autoCAD在工程测量施工当中的一些应用毕业论文设计说明

1、摘要测量的主要工作就是根据施工图纸计算其各个部位的坐标， 施工测量中用传 统方法计算繁琐、精度不高，且容易出错。而如何快速、准确地计算坐标是关键 所在。应用AUTOCA技术进行坐标定位计算，则可以做到事半功倍，并能取得良好的施工效果。AUTOCA是计算机辅助设计和绘图软件，具有功能强大、体系结构开放、简 便易学、精确无误等特点。应用AUTOCA技术进行坐标定位计算，则可以做到事 半功倍，并能取得良好的施工效果。本论文结合工作实习体会总结了 AUTOCA在工程测量施工当中的一些应用。如在施工设计方案中的应用、业资料计算、土方量计算、资料管理中的应用。并 通过工作实例作了简略阐述。关键字：测量，A

2、UTOCAD,算目录摘要. - 1 -目录 . - 2 -绪论 . - 4 -AUTOCAR其在测量中的应用 -5 -第一章：测区概况及其分析 . - 5 -1.1 测区概况 . - 5 -1.2 测区项目分析 . - 5 -第二章：AUTOCA在业计算中的应用 -6 -2.1 坐标计算 - 6 -2.2 前方测角交汇 . - 9 -2.3 前方距离交汇 . - 10 -2.4 土方量计算 . - 10 -第三章：AUTOCA在施工设计方案中的应用 -12-第四章：AUTOCA在资料管理中的应用 -14-第五章：CAD吉合全站仪和编程计算器应用 -15-第六章：AUTOCA的二次开发应用 -1

3、7 -6.1 CASS 软件 -17 -6.2 SV300 V6.0软件 - 19 -总吉 - 23 -致谢 - 24 -参考文献 . - 25 -绪论AUTOCA是美国AUTODES公司推出的一个通用的计算机辅助绘图和设计的 软件包。 它以强大的绘图和计算功能深受大家的欢迎，由于它易于使用， 适用性 强，易于二次开发。它可以用于几乎所有跟绘图有关的行业。如建筑，机械，电 子，天文，物理，化工等都应用了计算机进行辅助设计和辅助绘图，尤其建立了 计算机网络辅助设计与管理后，不仅能提高设计质量，缩短设计绘图周期， 而且 创造了良好的经济效益和社会效益。 对于追求精确尺寸计算机辅助设计来说， 没 有

4、其他软件可以比的上 CAD比如设计机械零件，绘制建筑施工图，他以能在 Win dows平台下更方便，更快捷的进行绘图和设计工作，以更高质量与更高速度 的超强图形功能，三维功能， Internet 功能，而为广大用户所深爱，并广泛流 行。在工程测量中，AutoCAD配合AutoLisp语言（Lisp语言是List processinglanguage 的缩写，它产生于 20 世纪 50年代后期，是一种资格最老的程序设计 语言之一。AutoLisp是嵌入在AutoCAD部的Lisp语言）可以编制一些常用的计 算程序，读取有关数据文件，进行处理，并且调减少了中间环节，用 auto cad 绘图命令，

5、直接生成图形。得到计算结果。它减少了中间环节，大大提高了工程 技术人员的工作效率一AUTOCA的特性提供了测量业资料计算的另外一种全新直 观明了的图形计算方法。 具有较强的通用性， 对一些较复杂的图形， 更直接方便。AUTOCA及其在测量中的应用第一章：测区概况及其分析1.1 测区概况该地区位于华北平原，地势平坦，利于测量工作者进行施测。1.2 测区项目分析迁安市三抚公路沙河大桥，位于迁安市三抚线二级路段，全长 428.08 米， 工程总造价为 1000 多万元；其上部结构为预应力混凝土连续箱梁；下部结构为 柱式墩台，钻孔灌注桩基础；设计荷载：公路 -I级。桥梁横断面为：0.5米防 撞护栏 +

6、净 11米+0.5 米防撞护栏。主要的测量工作是首级控制网的布设， 控制点的加密， 对桩基础的中心位置 及承台边线进行测量放样，以及对承台，墩身，连续梁的高程控第二章：AUTOCA在业计算中的应用在工程测量中， 业资料计算占有很重要的比重，从控制点的转移， 闭合到应 用，都要经过反复的测量、 校核才能在实际工作中得到应用， 这样做的目的就是 为了缩小误差， 提高测量的精度。 业资料计算的准确无误与速度直接决定了测量 工作是否能够快速、顺利地完成。 而业资料的计算方法及其所需达到的精度， 则 又直接取决于外业所用仪器及具体的放样目标和业计算所用到的办公软件和计 算方法。计算机辅助设计（Compu

