高程建筑（通用9篇）
高程建筑 篇1
0前言
启东长龙御景公寓工程地处启东市公园北路西侧与中央大道南侧的交汇处,紧靠启东市中心汽车客运总站交通要道。该工程由两栋26层商住楼和3层商业裙房组成,总建筑面积45628m2,其中地下建筑面积5948m2,地上建筑面积39680m2。该工程商住楼自基础底板面开始至15F(高度42m),全部是采用框架剪力墙的结构,混凝土设计强度等级为C45,总使用量近17300m3,其中7000m3混凝土依靠固定泵来泵送施工完成。
1 工程特点及难点
(1)配制工程用C45混凝土时,需寻找满足强度和高程泵送施工性能的最佳平衡点,这也是混凝土配制的关键控制点。由于高强混凝土具有黏度大,流动慢,难泵送等特点,不利于浇筑和密实,可通过掺入外加剂来降低混凝土的黏度。
(2)施工现场的混凝土必须满足施工要求的流动度,避免工地现场坍落度过小加水过多而出现离析泌水现象,应根据现场施工进度合理安排调度车辆,控制现场压车和等车时间。搅拌站应根据砂石含水率控制混凝土用水量及外加剂掺量。对于采用固定泵送的高性能混凝土而言,首先要选择与水泥、粉煤灰、矿粉等胶凝材料适应性好的外加剂,且水泥的初凝时间应达到180min以上,同时,应考虑固定泵送过程中混凝土在泵管中的摩擦和发热造成的坍落度损失,保证满足现场混凝土泵送的流动性要求。
2 原材料选择与配合比设计
C45的高程泵送高性能混凝土的配制,可从以下几个方面来进行综合考虑[1]:
(1)在满足设计强度要求的前提下,关注混凝土耐久性及施工性能,因泵送与浇筑需要,混凝土应具有流动性好、均匀密实、体积稳定性好、收缩率小等特点;同时也要注意混凝土流动性与抗离析性能的平衡。在保证粗骨料级配连续的情况下,级配力求靠近下限;砂控制0.315mm筛孔的筛余量不少于15%,若砂的细度较粗,则掺一些细度模数2.0左右的细砂来调整砂的级配,以保证0.315mm筛孔的筛余量,另外还需要根据实际原材料情况,控制好外加剂的掺量和搅拌用水量,从而达到混凝土流动性与抗离析性能的平衡控制要求。
(2)除从原材料的品质控制着手外,还需注意各胶凝材料之间的匹配性及与外加剂的适应性。
(3)结合本地市场条件,选择质量稳定、来源可靠的原材料,在有效地保证混凝土质量的前提下,控制好混凝土的生产成本。
2.1 原材料的选择
(1)水泥:选用本地产P·O 42.5级水泥。
(2)外加剂:聚羧酸类高效减水剂应用在中高强度等级混凝土中具有高减水、高保坍、收缩率小、强度稳定、工作性能好等特点,可大幅度改善混凝土拌合物的和易性[1]。因此,本工程高程泵送混凝土选用SH308(A)型聚羧酸高效减水剂,在掺量为1.3%时,其减水率大于25%。
(3)砂:选用赣江中粗砂,为Ⅱ区中砂,细度模数2.5~2.8,含泥量<1.3%,泥块含量<0.5%。
(4)粗骨料:选用舟山天然石料,其压碎值为6.8%,粒径5~25mm,含泥量<1.0%,泥块含量<0.5%。
(5)掺合料:采用Ⅱ级粉煤灰和S95级矿粉双掺[2,3]。粉煤灰的需水量比≤100%,烧失量≤3%;S95矿粉的7d活性指数为76%,28d活性指数为98%。
2.2 混凝土配合比的初步确定
结合以往高性能混凝土配制的经验,初步确定C45混凝土胶凝材料的总量在480kg左右,水胶比为0.35,砂率为40.5%,石子的用量为1015kg,混凝土的表观密度约为2360kg/m3,入泵坍落度控制在190~215mm,90min的坍落度损失≤30mm,扩展度控制在520~600mm。
2.2.1 胶凝材料比例的确定
水泥、矿粉、粉煤灰分别以不同的质量分数复合组成复合胶凝体系,在水泥和外加剂掺量固定的情况下,分别测定净浆的流动度并进行了比较,结果见表1。
注:水胶比为0.29,外加剂掺量为胶凝材料的1.3%。
表2为各试验组混凝土的3d、7d、28d强度。由表2可见,有两种组合的净浆表现较好,说明该胶凝材料组合成的颗粒级配等较好,空隙率低。其中,C455组的混凝土坍落度和扩展度保持性好,坍落度达到220mm,在20℃室温条件下60min基本无损失,90min经时损失为20mm,硬化混凝土强度发展好,28d强度达到56.2MPa,完全满足设计要求,且混凝土倒置时间为13s,混凝土的流动度和黏稠度比较合适,压力泌水率为18%。
MPa
2.2.2 用水量和外加剂掺量的确定
