CARD1软件一般道路设计流程及操作使用手册8.417版 下载本文

内容目录

1

项目新建

1.1 建立项目: 1.2 项目菜单介绍 1.3

其他辅助功能介绍

2 地形图数据读入及数模建立

2.1 DWG的前期处理 2.2 地形图数据的读入 2.3

数字地面模型的建立 2.3.1 建立数模操作步骤2.3.2 空间视图 2.3.3

难点说明

3 轴线设计

3.1 操作步骤

3.2

平面设计的详细说明

4 从数模截取纵、横地面线

4.1 生成桩号表

4.2 由桩号表截取纵断面地面线 4.3

由桩号表截取横断面地面线

5 纵断面设计

5.1 变坡点设计 5.2 竖曲线设计 5.3

补充说明

6 横断面设计

6.1 数模内插横断面地面线 6.2

横断面设计 6.2.1 项目参数配置 6.2.2

执行戴帽文件

6.3 道路行驶模拟 6.4

补充说明

7 输出图表

7.1

表格的产生 7.1.1 生成桩号文件 7.1.2 直线及曲线一览表7.1.3 纵坡竖曲线表 7.1.4 路基设计表 7.1.5

逐状坐标表

1

1 2 3

4

4 4 12 12 14

错误!未定义书签。

17

17 21

23

23 23 24

25

25 27 27

30

30 31 31 37 39 40

44

44 44 45 46 46 46

7.2 平纵横出图 47

8 光栅图读取及处理

8.1 8.2 8.3

光栅图的读入和变换 光栅图的切边 光栅图的矢量化

50

50 53 55

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1 项目新建 1.1 建立项目:

菜单:【项目】→【新建】

弹出如下对话框,正确填写如图各项:

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注意:

项目名称为40个以内的英文字符;调用不同的核心项目请点击,选择适用于中国用户的核心项目;备份项目的勾选,项目就通过存档程序保存为CARD/1 Backup。

新建立项目之后,系统默认角度为新度(400度为一圆周),可将之改为中国用户习惯的度、分、 秒:

主菜单:【设置】→【数字格式】,弹出如下对话框:

1.2 项目菜单介绍

a) 项目:主要是对项目及其项目内部的

文件进行管理;

b) 项目界限:设定全屏刷新时显示的地

形图窗口范围;

c) 项目管理:项目的删除、复制、导入、

导出;8.0版本后的CARD/1项目传给不同的用户都需要进行项目的导出和导入;

d) 文件管理:主要是对我们的项目文件

进行拷贝、删除处理;

e) 项目资料管理:设置和输入道路设计

的相关参数,主要包括:道路等级、设计速度、标准横断面几何参数、路基填挖方边坡、路基排水沟、桥涵隧道、交叉口、土石方比例等。

项目菜单

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f) CardSCript:增强的CARD/1二次开发平台,对原来的二次开放平台QPR进行了扩充。

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8.4版本下横断面开发文件也可以通过【执行CardSCript】实现;

g) 结束CARD/1:要求用户通过该功能键正常关闭CARD/1。若非法关闭CARD/1,当前项目

及项目组将被锁定,用户则需要进入【项目】→【项目管理】→【编辑】→【解除项目锁】(【解除项目组锁】)才可重新进入项目设计;

状态栏显示当前项目LX001的当前功能【文件管理】

1.3 其他辅助功能介绍

1)【窗口】:用户可以通过该功能选择需要操作的窗口,还可以对多窗口进行显示操作; 2)【标记】:选择功能的菜单,用户只有通过标记(CARD/1中的“标记”一般都表示“选中”的意思)了相应的文件后才能进行相应的操作。例如对点、线的编辑和对于文件的操作等。被标记行背景的默认为灰色,用户可以在【设置】→【用户设置】→【确定表格颜色】→【列表颜色】中修改【标记行背景】重新设置颜色; 3)【显示】和【查询】:在工具栏中的

两个按钮,分别为显示和查询功能,用户需

在当前窗口查看或查询信息应对这两个按钮进行操作; 4)【收藏】:功能项下实时保存用户最近使用的10个功能项;

5)【提示小窗口】和【显示报告栏】:在各个上部小窗口中实时显示当前窗口的重要信息(轴线信息、平面的横纵坐标、纵断面设计中的高程和桩号、横断面设计中为横向支距和高程);特别是下部的报告栏,可以实时显示操作过程中的信息,程序执行过程中的信息显示,对于用户查询问题十分有用。

注意:

哥恩(gon):400度为一个圆周,正北方向为0度;度(顺时针):正北方向为0度;度(逆时针):即数学角度,水平方向为0度;度,分,秒:正北方向为0度,但角度表现形式为度分秒,如45.3626=45°36′26″。请大家注意修改该格式,以便于按中国方式进行设计及出图。

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2 地形图数据读入及数模建立

地形图是公路路线设计的重要基础资料,路线设计至少需要在考虑地形、地物的情况下进行设计,因此,进行线形设计前先要将基础数据读入到CARD/1中,CARD/1可以读入多种数据格式的地形数据。因为DWG格式的地形图数据在实际设计中使用最广泛,因而下面仅对导入DWG格式的地形图数据的操作方法和步骤进行介绍。

读入DWG格式地形图分为3步:①DWG的前期处理;②DWG的读入控制;③DWG的后期处理。

2.1 DWG的前期处理

在读入DWG数据前,用户最好对地形图图相关数据信息有所了解,并进行一定的处理。处理的内容主要包括:修改高程数据有误的部分,删除DWG内部与地形图无关的部分等,这样可以减少读入CARD/1后的修改量,进一步提高card/1的使用效率。

将DWG格式地形图获取到本项目下可以通过两种方式:

1)可以通过外部直接拷贝到本项目的文件夹下;(建议采用这种方法) 2)在CARD/1中可以通过【文件管理】中的复制进行操作。

2.2 地形图数据的读入

首先,将需要导入的地形图文件(DWG格式)拷贝到当前项目文件夹中。点击菜单 【地

形】--【数据接口】,选择【DXF/DWG数据导入】。出现如下图所示的对话框:

操作提示:点击边菜单中的“选取”,就会出现选择地形图文件的窗口,双击文件则进行该文件的导入,这里无法批量导入,只能一个文件一个文件的导入。

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接下来以DXT1.DWG这个文件为例介绍如何导入,其他地形图文件的导入操作与此过程相同。