7、ter Aid Design 简写CAD常称AutoCAD是 20 世纪 80 年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。如今在各个领域均得到 了普遍的应用。AutoCAD配合AutoLisp语言，还可以编制一些常用的计算程序， 得到计算结果。AutoCAD的特性提供了测量业资料计算的另外一种全新直观明了 的图形计算方法。AUTOCA在业资料计算中可以大大的提高工作者的工作效率。 它能准确而方便快捷的解决一些抽象而复杂的计算。2.1 坐标计算在常规计算中，我们常常需要一系列的数学公式计算，而在 CAD中，我们 就要通过图解方式进行计算。 首先由已知条件准确绘制图形， 再通过标注命令和 查询功能得

8、出所要的结果。 在这一过程中要达到准确可靠， 必须掌握各种捕捉功 能的灵活应用。对于线路测量放样，它主要是以桩基础和承台，墩身组成。每个墩身下有 8-20 根桩基础不等，而每个承台又有四个角点。每隔 30 多米就有一个墩身，这 样每个施工单位就会有成百上千个墩身， 也就会有几千根桩基础， 这样的工作量 利用手算或计算器计算每一根桩基和承台的坐标， 那会是一个惊人的工作量。 我 们利用手或计算器来计算会很大程度上影响到施工进度， 耽误下一个工作程序的 进行。对于计算的结果检核也是一个很繁琐的工作，而且不容易检查出错误。下面就结合我在沙河大桥段的实习工作中领悟到的运用AUTOCADS我们带来的方便

9、与快捷进行讨论。设计该工程的部门为迁安交通筑路人独立建设的第一座预应力大桥， 他们给 施工单位提供每个墩身，承台的中心里程。 给定的里程坐标为施工坐标， 我们可 以利用AUTOCA及数学公式将其转化为大地坐标。我们要计算承台四个角点的坐 标和每个桩基础中心的坐标，我们利用图纸上给定的承台尺寸在 AUTOCA上画一 个矩形框，利用各个桩基中心的距离关系在 AUTOCA的矩形框画出。如图2.1根 据转换后的得到的大地坐标在图中捕捉矩形框的中心位置， 然后在命令行输入承 台中心的大地坐标。输入后回车。 该承台和桩会相应的落到对应的坐标上。 这样 承台的中心坐标是正确的。 由于有方位角的影响目前桩基的

10、坐标还不是我们要的 坐标。我们需要以承台的中心旋转基本点， 采用AUTOCA的旋转功能旋转相应的 方位角。这样得到的图形就是和我们实地一致的图形 ,如图 3.2。我们就可以采 用AUTOCA的取点功能获取所需要的桩基中心坐标和承台各个角点的坐标.对于 在AUTOCA的取出来的坐标我们可以用计算器检验，精度要求都能满足。需要说明的是旋转角度之前应对 AUTOCA进行方位角的设置，AUTOCA默认 状态下方位角的起始方向为正东方向。 我们需要将其设置成以正北方向为起始方 位角。AUTOCA默认状态的坐标系也与我们使用的坐标系相反。在输入和取出坐 标时注意坐标相反12X图2.32.2前方测角交汇在测

11、区加密控制点经常使用测角交汇或测距交汇或两者相结合的方法。如果我们运用数学公式来计算，则会非常繁琐，而且不易检查错误。相反如果我们利 用AUTOCA绘图计算就简单多了。如图2.3所示，A,B为已知的控制点，C为待求点。在A,B两点已观测了角 度a,b。如果我们利用数学公式计算，先根据 A,B两已知点坐标反算AB的方位 角&AB及线段AB的距离L,再利用正弦定理 Lac/sinb=L/sin(180-a-b) 得 Lac=Lsinb/sin(180-a-b)，直线AC的方位角&AC=&AB-e由已知 A点的坐标根据 坐标正算可以求的C点的坐标。我们可以利用AUTOCAS统

12、软件，根据A,B两点坐标绘出A,B两个点，连接 A,B两点得到AB线段，然后已A点和B点为基点旋转AB两点的到AB线段角度 a,b如图2.3所示，使用ID命令选择交点C就能的出C点的坐标。如果图形有检校条件，仍然可以进行坐标差的计算。如果在近似平差的情况下能满足需 要，则可以在图形上进行平均计算，取其的到的坐标2.3前方距离交汇c(Xa,Ya)A/ AI c'B(Xb,Yb)图2.4A,B为坐标已知的控制点，C为待求的点。在A,B两点已分别利用全站仪观 测了距离Sa,Sb我们还可以利用AUTOCA系统软件，根据A, B两点坐标绘制出 两点。连接A，B两点得到直线段AB,然后分别以A点B

