淺談AutoCAD和Excel軟件輔助計算結(jié)構(gòu)物坐標的方法

昝曉兵

摘要運用AutoChD和Excel軟件在道路工程施工測量內(nèi)業(yè)中輔助計算結(jié)構(gòu)物坐標的方法，比常規(guī)的程序法計算方便快捷，形象直觀，易于初學者學習掌握，業(yè)務素質(zhì)能夠得到快速提升，是一種能夠自我實現(xiàn)數(shù)據(jù)復核的圖形計算坐標方法，具有推廣的價值。

關鍵詞AutoCAD；輔助計算；結(jié)構(gòu)物；坐標

1概述

本方法是依據(jù)工程實踐經(jīng)驗，采用數(shù)形結(jié)合的思想，運用AutoCAD和Excel軟件將工程施工中圖形與數(shù)據(jù)實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化，從而達到輔助計算結(jié)構(gòu)物控制點坐標的目的。運用此方法可以將圖紙中結(jié)構(gòu)物的平面圖形轉(zhuǎn)換成坐標放樣數(shù)據(jù)，坐標放樣數(shù)據(jù)又可以轉(zhuǎn)化為形象、直觀的平面圖形，并且能夠自我實現(xiàn)數(shù)據(jù)復核快速找出測量計算中存在的較大錯誤，另外生成的圖形也可以為其他測量工作或施工平面布置等提供操作平臺，使測量數(shù)據(jù)計算、施工放樣的精度及工作效率得到很大的提高。此方法操作簡單，易于初學者學習掌握，業(yè)務素質(zhì)能夠得到快速提升，通過工程實踐證明，具有推廣價值。

2工作原理及適用范圍

2.1工作原理

此方法的工作原理就是運用數(shù)形結(jié)合的思想，將施工圖紙上有限的結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)控制點通過程序軟件計算出坐標數(shù)據(jù)，坐標數(shù)據(jù)通過Excel軟件編輯成AutoCAD軟件識別的點坐標格式，或直接用點坐標格式繪制于AutoCAD軟件中，根據(jù)結(jié)構(gòu)控制點的相對位置繪制完整的結(jié)構(gòu)物實體平面圖形，再通過AutoCAD軟件的查詢功能，從圖形上提煉出所有的結(jié)構(gòu)物控制點坐標數(shù)據(jù)。在具體施工測量結(jié)構(gòu)物坐標計算上，只需將施工現(xiàn)場的大地坐標系與AutoCAD軟件中的繪圖區(qū)的平面幾何坐標系相統(tǒng)一，繪圖比例為1：1，即可實現(xiàn)由圖形到坐標數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，從而實現(xiàn)輔助計算結(jié)構(gòu)物坐標的目的。

2.2適用范圍

適用于常規(guī)的道路工程結(jié)構(gòu)物的坐標數(shù)據(jù)計算，尤其適用于結(jié)構(gòu)復雜的、數(shù)據(jù)計算量大的結(jié)構(gòu)物的坐標數(shù)據(jù)批量計算。

3操作方法

1）繪制線路中心線，定位置。對于道路工程來說，首先要通過程序軟件根據(jù)設計院交底的線路曲線要素表計算出線路的曲線五大樁坐標，通過Excel軟件編輯坐標數(shù)據(jù)格式，將曲線五大樁坐標展點于AutoCAD軟件的繪圖區(qū)，按照曲線要素表上給出的線路曲線參數(shù)來繪制線路中心線圖形，目的是將大地坐標系中的設計線路中心線定位于AutoCAD軟件的繪圖區(qū)，繪制后的圖形與設計線路中心線長度及曲線走向會保持一致。