在窗口中双击DXT1.DWG这个文件,软件会将这个文件读入到系统中,界面上显示为黄色的图形,此时地形数据还没有转换到软件中,还需要完成后续操作。

为了地形数据导入后能与dwg图具有相同的图层等信息,需要建立控制表,用来对数据导入的过程进行控制,点击边菜单中的“建立控制表”,会出现如下窗口:

操作提示:这里只需要建立图层表、图块表和文本表格,在对应位置勾选即可。生成的表文件名称通常与要导入的地形图名称相同,采用默认的即可,不用修改。对于图块的提取方式,建议选择“对象”,这样的话,就不用关心后面那个初始符号名的值了。如果选择“符号”,那么一定要给一个不会重复的初始符号名,如果有多个地形图要导入,那么就需要为每一个图给出一个正确的初始符号名,比如第一张图用了3000,那么第二张图导入时可能就要用6000,而且6000这个值是不是已经被第一张图中使用到还不好说,需要对第一张图用到的符号名进行确认才能知道,一旦名称重复了,那些重名的符号就不能被放置在正确的位置,就会使地形图的导入出现问题。

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按照上面的操作设置好后,就可以点击“确定”完成控制表文件的建立。

接下来,可以点击边菜单中的“图形另存·地形数据”来实现地形图的导入,弹出的窗口如下:

操作提示:需要给出正确的图层中的文本比例,通常情况是1:2000,具体值要根据原始DWG图中的文本比例进行填写。变量和对象中的文件名就按照默认的,不用修改。最需要注意的是,是否要勾选“为地形数据建立点”,这要根据具体情况来选用。如果原始DWG地形图中的高程点是CAD中真实的点形式,则不用勾选“为地形数据建立点”,软件会自动为那些高程点建立地形点;如果原始DWG地形图中的高程点不是CAD中真实的点形式,而是以一种块参照的形式存在,则一定要勾选“为地形数据建立点”,否则无法为这些块参照形式的高程点创建地形点。但是这个时候,也会为所有的线折点创建地形点,导致建立了很多没必要的点,使地形数据变大。

如果出现上述情况,要实现正确导入地形图,可以根据具体需要,对控制表文件进行编辑,通过编辑控制表文件,除了能够解决块参照形式的高程点的问题,还可以对图层对应的点、线编码进行特殊设置,方便后期识别或标记。在编辑完成后,点击边菜单中的“图形另存·地形数据”来实现地形图的导入。

下面介绍如何编辑控制表,通常,只需要修改图层控制表,点击边菜单中的“编辑控制表·图层表格”,出现下面的窗口:

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双击窗口中对应的图层表控制文件,会出现下面的窗口:

这个窗口中,会列出DWG地形文件中存在的所有图层、用到的块和文本样式。可以看到,原地形文件中高程点所在的图层是“碎部点”这个图层,打开这个地形文件可以看到,这些高程点是以块参照的形式存在的,如果只希望为这个图层中的高程点创建地形点,而不为其他图层的线的折点创建地形点的话,可以这样操作,标记“碎部点”这个图层,然后选择窗口上方菜单中的“编辑·修改已标记的”,会出现下面的窗口:

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如图所示,勾选“分析转换”前面的两个选择框,然后点击确定。这样,保存为地形数据的时候就会为这个图层中的元素创建地形点了。

对于不需要转换为地形点的图层,要进行特殊设置。首先标记那些不需要转换成地形点的图层。因为上面已经标记了“碎部点”这个图层,可以在上面那个显示了图层列表的窗口中使用“标记·取反标记”来对其他图层进行批量标记,然后选择“编辑·修改已标记的”,做出如下图所示的设置:

注意:勾选“点编码”前面的框,后面的框中不能输入任何值,不勾选“分析转换”前面的第一个框。

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做好上面的设置后,点击确定。这样,就不会为这些图层中的元素创建地形点了。 现在可以退出图层表格编辑窗口,点击边菜单中的“图形另存·地形数据”,出现如下窗口,当然,这个窗口前面提到过,这里要说明下窗口上的其他设置。

这个窗口有三个分窗口,第一个是“地形”,里面的设置前面已经讲过了,这里讲下“转换”这个窗口。

操作提示:使用表格应该选择“文件”,然后在分类表格中选择对应的表格文件,这些表格文件就是前面建立及编辑的,在这里被使用,用来控制地形数据的转换过程。通常,每个地形图在导入的时候都应该建立其对应的控制文件,在存为地形数据的时候选择各自对应的控制表文件。但是如果一个项目用到的多个原始DWG地形图,其图层是相同的话,可以只建立一个控制表文件,编辑好后,后续的图在导入的时候都用这个处理好的控制表文件即可。也有一种做法是,先统计所有原始DWG地形数据文件中存在的图层,然后在控制表文件中添加所有的图层列表,就可以用这个控制表文件来控制这些地形图的导入了。

文本窗口中的设置于转换窗口中的类似,不在赘述。

做好上面的设置后,可以点击确定来完成地形数据的导入。 导入完成后,会出现一个提示窗口,如下图:

点击“更新平面界限”和“更新高程界限”,点击确定。

至此,完成了DXT1.DWG这个文件的地形数据导入。在软件的地形数据库中会存储于这个DWG文件对应的地形数据。

用同样的操作,可以导入其他的地形图。如果后续导入的地形图图层设置与前面的地形图图层相同的话,可以沿用前面的控制表文件进行导入控制,否则,需要建立新的控制表文件进

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行导入控制,操作同上。

现在来看看导入的成果。在地形图窗口中,点击数据显示,边菜单中点击“地形数据”,在随后的窗口中进行如下图的设置,

操作提示:设置图层中选择“所有图层”,当然也可以选择标记图层,地形信息中勾选要显示的内容,如线、陡坎、符号、文本等。点击确定。

如果没看到对应的地形图信息,原因是当前窗口显示的坐标范围(0,0)到(100,100)不在地形图所在的坐标范围,可以点击全屏按钮快速找到地形图所在的坐标范围。如图:

说明:如果前面提示更新项目界限按钮内有点击的话,这里点全屏按钮是找不到项目范围的,会出现看不见地形数据的情况。这个时候,可以进入软件菜单的【项目】--【项目界限】,在边菜单中点击“扩展计算”,这样就能快速找到地形图所在的坐标范围了。