13、点为圆心，以Sa和Sb 为半径做圆，则得到C和C '点（对照现场方位情况，从图上可以直观地分辨出 其中一点C为所求，而另一点C '为虚点）使用ID命令选择交点C,就可以得出 C点的坐标了。我们通常会将前方测角交会和前方距离交会进行组合应用。当然 那就不一定要将所有条件都完成测量了。2.4 土方量计算AUTOCA以其强大的绘图和计算功能深受大家的喜爱，它不但能直接量取两 点之间的距离， 方位角还可以得出两点之间的坐标增量。 对于平面多边形而言它 还可以量取该多边形的面积， 把断面转化成面域， 直接求面域的面积， 非常方便， 而且不用担心会漏掉点。 在三维立体模型中它还可以用于查询

14、土方量， 为施工计 算提供数据基础。对于三抚公路沙河大桥的墩身和墩帽需要计算混凝土的用量。 如果用数学公式计算一个曲面体的体积要用到微积分的一些知识。 不但烦琐而且 工作量也非常大。如果我们将墩身和墩帽利用 AUTOCAD制出来，利用体积查询 功能就能很快的计算出需要的混凝土量。 这样既增加了工作效率又准确的计算出 了结果。例如等高线土方量计算在 CAD200、0 2002 下使用计算公式： V=(A1+A2+ SQR(A1*A2) )*(h2-h1)/3加载文件，运行DGXMJ可。如果文件的扩展名是 LSP,请在AUTOCA中的"工具"(英文版"TOOLS&qu

15、ot;)的 下拉菜单中，选择 "加载应用程序 "( 英文版 "Load Application.")选项，加载 此文件，然后在CAD命令行里输入该文件的文件名来运行。第三章：AUTOCA在施工设计方案中的应用施工方案的设计是一项很重要而又复杂的工作。利用AUTOCA就能直观快速 的设计出需要的施工方案。在迁安市三抚公路沙河大桥施工方案中我们需要计算 出钢管支架的用量，还要计算出方木的用量，梁底与梁顶的标高，预拱度对高程带来的变化。如果我们利用手或计算器计算那将是一个很大的计算量。我们可以根据实际情况画出梁的立面图和平面图， 以及交通疏导图。这样我们就能直

16、观的 看到设计方案的容，就能很快而有直观的计算出所需要的材料。 有了交通疏导图 我们可以很好的疏散交通，使我们的施工更加的顺利进行。CAD技术在工程设计中的优点：劳动强度降低，图面清洁设计工作的高效及设计成果的重复利用精度提高资料保管方便CAD在建筑表现图上的优势设计理念的改变总之，没有AUTOCA参与的施工设计方案是不完美的。例如三抚公路沙河大桥我们以该桥第 27、28号孔为例，我们可以在CADS 中来确定其参数。这样不仅可以降低劳动强度， 使图面清洁，而且提高了作图的 精度。具体数据如下：孔径交角交点里程28. 29号孔3096. 91K80+745.977中央分隔带8根1.3m钻孔桩4根

17、1.4 X1.4m方柱式墩28号墩4根1.3m钻孔桩2根1.4 X1.4m方柱式墩公路南侧29号墩4根1.2m钻孔桩2根1.4 X1.4m方柱式墩公路南侧25号墩4根1.2m钻孔桩2根1.4 X1.4m方柱式墩公路北侧26号墩4根1.3m钻孔桩2根1.4 X1.4m方柱式墩公路北侧第四章：AUTOCA在资料管理中的应用AUTOCA在工程中除对测量业资料计算有其有势的一面，在外业资料的管理 方面同样有着非常广泛的应用。AUTOCA作为有名的工程系列软件平台已经为广 大工程技术人员所熟悉并掌握。 在测量外业资料中， 主要是控制点网略图及其计 算资料的管理， 另外一方面是各种开挖横端面， 纵端面图的