2）繪制結(jié)構(gòu)物軸線，定對稱軸基線和對齊源點。在道路工程中，結(jié)構(gòu)物無論簡單與復雜，軸對稱結(jié)構(gòu)還是中心對稱結(jié)構(gòu)，在其平面圖上都能相對找到一個對稱軸，目的是用來作為下一步對齊操作的對稱軸基線和對齊源點。結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)控制點對于對稱軸來說平面位置是固定的，因此確定了對稱軸就等于確定了結(jié)構(gòu)物的平面位置，不需要將工作重心花費在考慮結(jié)構(gòu)物是位于線路直線段還是曲線段上進而尋找各個結(jié)構(gòu)控制點與線路中心線的位置關系上，這樣就簡化了計算的工作量，僅需要計算對稱軸上左、中、右樁選擇任意2個點的數(shù)據(jù)即可完成結(jié)構(gòu)物對稱軸基線的繪制，進一步節(jié)省了時間。一般選擇橫向于線路的結(jié)構(gòu)物軸線作為線路中心線圖上繪制的結(jié)構(gòu)物對稱軸基線，結(jié)構(gòu)物的中心點作為對齊源點，習慣上將結(jié)構(gòu)物的橫向軸線與線路中心線的交點作為結(jié)構(gòu)物的中心點。結(jié)構(gòu)物橫向軸線又與線路中心線產(chǎn)生正交和斜交的位置關系。

3）繪制結(jié)構(gòu)物平面圖形。按照圖紙結(jié)構(gòu)物平面圖及立面圖，在線路中心線圖上將所要計算的結(jié)構(gòu)物平面圖繪制在所對應的軸線旁，目的是方便下一步對齊操作。繪制結(jié)構(gòu)物平面圖時，可將對稱軸水平設置，便于AutoCAD軟件繪圖命令的運用，簡言之，方便將圖紙上的結(jié)構(gòu)物平面圖快速“復制”于AutoCAD軟件中。繪制時，要在結(jié)構(gòu)物平面圖形上將結(jié)構(gòu)物軸線與線路中心線的正交、斜交角度標明，一方面便于復核，另一方面軸線與線路中心線的交點即為下一步對齊操作的源點。在繪圖的過程中，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)物的規(guī)格尺寸進行復核，對施工工藝，設計意圖及結(jié)構(gòu)控制要點能夠再次有個清楚的認識，重要的是能夠直觀的得到復雜結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)控制點與線路中心的位置關系，為坐標數(shù)據(jù)正反算復核提供依據(jù)。

4）結(jié)構(gòu)物平面圖形對齊操作。通過AutoCAD軟件繪圖命令將繪制的結(jié)構(gòu)物平面圖對齊于對應線路中心線的對稱軸線基線處，操作時需先對齊源點，即線路中心線旁繪制的結(jié)構(gòu)物平面圖形的橫軸線中心源點與線路中心線上對稱軸線基線上的源點在對齊操作后要重合。其次方向點對齊時方向要一致，左側(cè)對應左側(cè)，右側(cè)對應右側(cè)，不能混合。這樣繪制的線路中心線上的結(jié)構(gòu)物平面圖形就與大地坐標系中設計的位置相一致。對齊操作可單獨對一個涵洞或者一個橋墩承臺完成后，也可以全部將整個橋的承臺完成后，再進行下一步列表查詢坐標工作。

5）列表查詢結(jié)構(gòu)物平面圖上結(jié)構(gòu)控制點坐標，并處理數(shù)據(jù)。列表查詢操作可單純查詢結(jié)構(gòu)物一條邊上兩端點的結(jié)構(gòu)控制點坐標，也可將所有結(jié)構(gòu)物上待查詢點用多段線連接起來統(tǒng)一批量列表查詢坐標。需要注意的是，列表顯示的坐標為平面幾何坐標系（X，Y）格式，其中X坐標為東坐標，Y坐標為北坐標。用于施工放樣時，需通過Excel軟件將坐標（X，Y）格式編輯轉(zhuǎn)換成坐標（Y，X）格式，這樣就轉(zhuǎn)換成大地坐標系的坐標（N，E）。

6）坐標反算復核。將查詢后的結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)控制點坐標通過軟件或者程序進行坐標反算，計算出相應的里程和偏距，再結(jié)合圖紙和繪制的圖形復核數(shù)據(jù)的準確性，邏輯性。對于錯誤的數(shù)據(jù)，再次重新按照操作步驟逐項進行驗證，直到準確為止。

4結(jié)論

本文對AutoCAD和Excel軟件運用于輔助計算結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)控制點坐標的方法進行了理論的論述和具體操作的講述，旨在希望能夠為從事測量工作的朋友業(yè)務素質(zhì)的提高提供幫助。AutoCAD和Excel軟件運用于輔助計算結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu)控制點坐標，僅是其強大功能的冰山一角，仍有待于工程技術工作人員的學習和實踐推廣。