设计必须依靠大量地地面信息和地形数据1、用现代化地手段航空摄影测量建立数字地面模型2. 用全站仪或红外线测距仪地面实测地方法，直接建立三维地数字地面模型3 用传统地经纬仪、水准仪、和小平板实测.航测存数据来源卩外业测

5、量模拟测蜃解析测S.数字测豊数字化仪图形扫描全站佟常规测1-咸果1地质、水文资料心形式数据采集方法分类（三）路线优化设计方法：第一类：对于平面或纵断面各种比较方案，快速准确地完成路线设计，并计算出各方案地总费用和各项比较指标，由设计者根据自己地经验选出最佳方案 RTCrp第二类：根据路线地初始方案，利用最优化理论地数字方案，利用最优化理论地数字方法，由计算机寻找最优设计方案即输入一个可行方案，通过数字迭代方法来完成最优方案地求解.5PCzV公路CAD系统地人机分工子系统人机平面导线位置地确定；平曲线设计参数平面设计中各细部地修改；规范检查平曲线计算或验算；桩号自动生成及逐桩坐标计算；规范数据查

6、询；平面图显示与绘图纵断面“拉坡”及竖曲线半径确定；控制标高检查；修改纵断面图；竖曲线要素计算及逐桩设计标高计算；工程量估算；控制高程验算；规范数据查询；纵断面图显示与绘图；横断面横断面形式及各部分参数确定；检查设计横端面；特殊断面设计旧路结构利用设计横断面自动设计；土石方数量计算；防护结构标准图检索；规范数据查询；旧路结构利用数量计算； 横断面图显示与绘图各阶段适宜优化方法：1、在可行性分析阶段，适宜于采用在宽带范围内路线走向方案地优化.2 在初步设计阶段宜采用在平面或空间一定范围内移线以改善设计方案地优化技3在技术设计阶段宜于采用多个目标函数地公路纵断面优化程序系统.4对已完成地公路路线技

7、术设计运用连续绘制地透视图（或动态透视图）进行评价（四）计算机辅助设计、绘图和制表第二节数字地面模型、数字地形模型及在公路设计中地应用数字地形模型（DTM 将地形按照某种数字模型对已知平面坐标地地形点进行高程计算，是一个表示地形特征地、空间分布地、有许许多多有规则或无规则地数字阵列，也就是将地形表面用密集地三维地形点坐标（X，Y, Z）组成.jLBHr。数字地面模型地特点：地表形态表示抽象、不直观，但计算机可以从中直接、快捷、准确地识别，进行数据处理，提供出方便地地形数据，以实现各项作业地自动化.xHAQX数字地形模型地应用纟氐上选线、定线屮利用锻机进行公跻 平、纵、描设计衬数字地形模型地应用

8、二、地形模型地种类1、方格网式数字地形模型将工程用地地一定范围划分成相等大小地方格或长方格，按一定次序读取网格点地高程即可优点：只需要储存网格点地高程值而无需储存平面坐标值，内插和检索简单，节省计 算机时，采集数据方便，选点不依赖于经验 LDAYt缺点：地形变化大地地方精度较低，常常漏掉了地形地真正变化点2、三角网式数字地形模型由所有三角形顶点地三维坐标组成，并把每个三角形看成是由三顶点高程构成地一个 平面，因而划分三角网时，应尽量使三角形地周边以内所有等高线都呈直线，而且相互平行,间距相等.Zzz6Z o在同样地使用精度下，网点数可以远小于方格网数字地形模型所需要地网点数，能节 省很多地计算

9、机内存.三、数字地形模型数据点地获取1、从现有地地形图上获取（人工读取数据或用手扶跟踪式地坐标读取装置图形数字化 仪）2、利用自动记录地测距仪（或全站仪）在野外实测，获取原始数据3、摄影测量方法可以利用带有自动记录设备地立体测量仪，对立体模型进行断面扫描或勾绘等高线，将坐标记录在纸带或磁带上.dvzfv。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This articlein eludes someparts, in cludi ngtext, pictures,and desig n. Copyright is pers onal own ership.gy

10、m。用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面 许可，并支付报酬.EmxvxUsers may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the sa

11、me time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws, and shall n ot infringe upon the legitimate rights of this website and its releva nt obligees. In additi on, when any content or service of this article is used for other purposes, writte n permissi on and remun erati on shall beobta ined from the pers on concerned and the releva nt obligee. sixE2。转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为 使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改， 并自负版权等法律责任 .6ewMyReproducti on or quotatio n of the content of this articlemust be reas on able and good-faith citati on for the use of n ew