18、绘制以及横端面面积 的计算，以及其他一些需要的图纸的绘制。由于AUTOCA已经有很强大的数学计 算功能和很高的数学精度， 其有效位书已完全能够满足我们在工程测量中的需要 了。在实习期间我们就将所有图纸， 所有工程量表及文档进行分类， 其重点是对 图纸文件利用AUTOCA进行总图的绘制，在以后的工作中就可以在总图上进行查 找。我们施工测量工作进行之前， 就建立了一级导线， 观测资料经平差后将坐标 点的大地坐标输入AUTOCA平台以后随着工程的进行，我们陆续加密了一些支导 线点，同样将成过录入。 这样从真正意义上实现了坐标资料的数字化管理，这也 方便了以后的坐标管理， 同时也方便了以后在一些特殊强

19、矿下的图形应用。 依据 设计的结构关系，在图中设立足够的施工坐标，并保存。在以后的工程应用中， 我们只需要打开对应的坐标系，利用 ID 命令点取我们需要的点，其对应的坐标 也就出来了第五章：CAD吉合全站仪和编程计算器应用在道路建设中， 通常分为几个标段同时施工， 每个标段里一般包括路基及各 种构造物，因此，施工测量任务十分繁重。于是在科技发展迅速的今天，出现了 很多精密仪器和工程应用软件， 如由于全站仪在工程测量中的普遍应用， 其极坐 标放样功能使测量工作中出现错误主要为坐标计算错误， 特别是具有记忆功能的 全站仅，可以事先输入坐标，复核后再到现场放样。我们目前使用的全站仪为 TOPCON

20、GTS-72®全站仪，其本身已具备利用坐 标进行工作的能力。对我们实际工作中的一些三维坐标的放样，就可以利用 AutoCAD建立数字化模型，先用编程计算器在计算机AutoCAD平台上进行模拟检 验，经检验程序正确后，再将之用于外业放样。对于露天点线，我们就可以尽量 直接利用全站仪的坐标放样功能， 将所需放样点的施工坐标输入全站仪， 正确操 作就可以得到正确的所需点位了。 现在讨论的重点是针对地下工程中一些特殊情 况下的点位放样。例如： 地下厂房的开挖红线放样和有关结构点的放样， 地下洞 室的开挖红线放样， 又特别是地下转弯段的开挖红线及其相关的一些结构点的放 样。对地下厂房而言，其顶

21、拱跨度大，主厂房达 24.36m,其顶拱半径也有17m 在施工过程中， 业主、监理、设代及施工四方均提出明确要求， 要严格控制超挖， 禁止欠挖， 这就从放样方法上对我们测量人员提出了更高的要求。 经过我们的反 复比较，最后决定利用全站仪结合编程计算器， 在现场进行三维的施工坐标的测 量，再进行相关的计算，从而放出所需的红线点，事实证明，我们的方法是得当 的、合理的，取得的效果也是较为理想的。通过AutoCAD的业计算，在放样的过程中，可以用编程计算器结合全站仪, 非常方便地、快速地进行作业；运用AutoCAD!行计算结果的验证；随着全站仪的推广和普及，极坐标的放样越来越成为众多放样方法中备受测

22、量人员青睐的一 种，而坐标计算又是极坐标放样中的重点和难点，由于一般的红线放样， 工程放 样中的元素多为点、直线（段）、圆（弧）等，故可以充分利用 AutoCAD的设定 坐标系、 绘图和取点的功能， 以及结合我们外业所用计算器的功能， 从而大大减 轻我们外业的工作强度及业的工作量。第六章：AUTOCA的二次开发应用AUTOCAS历了漫长的历史过程，从初级到成熟，逐步发展成为稳定、快速、 全面的工程软件。 由于各个行业的工作容和具体要求大不相同， 因此对软件的要 求更是千差万别，AUTODES公司提供了各种二次开发的工具，包括：简单的线 型和形文件、 AUTOLISP、 VBA、 ObjectA

23、RX 等，以适应不同用户的需要。 AUTOCAD 的用户可以根据自身不同的情况进行二次开发使其能更好的为我们服务。作为计算机应用的一个重要领域-计算机辅助设计(CAD)，在工程绘图设计 中发挥了巨大的作用，而作为 CAD绘图设计的代表软件，AUTOCA又显示出了它 不同凡响的一面，由于其友好的用户界面，以及允许用户进行二次开发的特点， 使之愈来愈为广大工程设计人员所熟悉、 掌握并开发应用于专业方面的绘图设计 软件。掌握了 AUTOCA的二次开发技术，可以充分发掘 AutoCAD的潜力，简化了 绘图程序，在工作中能够事半功倍，大大提高工作效率。6.1 CASS 软件南方地形地籍成图软件CASS是