下图就是导入的成果:

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可以看到,根据上面的操作,地形图被正确导入。成功在块参照形式的高程点处建立的地形点,而在地形线的折点处,并没有建立多余的地形点。

另外一个需要说明的是,8.4版本中不再需要建立符号库了,因为在导入的时候已经自动将块提取为对象了,可以理解成自动建立了符号库。

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2.3 数字地面模型的建立

建立数模主要作用是:

(1)可以快速获得路线的纵断面地面线,为纵断面拉坡设计提供基础数据;

(2)可以快速获得与纵断面地面线桩号相对应的逐桩横断面地面线数据,为横断面戴帽子设计提供基础数据;

(3)显示三维地形效果图、三维模拟驾驶。

地形图数据储存到CARD/1之后可以进行数字地面模型的建立。CARD/1数字地面模型主要是以带有高程的点和高程的线进行三角构网,以此进行构建空间数字模型。

数模部分大致分为两大块:1.数字地面模型的建立;2.空间视图的查看。

2.3.1 建立数模操作步骤

数模的建立可以分为以下3步:(1)新建数模;(2)读取地形数据;(3)三角构网。操作步骤如下: 2.3.1.1 新建数模

操作:【地形】→【数模设计(更快速、更高精度)】→【创建数模】

新建数模

2.3.1.2 读入三维地形数据

在第一步中建立好数模名称,设置好边长及排错参数后,需要读入三维地形数据,其操作

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为:点击边菜单中的“读入三维地形数据”,弹出窗口如下:

如图进行相应的设置。主要是设置参与建模的高程点图层及高程线图层,将高程线图层设置为约束线,将高程点图层设置为地形点,其余图层不参与建模,设置参与建模的高程范围,当地形数据过大,可以使用过滤功能来根据路线走廊带来建模,在界面上设置走廊带左右侧的宽度范围即可。点击确定,完成数据的读取。

2.3.1.3 三角构网

完成上面的操作后,点击边菜单中的“执行三角构网”, 系统会自动排错,会排除平面位置相同高程不同的点,根据前面的设置保留点;排除超出高程范围的点,线等;这些排错过程用户是看不见的,自动排错完后,会自动构网。

完成构网

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2.3.2 空间视图

8.4中空间视图不仅仅用于数模显示,空间视图窗口可以读取带有高程的点和线,也可以读取显示设计好的横断面线,还可以将环境附属设施进行显示,例如树和建筑物。这里只介绍以检查数模,调视数字地面模型为主,首先简单介绍三维高程线的显示。

显示空间线操作:【窗口】【3D空间视图】→F2 或 显示→【线】弹出如下的界面→【标记图层】选择要显示的图形(本项目在【设置】【设置表格颜色】中设浅绿色为标记上)

空间显示线设置

→【外观】选择空间显示的线颜色(选为淡红色)→【确认】→滚动滚轮调节可见如下的空间线。

空间显示的线

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显示数模操作:【窗口】【空间视图】→F2或 显示→显示【数模数据】→弹出【三维

透视空间模型】界面【显示】前面“√”→【列表】【保存】【关闭】→滚动滚轮查看!

选取数模显示

显示的空间视图

空间视图若显示不了,可以通过这样的方式解决:①可能因为项目界限过大引起,调整项目界限;②【设置】【系统设置】【3D项目视图的成像仪】图形处理形式选取其他的,然后重新打开CARD/1调节显示;③可能显卡不支持的原因;④在窗口中找到 单如下填写好目点、物点参数,然后【确认】;

按钮弹出菜

3D处理程序的选取

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透视相机设置

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3 轴线设计

CARD/1平面设计能够完成传统的交点法和积木法设计等,而CARD/1的精髓是曲线法设计,这是目前国际上流行的设计方法。Card/1是以项目来管理轴线(CARD/1中将路线的设计中线称为轴线)的,一个项目允许设计32000条轴线。此外一条轴线还包括了32条轴线平行线。

3.1 操作步骤

新建轴线操作:【道路】→【平面设计】→【轴线设计】→当前轴线【新建】→弹出【轴线属性】窗口给定轴线编号1然后【下一步】→弹出下个窗口可以直接【确认】

新建轴线弹出

完成上面的操作后就进入了轴线设计的主菜单。下面的四个菜单由左向右是依次递进的,轴线设计中将会在四个菜单间来回切换,所以熟悉各级菜单,并注意选用右侧条形菜单的返回三角按钮。【轴线设计】菜单主要是对轴线进行管理编辑;【单元设计】对已设计完成的单元参数、位置、连接方式等进行调整;【单元新建】进行的是单元的设计,【单元点】是选取单元起终点定位的方式。

各个级菜单的功能

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一个简单的轴线设计步骤:【轴线设计】→【轴线单元】→【新建单元】→【简单单元】

【2点定位】→【光标】(注意界面右边下角给出的提示)先使用光标确定单元起终点后再给定曲线半径,然后弹出如下窗口给定该单元缓和曲线参数,单元端头出现的小圆环是标识出即将要操作的一端。

设定缓和曲线参数

确定圆单元的起终点及圆的半径后,系统提示输入缓和曲线的参数或选择建议的缓和曲线参数(注意:屏幕上单元的端头上会出现一个黄色的圆,表明目前输入的缓和曲线的参数所操作的缓和曲线是在圆单元的该端。工具栏有参数输入对话框“R L D A”:默认的参数是“A”——曲率参数,还可以通过其它三个参数进行设置缓和曲线) 。光标移动到其位置上都会有相应的注释:R——半径;L——长度;D——内移值;A——回旋线参数。

确定了曲线单元两端的缓和曲线后,系统默认进入【单元定位】菜单。若无需连接其他可选择【不修改】——就是将目前设计的单元按设计位置暂时固定,暂时不对其进行连接操作,这是系统自动进入【单元新建】。

接下来进行轴线第二个单元的设计:【简单单元】【2点定位】→光标,方法与第一个单元设计相同。(注:曲线法设计中无需将前一个单元的终点与后一个单元的起点连在一起,只要给定单元和其缓和曲线,通过单元与单元之间的连接就可以生成轴线)。确定完缓和曲线,系统自动在单元一端生成一条黄虚线——单元连接线,通过鼠标将黄虚线连接到其它单元的一端,这样就定出了单元与单元的连接方向(用鼠标拾取目标单元点附近,可以通过鼠标右键进行换取连接线端点)。

