交通运输道路路线CAD基础.ppt
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1、道路路线CAD基础一九九八年十一月东南大学交通学院程建川Email: 第一章第一章 绪论绪论一、历史一、历史1. 国外国外60年代 平、纵线形要素计算,横断面、土石方计算,平、纵线形优化;70年代 数字地面模型、图形显示及计算机绘图;80年代 系统化(航测设备+计算机硬件+计算机软件的组合系统)、集成化(数据采集+设计、分析+三维显示与成图+优化技术)90年代 国际化、多元化、系统的深化及柔软性的提高; 智能化CAD(AI+CAD);数据采集运用GPS+航测或全站仪建立数模。2. 国内国内70年代中期,有人收集国外情报;79年 公路、铁路纵断面优化。同济大学开办培训班、研讨班,形成国内路线CA
2、D的“火种”;85年 武汉二院BASIC编写的公路路线CAD软件已出版、推广,李方、张雨化亦有类似软件;80-90年 交通部“七五”攻关项目“高等级公路路线综合优化及CAD系统”,基于Apollo工作站、DDM图形系统,获部一等奖;90年代 单兵作战,在DOS, AutoCAD, Windows3.x, Windows95/98及网络环境下,利用BASIC, FORTRAN, C/C+, VB, VC, AutoLISP等语言开发,但无一能与国外同类软件相比。二、现状二、现状1. 国外国外1.1 MOSS1.2 CARD/11.3 InRoads of Intergraph1.4 GeoPak
3、 ROAD2. 国内国内2.1 “七五”攻关成果 2.2 RICAD, HEAD, Road for Windows95/98, AHCAD,.问题:(1) 越是工程早期,CAD/CAE的支持越无力; (2) 很难做到勘测、设计一体化,效率不高。三、发展趋势三、发展趋势1. 勘测、设计一体化;2. 3D技术、Virtual Reality(虚拟现实)技术;3. 多媒体技术;4. 数据库技术、人工智能;5. 集成化技术; 3S、5S、 xS思考题:* 了解路线CAD的基本内容;* 了解国内、外路线CAD的发展历史及现状;* 了解路线CAD的发展趋势。第二章 数据采集系统第一节第一节 野外数据采集
4、野外数据采集一、传统测量与全站仪一、传统测量与全站仪(Total Station)测量测量仪器设备的电子化;记录存储在磁介质或内存里;数据的编码交换,为后续工作直接提供服务。 二、二、GPS与与RS GPS(Global Positioning System) 对测量产生了革命性 的影响;GPS系统:1. NAVSTAR/GPS Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System美国,经方案论证(1974-1978)、系统论证(1979-1987)、生产试验(1988-1993),卫星颗数为21+3,卫星轨道面数为
5、6,高度为20220公里。耗资200亿美圆。2. GLONASS 前苏联,卫星颗数为24+1,1996年1月18日正常运行。3. NAVSAT 西欧欧洲空间局(ESA)正在筹建。GPS系统 组成:1. GPS工作卫星及其星座2. 地面监控系统 3. GPS信号接受机 GPS的特点:1. 定位精度高 50公里内 10-6 100-500公里 10-7 1000公里以上 10-92. 观测时间短 相对静态定位,20公里内:15-20分钟 快速静态定位,15公里内:1-2分钟 动态相对定位:几秒3. 测站间无需通视4. 可提供三维坐标 GPS水准可满足四等水准精度5. 操作简便6. 全天候作业7.
6、功能多,应用广 测量、导航、测速、测时 RS(Remote Sensing) 对路线综合优化设计提供基础数据的支撑。“遥感”一词产生于60年代初期,意思是遥远的感知。目标辐射信息遥感器(收集、传递信息)目标信息的处理、判释、应用介质传输人工辐射源三、航测三、航测(一一)象片的获取象片的获取(二二)对航摄的基本要求对航摄的基本要求1、飞行质量、飞行质量(1)象片重叠度(2)象片倾斜角、航向重叠度(3)航偏角(4)航线弯曲度航线弯曲处最大偏离值与航线全长之比应小于3%(5)摄影航高2、对摄影质量的要求、对摄影质量的要求(1)灰雾密度小于0.2,应小于0.3、(2)影象的最小密度至少应比灰雾密度大0
7、.2(3)最大密度应在1.51.8以内,应大于1.0(4)最大反差一般地区应在1.11.4之间,应大于0.6(5)光学框标的影象应清晰、齐全(6)底片上不应有云、云影、划痕、划伤及药膜损伤(7)定影和水洗要充分(8)底片的压平误差应在限差以内,压平线的弯曲不应超过0.1mm(三三)航摄成果的验收与移交航摄成果的验收与移交(四四)航片的特点航片的特点1.航片是地面的中心投影;2.在同一张航片上,构象比例尺是不均匀的;3.航片上的影象存在象点的位移和方向的偏差;4.在一定条件下,航片上的象点坐标可以转换为地面测量坐标系坐标;5.利用航片可以实现摄影过程的几何反转;(五五)航测的测图方法及为道路勘测
8、设计提供的图种航测的测图方法及为道路勘测设计提供的图种1、航测可行性过程、航测可行性过程(1)外业 野外控制测量和象片判读调绘(2)内业 室内控制点加密和测图2、四种测图方法、四种测图方法(1)综合法 航测+普通测量(2)分工法(3)全能法 (4)解析法3、为道路设计提供的图种、为道路设计提供的图种第二节第二节 室内数据采集室内数据采集一、人工制作一、人工制作二、地形图像数字化(利用数字化仪、利用扫描图象)二、地形图像数字化(利用数字化仪、利用扫描图象)三、栅格图像矢量化三、栅格图像矢量化 ( GeoScan,GeoStar吉奥之星吉奥之星 ) EPSW, CASS, READ四、数字摄影测量
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- 交通运输 道路 路线 CAD 基础