24、南方测绘仪器公司基于AUTOCA平台开发的 GIS 前端数据采集系统，主要应用与地形成图，地籍成图，工程测量应用三大领 域。CASS软件不仅是一个出色的数字化成图软件，而且它在距离，面积，土方 计算到断面图的绘制，公路曲线图的设计， 图幅的管理等。 在工程方面也有很大 的应用。6.1.1 CASS 软件功能1) 土地详查功能 ：绘制权属界线、生成地类界线、修改地类要素属性、统计土地利用面积等。在土地详查中，要保证所有的权属界线和地类界线必须闭合， 便于分类面积统计。2）绘制地类界线：地类界线主要是指封闭的面状实体， 即图斑。 图斑的生成有绘图和部点生成 两种方式。 绘图生成时选取复合线直接绘制

25、， 在封闭区域选取一点可以部点生成 图斑。3）统计面积：选择土地利用 图斑 统计面积命令，选目标或边界对权属的图斑进行土地 分类面积统计 。6.1.2 CASS 在工程中的应用 基本几何要素的查询1）查询指定点坐标2）查询两点距离及方位（实地距离）3）查询线长4）查询实体面积（实体应封闭）5）计算表面积： 先在图中画一计算表面积的封闭区域（复合线） ，选取计算表面积，生成如图所 示的三角网，在命令栏中显示表面积。例如用南方 Cass 成图软件绘制地籍图：1 外业全站仪采集碎步点坐标同时绘制草图2 传输野外采集数据3传输野外采集数据 4展碎步点5结合草图绘制地物其展示结果如下：全站仪采集数据坐标

26、点号.-标_x( m丫（ m01396794.02904627124.763002396800.36004627120.134003396802.64604627118.401004396806.20404627115.819005396804.31894627132.006006396806.90304627142.355007396808.61304627144.708008396820.44004627135.6790注释：点7、8为房屋的连点，其中房子的宽度为 9.5m，猪舍的宽度为4.38m。 点1、2为门的节点。6.2 SV300 V6.0 软件SV300R2002是威远图公司20

27、03年推出的全新软件。采用新的AUTOCAD2002i开发技术全面升级，SV300R2002与AUTOCA2002i无缝集成，继承了 CAD虽大的绘图编辑功能，是数字测图的标准化软件。它将地形测绘、地籍测绘、扫描矢 量化等统一到同一环境中；兼备土方计算、线路测设等工程量算功能。实现了大众比例尺地形图成图的全部规要求，图式图例包括1:5001:10000，成图方法有草图法成图、野外电子平板、扫描矢量化等成图方法。整个系统将数据采集、地图编辑加工、等高线生成、数据存储、面向对象的符号实体进行了集成，并依 据图式规设计了文字注记工具， 理想的实现了不同比例尺图形变换， 实现了自动 分幅，实现了灵活的

28、图廓定制和图廓外整修。6.2.1 SV300 V6.0 软件功能1 ）空间数据的野外采集和业处理SV300 V6.0 考虑到了实际作业过程中的许多问题，如多个作业组数据合并；从图上提取部分数据；从其他系统导入数据等情况。2）质量控制SV300 V6.0 提供了一系列数据质量控制工具来控制数据的质量，主要有点位中误差计算、边长中误差计算、实体基本属性检查、面状符号闭合检查、垃圾 清理。3）地形测量展绘测量点；标准的点、线、面地形图符号绘制与编辑及相关查询；地面模 型的建立与等高线自动绘制。4）地籍测量界址线生成；界址线修改；自动宗地图生成；自动表格生成；表格编辑打印管理器；街坊界址点成果表；街坊

29、宗地面积汇总表；分类面积统计表；插入界址 点；删除界址点；手动宗地图图廓等。5）电子平板输入控制点；设置测站后视；驱动全站仪测量，野外直接连线成图6）地面模型应用 绘制剖面图；土方量计算；断面图生成。7）扫描矢量化扫描图图像纠正； 图像调入与定位； 矢量化跟踪设定； 曲线自动跟踪矢量化8）数据处理 坐标数据下载；坐标数据转换；坐标数据合并与分幅。9）图幅管理 图幅格网绘制；地形、地籍图的自动分幅与手动分幅。10）道路断面中线布设；断面数据提取；纵横断面自动绘制。总结学习知识的目的就在于我们如何将其用到实际工作中去， 去实现知识的实际 运用价值。否则， 知识只是书本上的文字而已。 这次实习对我来说就是一次很好 的锻炼，在学校，虽然接触到 CA