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与第1个单元连接

1)一曲线单元连接两曲线单元

在已设计好的两单元之间进行设计第三个单元用以连接这两个单元:【简单单元】【2点定位】→光标(注意:两个同向圆之间可以插入一个反向圆),做法同第一个单元,当提示给出连接方向时,第三个单元有两个方向供连接,鼠标右键可在该单元的两个端点切换黄虚线的起点,给出一个连接终点,系统会自动判断出另一个连接方向,以后的连接就会按这个连接逻辑进行定位单元。

给出连接方向后,进入【单元定位】→【定位方式】【连接两单元】连接形成完整的轴线。【连接两单元】——在确定其他两个单元位置不变的情况下,求算第三个单元(中间单元)的位置,将其按已设定的参数条件将其它两个单元连接起来。

中间第3个单元使用【连接两单元】

2)一直线单元连接两曲线单元

Card/1将直线单元做为特殊的曲线单元来处理,在操作曲线单元的设计与上同,直线单元设计通过光标选取其起终点,再在便菜单中选取直线这个功能键,形成直线,给出连接方向。然后进入【单元定位】→【定位方式】【连接两单元】连接形成完整的轴线。

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第5个单元用【连接两单元】连接单元2与4

3)两单元的连接

两个单元可以通过【单元定位】中的若干种连接方式进行连接,请用户自行练习,本流程就不做过多的讨论。

单元设计和连接完成后可以保存编辑进行保存轴线数据。通过→轴线生成【保存编辑】弹出如下界面(按自己的需要设置)。

返回按钮到【单元设计】

保存编辑

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完成轴线设计

3.2 平面设计的详细说明

(1) CARD/1使用的是曲线法的设计思想——曲线单元定位;另外CARD/1中所指的单元只有一类:圆弧。缓和曲线是依附于圆弧存在的,所以圆弧和其两端的缓和曲线只算1个单元;

(2) 轴线的单元设计过程中,未经【保存编辑】不能退出平面设计的界面,否则已设计好的轴线数据会

丢失;

(3) 轴线设计的时候请注意三点:①当前所处的边功能菜单是【轴线设计】、【轴线单元】、【新建单元】、

【简单单元】中的哪一个;②注意左下角的提示菜单;③知道各级菜单各个实现的功能; (4) 轴线设计中用户可以充分利用顶端参数窗口进行辅助设计。例如:确定单元起终点时,可以使用光

标点取或在参数窗口面输入横纵坐标;两点定位进行设计曲线单元,其圆心位置的确定可以使用光标,也可以通过参数窗口进行输入半径值或圆心坐标; (5) 设计窗口的调整和旋转功能需要用户自己摸索;

(6) 断链设计是在轴线单元设计完成后在【轴线设计】→【设计】【断链桩号】内实现;

(7) 本流程的【新建单元】方法只介绍了【2点定位】其他几种方法用户可以自己摸索熟悉;【单元定位】

仅介绍了【连接两单元】的连接方式,软件的提供了丰富的连接方式,可以帮助用户实现各种复杂平面线形的设计,详细的使用方法可以参考“CARD/1平面线形设计方法专题”;

(8) 保存编辑时候应该注意单元是否依次连接,如有未连接的单元,轴线将只计算前面的连接部分; (9) 【道路】【平面设计】下几个菜单功能的简介:

a) 【轴线设计】:基本的轴线设计功能,完成轴线单元的修改,轴线的编辑; b) 【轴线拟合】:根据实测的旧路点完成拟合,大量的应用于旧路改造中; c) 【轴线分析计算】:可以在分离式路基、互通匝道设计中使用;

d)

【轴线管理】:轴线数据的导入导出,轴线的旋转、平移等操作;

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菜单位置

(10) 轴线导出:【道路】→【平面设计】→【轴线管理】→【线位数据】【输出线位】弹出如下的窗

口。平面线位输出为*.GEO的文本文件,要输入则将其他用户输出的GEO文件复制到本项目下使用【线位输入】功能就可以了,内部数据格式就不做介绍,用户可以打开输出的GEO文件比对参数;

输出平面线位数据

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4 从数模截取纵、横地面线 4.1 生成桩号表

【项目】→【执行CardScript】→【核心项目】→【CSX00010】生成桩号文件

生成桩号文件STAaaaaann.CRD(aaaaa为轴线号,nn为文件号),该桩号表用于戴帽及后期出图。详见《CARD1程序使用手册》

4.2 由桩号表截取纵断面地面线

【道路】→【纵断面设计】→【由数模采集纵地面线】

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4.3 由桩号表截取横断面地面线

【道路】→【横断面设计】→【由数模采集横地面线】

注意:

所生成的横断面地面线编号约定俗成编号为55号,方便开发文件的相互交流。

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5 纵断面设计

完成平面轴线设计后,可以进行纵断面设计,纵断面设计前必须获得纵断面的地面线数据,有多种方式可以获得纵断面地面线数据:①数模内插逐桩高程;②输入野外实测的中桩地面高程;③输入在地形图上内插出来的中桩地面高程。最快的方法是通过高精度的数模内插,这里只介绍通过以已建立好的数模,由软件内插获得纵断面地面线的方法,并依此进行纵断面拉坡设计。

【道路】→【纵断面设计】→【纵断面设计】→【新建】:

用户可以对新建轴线纵断面的极限值加以设置,设置如下:

在工具栏上选中编号为“1”的地面线。

选中后,地面线会显示成红色。

5.1 变坡点设计

操作:【道路】→【纵断面设计】→【纵断面设计】→拉坡设计【变坡点设计】→【新建

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变坡点】→【光标拾取】,在屏幕上根据纵断面地面线拾取。在右侧菜单,可以选择多种满足功能需求的捕捉方式进行边坡点拉坡设计。

变坡点位置是靠桩号、高程两个值控制的,所有操作都是围绕这两个值来进行。 例如:起点高程作为第一个变坡点。首先在上端桩号S输入0,出现深蓝色垂直线条后,要求给出变坡点高程,可以通过单击右键弹出如下对话框使用【点高程】到第一个地面点上,并且应在【确认】点取。

地面点作为第一个变坡点

接下来进行其他变坡点的设计,同样操作就不在这里赘述,下面是设计好的整个项目的变坡点。如果设计过程中想修改以前做好的变坡点,可以在【变坡点设计】下可通过选择功能项中新建、插入、删除、水平、垂直、自由移动等功能进行修改设计。

完成的变坡点设计

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5.2 竖曲线设计

操作:【纵断面拉坡设计】【变坡点设计】→【变坡点设计】【竖曲线设计】可以【输入半径】也可以【拖动半径】,选择后上面菜单会出现需输入。

的菜单,用户可以按

完成的竖曲线设计

注:设计完成后要在【纵断面拉坡设计】下【保存编辑】。

5.3 补充说明

(1) 注意:①各级菜单的主要功能;②左下角提示;

③左上角可以录入的控制参数;④点击右键是否有含有其他可选功能;

(2) 显示、查询功能的使用需要用户自己进行使用

摸索,这样能够使设计时操作更加准确快捷; (3) 显示纵断面图组:【窗口】→【纵断面组】弹

出如有的窗口,用户按照需要进行勾选; (4) 【累计工程量曲线图】:将【累计工程量曲线

图】为当前激活窗口的情况下→按显示按钮→【累计工程量】→弹出菜单进行显示设置→【编辑总工程量图】→弹出下个窗口【编辑】【输入行】→选择设计线和地面线→【确定】→【列表】【保存】【关闭】,完毕后进行标记所生成的表,最后进行【确定】;

(5) 第二个变坡点设计开始,当桩号确认后,上面

相对高差D、绝对高程H确定其高程

也会弹出相应的参数菜单是和第一个变坡点求算得到的高程:可以由坡率1:X、坡度N%、

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纵断面组

显示累计工程量

(6) 纵断面地面线的编辑是在【道路】→【纵断面设计】→【编辑纵地面线】下完成的;

(7) 纵断面数据:GELaaaaann.CRD为纵断面地面线文件,GRAaaaaann.CRD为纵断面设计线文件,都是文

本文件用户可以直接复制使用,里面各个参数都比较简单可以直接查看,GRA文件中的前缀和选取的竖曲线类型有关,(注:aaaaa为轴线号nn为编号);

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(8) 由数模截取纵断面地面线。通过轴线与网格线相交(这里的网格线是指三角行构网时候的三角边),

也可以插入与等高线的交点等,将所有交点获取下来这样就得出了地面线的若干点。从数模截取横断面地面线也是一样的原理。

(9) 纵断面设计时可以通过【显示】窗口的操作,将高程和里程通过网格的形式显示在窗口上,辅助纵

断面拉坡设计。操作:将前窗口置为纵断面窗口,选择【显示】→【窗口设置】,对纵断面窗口设置其格栅;

(10) 高程控制点设置:【纵断面设计】→【高程控制点】→【新建控制点】建立完毕→【保存编辑】。

建立高程控制点可以通过输入窗口将控制点桩号和高程录入并将其显示,还可通过光标或对象点的拾取进行高程控制点的建立,建立完毕后,请将其【保存编辑】。

使用高程控制点进行纵断面设计的时候,实时对拉坡线进行控制,若不符合其高程的要求,将 实时提示。

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6 横断面设计

纵断面设计完毕就可以进行横断面设计,横断面设计之前主要应该准备如下的设计基础数据:

①逐桩横断面地面线

②路基标准横断面的几何尺寸(包括超高、加宽的有关数据) ③各段路基边坡设计参数

④排水设施的几何尺寸、位置和起至桩号 ⑤支挡防护的位置、起至桩号

如果只是初步带帽子,只需要准备①、②即可,其余数据采用系统的默认值即可。

6.1 数模内插横断面地面线

操作:【道路】→【横断设计】→【由数模采集横地面线】弹出如下界面,对其进行参数设置(注意:横断面地面线号必须为55号,因为后面的横断面开发程序都默认横断面55号为地面线)。

多轴线操作时。将横断面线号+1000。例如:设计轴线2,该轴线与轴线1在各自的横断面下设计,将轴线2的横断面线编为1055号。完成后能够在横断面窗口中看到红色的地面线。

由数模采集横断面地面线

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6.2 横断面设计

完成了平纵设计和横断面地面线的截取后,就进入横断面的设计阶段。使用新的模板进行设计主要可以分两个大的阶段:在项目资料管理中设置相关的设计参数和有关CardScript程序的运行。这两个操作是相互关联的,一般先进行项目资料设计参数的设置,然后运行横断面戴帽子程序,检查横断面设计的结果,发现某些地方不合适,然后再回到项目资料管理中,对有关的横断面设计参数进行调整→重新戴帽。

下面横断面设计流程将分为2个部分做介绍:(1)项目资料管理器的使用;(2)执行CardScript中的横断面戴帽文件;

6.2.1 项目参数配置

打开【项目】→【项目资料管理】弹出项目参数菜单,横断面戴帽子前的所有设计参数的设计都可以在这里完成。

项目资料管理器和的CARD/1主窗口是两个相互独立的,这样方便用户进行参数设置的时候到CARD/1主窗口中查询相关信息。

项目资料管理

从上面的图可以看到【项目资料管理】主要分为4个常用的大块:

①“参数配置窗口”是对戴帽前的数据进行设置,选定相应的数据后中间的“参数配置窗

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口”也是不一样的,这里参数配置首先是给出一个界面,依次填写后也可以直接在行列表格中进行修改,然后会在轴线下产生相应的一些文件,给用户提供了直接修改对应文件的窗口。

②“分项配置内容选项”便于让用户的配置各个结构物的参数,例如:边沟、排水沟、桥梁、隧道……

③“轴线文件列表”以轴线为主干,将项目资料管理所有添加的控制参数录入文件保存到该目录下,便于进行管理和查询。

④“标准项目参数资料库”以规范为基本蓝本,编辑的各种构筑物的标准参数,便于用户根据需要进行选择参数,免于一一输入规范参数。

右下面的文字说明是辅助指导用户进行设计时进行帮助信息。

下面对本项目的设计参数进行设置:对其中的项目信息、标准横断面、桥隧涵洞进行说明。 a) 【项目信息】

设置道路等级、项目类型等信息,这些是必须填写的参数。

①首先在顶端的窗口填写项目总信息,然后可以进行分项。当用户填写第一条轴线的信息时,根据道路的等级和设计速度,系统自动为用户选取相应的设计路基总宽度,同时调用了系统的标准横断面库,将标准横断面库的设计信息录入到各个分项配置中。

②段落分项是根据自己的轴线段落设置完成的。例如:轴线1中K0+000~K2+500里程段为高速路,K2+500至终点为一级公路,那么就需要设2个分项了。当整条道路信息一致的情况下,允许给定的终点桩号可以大于实际终点桩号,而不必写入具体的实际终点桩号值,这些段落的分段在标准横断面下填写。

填写项目主要信息

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注:在系统自动录入横断面信息时,程序仅自动录入第一条轴线的信息。当录入多条轴线的时候,标准横断面信息就要手工的去填写第二条以后的若干轴线的信息。在窗口的右下角有帮助窗口,汇集大量的帮助信息。

b) 【标准横断面】

当用户对填写第一条轴线的信息进行保存时,系统自动为用户调用了标准横断面库内的相应的标准横断面信息进行录入。而录入多条轴线的时候,系统仅录入第一条轴线的信息,其他轴线的标准横断面信息就需要用户在标准横断面配置项中去书写轴线段落相关的信息。

在板块信息项里面主要设置:中央分隔带、路缘带、机动车道、硬路肩、土路肩的前后点错台高、路槽深度、宽度(文件)、横坡(文件)。

若需要增加板块,则在下面窗口点击右键弹出【插入板块】点击后弹出如下板块:依次分左右板块进行设置。

左右幅板块设计和添加板块窗口

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在录入每条信息完成后进行实时保存,这是为了检查录入信息是否完整,若不完整则系统会对此次操作的失误进行提示这也是一个检查的功能。

保存修改

注:①宽度、横坡文件编号是允许用户自己设定的,但为了方便使用,最好依据系统设定的去使用,

不建议初学者自己设置②每个细节的功能键的功用,在窗口的右下角的帮助窗口有详细的解释。例如:【前点点编号】——横断面设计时,识别本板块相对于中桩的前一个特征点编号;该特征点号可用于提取工程量或绘图出表等,如为0则该点无特征点号;【前点错台高差】——横断面设计时,板块前一个特征点处的错台高差;正值向上,负值向下;……

c)【边沟资料】、【排水沟资料】、【截水沟资料】、【碎落台资料】

【边沟资料】

在【边沟资料】、【排水沟资料】、【截水沟资料】、【碎落台资料】参数数据填写的模块中,系统统一使用轴线来控制,在左上窗口通过选取轴线,整个窗口统一显示该轴线下的信息。通过保存将该轴线下控制参数信息保存入用户的轴线列表下的子分项下,若要进行下一条轴线的操作,再次选取一条轴线进行同样的操作。

○1【边沟资料】、【排水沟资料】、【截水沟资料】,可选取不同的沟型,通过相关的控制参数进行选择,可以设置圆弧形、矩形和倒梯形的边沟。

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圆弧形

2在轴线控制下,分左右幅进行边沟的设置,并且使用桩号段落来进一步的对横断面进行控制。 ○

○3右下角的帮助信息可以便于用户查找相关功能键信息。

(注:左右板块的沟底可以使用不同的纵断面设计线进行边沟的沟底拉坡,便于完成纵向分离。)

d) 【桥梁资料】、【隧道资料】、【涵洞资料】、【挡墙资料】 8.2版本中将桥、隧、涵资料都分开进行填写。 1【桥梁资料】下【添加一行】得到如下界面: ○

这样就可以将用户所有桥梁信息录入进系统中。

注:(1)桥梁的起终点距离=桥梁的跨径(否则报错);

(2)将信息框中所有选项都应该填写,包括标注文本信息也需要填写完毕,漏填信息就会提示错误,或在横断面戴帽中系统报错。这错误信息提示在隧道的信息录入中也同样存在; (3)说明:角度——路线前进方向顺时针旋转到桥墩台中心线的夹角;

○2【隧道资料】、【涵洞资料】下【添加一行】参数输入如下

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通过信息的录入,就将桥梁、隧道和涵洞布置在用户的设计中,戴横断面就可以将其戴出。 ○3【挡墙资料】下【添加一行】参数输入如下

说明:(1)选择挡墙类型{路堤挡墙、路堑挡墙、护肩墙、护面墙}时应与挡墙的标准模板的名称一一对应,这样才能带出用户需要的横断面挡墙图;

(2)将信息框中所有选项都应该填写,漏填信息就会提示错误,包括标注文本信息也需要填写完毕。

(3)设计信息是以段落的方式进行控制,注意多轴线选取时,在轴线号的位置选取对应的轴线,挡墙资料均保存在Wall.xml文件里边,所以若要修改资料,不仅仅可以在这个窗口下修改,还可以在系

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统的文件夹下进行参数的修改。

e)“轴线文件列表”以轴线为主干,将项目资料管理所有添加的控制参数录入文件保存到该

目录下,便于进行管理和查询。

子分项下拥有【宽度文件】、【横坡文件】、【列表文件】……。将所有的参数使用文本的格式放置在系统的文件管理模块下,用户可以通过项目管理器下轴线文件列表中选取文本文件进行修改,还可以通过【项目】→【文件管理】找到相应的文本文件,进行需要的修改。

f)“标准项目参数资料库”以各种规范为基本蓝本,编辑的各种的标准参数库,便于用户根

据需要进行选择参数,免于一一输入规范参数。

6.2.2 执行戴帽文件

前面的参数设置完成后就可以执行戴帽了。

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操作【项目】→【执行CardScript】→【核心项目】弹出一系列的可执行文件(如下)→选择CSX00001号横断面戴帽主程序→选择轴线1号→弹出【横断面戴帽主程序】

可执行的Cardscript文件

横断面戴帽主程序

说明:(1)界面参数保留上次的设置;(2)推荐:输入的终点桩号大于实际终点桩号则全段戴帽;(3)

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戴帽部位可按用户已经设置的参数进行,如果是改动后戴帽,用户可以只对改变部分戴帽;(4)由于戴帽是分块、分幅进行的,这样能完成半幅桥半幅路等特殊形式戴帽;(5)用地宽控制供用户选择;(6)多轴线戴帽的时候,都戴到第一次进行戴帽的轴线的横断面线上。

完成戴帽

戴帽过程中没有对水沟、挡墙、隧道等参数设置进行说明。用户可以按照自己的需要进行

设置,内部参数的描述都是比较清晰的。此外以上填写的终点桩号只要大于实际终点桩号那么就能在全断戴帽了。

6.3 道路行驶模拟

平、纵、横设计完毕,用户可以进行三维道路行驶模拟,检查设计后的效果。

首先,点击【生成道路行驶模拟模型】,会根据设计完成的平纵横数据自动生成动画模型文件。然后进入道路行驶模拟,通过窗口选取生成的动画模型。

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最后执行动画功能,形成道路行驶模拟。

6.4 补充说明

(1) 横断面戴帽的情况比较复杂,未对截水沟、填方排水沟、挖方边沟的参数进行配置说明,戴帽各个

参数中文描述十分清晰,用户可以自己进行设置了解;

(2) 上面宽度(BRT)和横坡(QUE)文件都是只选用了标准值,没有考虑超高加宽的情况。CARD/1为用

户提供了计算超高加宽的计算程序,用户可以运行程序产生符合要求的加宽、超高文件。

加宽和超高的操作:【项目】→【执行CardScript】→CSX00004.SCX 生成宽度(BRT)文件、CSX00005.SCX 生成横坡(QUE)文件,执行生成加宽和超高的文件。注意宽度文件编号,用户不要与标准横断面中的宽度文件重复,防止被替换,生成后再到标准横断中让机动车道调用生成的宽度文件就(注:加宽文件生成的是机动车道加宽后的宽度值),横坡文件的操作和加宽文件操作是类似的;

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在CardScript中选取执行生成加宽和超高文件的程序

建立宽度文件,注意文件的编号,默认会生成两个独立的加宽文件,带帽是会自动将这部分加宽值考虑到行车道的宽度中。左侧加宽文件号为61,右侧加宽文件号为62。需要填写正确的行车道标准宽度。

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执行超高的文件生成程序需要注意其车速、最大超高值、旋转轴的距离等值的设置。

横断面戴帽是先左后右边进行的,两侧则是各个板块分开的:中分带、机动车道、硬路肩、土路肩然后是该侧的变坡、水沟、挡墙、桥隧;

(3) 水沟拉坡:按照默认情况戴帽完成后,产生了对应的边沟、排水沟、截水沟。同时也产生了两侧的

排水沟和截水沟纵断面数据,用户能够直接对纵断面数据进行修改产生新的沟底拉坡。首先运行CSX00002.CSX(如下);进入【道路】→【纵断面设计】→【纵断面设计】再打开地形图和横断面窗口,显示平纵横窗口的联动(如下)→此时就可以选定要调整的水沟。(操作和纵断面设计类似,此时用户需要灵活的选取各个窗口显示的数据)→重新【执行CardScript】戴帽(可以只对修改的段落部分进行戴帽),而且在横断面中可以实时看到对应的沟底标高!当沟底高于路面时,会自动戴成边沟;当设置截水沟沟底低于边坡顶点高则不进行拉坡;排水沟默认的位置和设置的吸收高度有关,然后再查看排水沟内外侧平台宽+排水沟顶宽是否满足边坡到地面线的

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边沟的几个控制参数

排水设计辅助功能

沟底拉坡

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7 输出图表

输出图表中平面出图较为复杂,特作重点讲解,其他的图表产生都是比较简单,直接运行相应的CardScript执行文件就可以完成。操作顺序是先执行表格的产生,然后执行绘图。

7.1 表格的产生

【项目】→【执行CardScript】看到里面的10~15号都是用于产生一些excel表格。用户

在完成戴帽后就能够首先运行产生相应的表格,建议最先生成桩号文件,依次往下执行。直线曲线一览表对平面图出图有影响,建议在平面出图前运行。

其他一些表格

7.1.1 生成桩号文件

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7.1.2 直线及曲线一览表

执行完毕,生成excel格式的表格,其编制、复核、审核均布置在表格的预览中。其他表格的执行,生成表格类似。

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7.1.3 纵坡竖曲线表

7.1.4 路基设计表

注意,必须先生成纵坡竖曲线表,然后才能生成路基设计表。

7.1.5 逐状坐标表

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7.2 平纵横出图

进入【绘制图表】-【绘制DWG成果图】

在随后的边菜单中点击需要绘制的图形对应的按钮,即可完成相应绘图。 点击【绘制平面图】

平面图绘图界面

设置好要绘制的内容及合适的参数后,点击确定,即可绘制DWG格式的平面图。

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点击【绘制总体图】

总体图绘图界面

设置好要绘制的内容及合适的参数后,点击确定,即可绘制DWG格式的总体图。

点击【绘制用地图】

用地图绘图界面

设置好要绘制的内容及合适的参数后,点击确定,即可绘制DWG格式的用地图。

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点击【绘制纵断面分页图】

纵断面分页图绘图界面

设置好要绘制的内容及合适的参数后,点击确定,即可绘制DWG格式的纵断面分页图。

点击【绘制横断面分页图】

横断面分页图绘图界面

设置好要绘制的内容及合适的参数后,点击确定,即可绘制DWG格式的横断面分页图。

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8 光栅图读取及处理

光栅图是公路、铁路设计的重要基础资料之一,高效的使用好光栅图是工程师们的一贯追求,为此,CARD/1提供了全面细致的光栅图处理功能。

8.1 光栅图的读入和变换

首先扫描既有地形图,扫描时对于地形图有一些要求如下:

1).扫描源图的要求:图面干净,避免折痕,图纸变形小; 2).扫描分辨率要求:建议扫描分辨率采用200~300dpi; 3).扫描比例要求:采用1:1的方式扫描;

4).色彩要求:黑白光栅图更适合矢量化,尽量采用黑白方式扫描。如需彩色,最大采用256色。

(注:为了便于说明,现把扫描好的光栅图命名为:A1.tif;A2.tif。)

新建一个项目:【项目】→【新建】→确定,项目名称就叫做LXXM,项目描述为“CARD/1的光栅图练习项目”。

拷贝项目所需要的地形图数据:【项目】→【文件管理】→【文件】→【复制】→【指定项目】→从项目DATA→通过过滤器选择标记*.tif。双击文件A1.tif和A2.tif进行标记,凡是被标记上的呈灰色条。文件→复制(表明拷贝标记的文件)→确认。

读入光栅图:【测量】→【处理光栅图像】→【读取光栅图像】→【TIFF单个读取】,双击A1.tif,出现对话框“TIF/BMP/JPG读取光栅图像”。需要注意修改“比例”,将比例改为原图比例。(如项目的原图比例为1:2000)

会紧跟着弹出对话框“保存角点数据”,不作修改。读入后的光栅图不在大地坐标下,它目前的位置是放在屏幕的右上角,在做完上面的工作,或许还看不到读入的成果,可以通过对整体的缩小一就可以看到。

【光栅图的标定】:把光栅图按照实际坐标放样到大地坐标下。 光栅图导入完成后,进行光栅图的标定。

操作:【测量】→【处理光栅图像】→【选取光栅图像】→双击A1.RAL选中,通过图中若干点的大地坐标来标定光栅图。在图中寻找标定控制点,读取并记录控制点的大地坐标。例如:pp1的大地坐标为(430800,2925000),pp2的大地坐标(431000,2924800)。

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【编辑】→【图像定位】→【输入参照点】→【光标拾取】,选择小十字,点击输入坐标,在对话框中输入控制点的坐标,标定pp1、pp2的大地坐标。

标定完成后,通过【标记参照点】→【列表选取】,选择刚才所标定的控制点将其标记上。

标记后使用【图像定位】进行拉伸、压缩光栅图。Card-1提供了四种定位方式。 【平移 + 旋转 】:将无实际目标坐标的边框或光栅图中的其它线按事先确定的方向平移或旋转;

【2 点 定 位 】:两个标记的适合控制点来旋转和缩放光栅图;

【Helmert 变换】:需要至少三个标记的适合控制点来确定转换参数,并且三个点应该较好地分布在变换范围之中;

【Affin 变换】:至少四个标记的适合控制点,执行等面积的变换,得到均衡结果。

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本次仅介绍【两点定位】

在对话框里可以大致检查变换的效果,比例参数一般在0.8~1.3徘徊,角度一般在0和1的徘徊,其变换的效果最好。检查无误后,点击“确定”。这样就把一幅光栅图标定在card-1的大地坐标下了。

然后继续读入第二幅图,A2.tif,重复刚才的步骤即可。

注意:【标记参照点】→【列表选取】,选择本图标定的控制点,并且将上幅图已经标记的控制点取消标记。

第二幅图变换完毕,暂时看不见标定好的光栅图,通过显示菜单【光栅图像】→【标记光栅图显示】→【标记】变换完毕的光栅图。

然后在窗口中缩小视图(使用鼠标滚轮、缩小按钮),缩小屏幕上查找控制点的十字丝,放大十字丝区域,观察变换好的光栅图。

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8.2 光栅图的切边

操作:【测量】→【处理光栅图像】→(编辑)【编辑图像】→(批量处理)【多边形裁剪】→(编辑)【输入行】:

选择切取的光栅图像A1.RAL,给出一个切取多边形的名称temp,从图形中点击选取图标,就会自动弹到光栅图的界面,用光标在两张图中勾勒出需要切取的图形部分,当顺时针选取多边形时,在多边形内部是保留的,外边的是将被切除的,点击鼠标右键出现的对话框里有闭和多边形的选项,可以闭和多边形。

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闭和后会再次出现对话框“批裁剪光栅图”,选择A2.RAL,在多边形中点击选取的图标“

”选取勾勒好的图形temp,再弹回“选取光栅图界面”选择取消:

取消后返回到批切取栅格图,【标记】→【所有行】→【读取】→【所有行】,两张图就都切取好。

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8.3 光栅图的矢量化

首先,定义矢量化参数:【测量】→【光栅图形矢量化】→【矢量参数设置】→(矢量参数)【矢量参数列表】→(编辑)【输入行】。

以等高线为例,先就计曲线开始,名:GQX(注意名前不要留空格),描述为:等高线_计。点的编码取1,最小间距:10;最大矢距:0.1,折点间距取40,折点编码取1,像素密度最小取3;角度限差取正值。

配置首曲线。名:SQX,描述为:等高线_首曲线。点编码取为2,最小间距:10;线的矢高:0.1,折点间距:40,点取2,像素密度最小取1,角度限差取正值。 继续配置碎部点。名:SBD,描述为:碎部点。点编码取为3,角度限差取正值。 【测量】→【光栅图矢量化】→(当前光栅图)【选择】,把光栅图象A1.RAL,A2.RAL全部选择。

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【地形】→【图层管理】→【编辑】→【图层建立】:

新建图层LX1、LX2和LX3。先矢量化计曲线,并把矢量化的计曲线放在层LX1中;然后矢量化首曲线,将其放入层LX2;矢量化碎部点,将其放入层LX3中。

然后矢量化地形图,【光栅图形矢量化】→【矢量参数设置】→(捕捉颜色图形颜色)【列表颜色】→全部不选→选择计曲线的颜色(图像中的颜色:粉红色) →【确定】。 (光栅图像 )【选取当前图形】→A1.RAL→(图形矢量化)【矢量化线】→选择图层1x1→(自动矢量)【跟踪方式】→【自动捕捉】。捕捉光栅图上粉红色的计曲线的起点,整条计曲线只要连续便自动矢量化好了,每捕捉完一条后→保存/新建,给出该计曲线的高程。如果你捕捉的不是同一高程的计曲线就不能用保存继续,一定要谨慎。完成对光栅图

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A1.RAL的计曲线的矢量化,再选择光栅图象A2.RAL进行它的计曲线的矢量化。注意一下配置的调色板中颜色选择是否正确。

同样用这种步骤矢量化首曲线,只是在调色板内把首曲线的颜色选为蓝色。

现在我们来矢量化碎部点:(光栅图像)【选取当前图像】→双击A1.RAL(将A1.RAL置为当前的)→(图形矢量化)【矢量化点】→【当前选项】→【矢量参数】选择SBD(碎部点)→返回→(输入点)【光标拾取】→对话框→赋予高程值。

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在矢量化过程中高程如果赋值错误,可以这样进行修改:首先把矢量化线的图层标记出来:F2→(显示)【地形数据】→【标记的图层】。然后进入地形图处理模块:【地形】→【地形点】→【标记】→(地形线折点)【单个线】→返回→(编辑)【点高程】→(编辑)【绝对高程】,输入点的高程,点击右键,全部标记。这样整个标记线上的点的高程就修改过来了,线的高程也就修改过来了。

光栅图的矢量化就到此结束了。

光栅图经过矢量化后就变成了三维数据,可以使用这些数据建立数字地面模型,分析计算纵断面地面线和横断面地面线。

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