不同的混凝土用水量,通过调整外加剂的掺量可达到基本相同的坍落度。试验发现,当用水量为165~170kg时,不仅混凝土拌合物的状态好,流动性好,易于泵送施工,且能保证混凝土的强度。当外加剂掺量达1.45%以上,混凝土用水量为155~160kg时,混凝土的黏稠度较大,这是因水胶比较小(0.32~0.33)造成的。
2.2.3 砂率的优选
根据混凝土配合比全计算法中的普适体积模型,推算出合理的砂率为40.5%左右。在其他材料不变的条件下,对不同砂率的混凝土进行了对比试验,结果见表3。
由表3可见,砂率从38.5%增加到41.5%时,坍落度和扩展度也有所增加,说明混凝土的流动性增加,包裹性和黏度有所降低了。虽然混凝土28d强度在砂率为41.5%时相对稍小,但考虑本工程固定泵送高度仅42m,故将砂率控制在40.5%左右。
2.3 施工用配合比的确定
基本配合比确定后,在施工前进行了验证试验,最终确定的C45混凝土配合比见表4。
kg/m3
按表4配合比制备的混凝土,其坍落度为215mm,扩展度为605mm,90min的坍落度经时损失为20mm,28d强度为56.5MPa。以上数据表明,按该配合比制备的混凝土完全能够满足设计要求。但试验发现混凝土的黏性稍大,可能会对高程泵送有一定的影响,因此,要求外加剂厂使用小料流变剂和进口大单体合成的母液进行调整,以达到改善混凝土的流动性,降低混凝土黏度的目的。
3 C45泵送混凝土生产工艺的控制
(1)严格按照各种原材料技术标准规范要求进行材料检测,进仓原材料必须达到100%的合格要求。水泥入仓时进行实物抽检,对于进厂水泥的温度也要进行测量,按照混凝土的质量控制标准要求水泥的温度控制在60℃以下;外加剂每批都要检验减水率及混凝土拌合物的坍落度经时损失;粉煤灰要进行细度和烧失量的检测;矿粉要进行比表面积、流动度比及活性指数的检测;骨料的含泥量和泥块含量对于使用聚羧酸型减水剂的混凝土是首要的控制点,而细骨料(黄砂)除了以上两方面的质量控制之外,还必须进行产地控制,如对于低品质宿迁骆马湖砂,使用聚羧酸型减水剂会带来很大的影响,该砂的黏土矿物中存在蒙脱土,会大量吸附聚羧酸型减水剂[4]。
(2)中高强高性能混凝土由于复合胶凝材料用量较多,若要使混凝土充分搅拌均匀,除了延长搅拌时间外,还必须合理控制单盘的搅拌量、进行分批投料、滞后加水加外加剂等方法,以解决搅拌时可能会出现的胶凝材料结团问题,并避免水泥中C3A对于外加剂的吸附作用,延缓混凝土的坍落度损失。另外,聚羧酸外加剂减水作用的发挥对环境温度有一定的敏感性,当环境温度低于15℃时,聚羧酸减水剂作用的发挥会较为缓慢。为控制出厂混凝土的坍落度,延长搅拌时间,从第一车搅拌车内放出一部分的混凝土,能更好地看出混凝土的初始状态,查看出厂混凝土的和易性及骨料级配等情况,在第一时间内相应作出调整,可避免混凝土坍落度的反增长,保证现场混凝土不出现离析泌水现象。同时,由于气温低,水泥的水化活性低,因此,气温较低时外加剂的掺量相应要有所降低,出厂混凝土的坍落度更需严格控制。
4 C45混凝土的高程泵送
根据实际工程经验,预拌混凝土企业和施工单位必须密切配合,每次混凝土浇注前,混凝土罐车应快速反转罐体,将混凝土搅拌均匀后入泵,认真检查每车混凝土的工作性,主要包括坍落度、扩展度,目测混凝土有无离析和泌水现象,杜绝现场擅自过量加水,确保浇捣混凝土的质量稳定。如果混凝土的坍落度过小只能通过现场加水和稀释的外加剂来调整处理时,必须通知搅拌站,并在后面配制混凝土时做出相应的调整。对于中高强度混凝土要泵送到一定的高度,结合本工程情况应满足三方面条件:首先是混凝土本身的可泵性,对于中高强度等级的高性能混凝土使用坍落度控制能较好反映拌合物的泵送性能,控制好现场入泵混凝土的流动性和抗离析性能。若坍落度过小,则拌合物干涩、黏稠,混凝土与泵管间的摩擦阻力大,泵送困难;若坍落度过大,虽然拌合物流动性增强,泵压降低,但混凝土容易离析泌水,导致堵管、爆管。第二是保证泵管内有足够的压力,选择合适的固定泵,泵管布局力求合理,尽量减少弯管和软管数量,尽可能缩短管线长度,以减少压力损失。第三是配套的一些细微环节,如搅拌车运输车到达工地及中断卸料过程中也应保持拌筒低速转动,避免混凝土出现离析和泌水的状况,停泵间隙时间,甚至泵工的操作水平都会影响泵送的顺利进行。根据以上因素制定了相应的方案措施如下:
(1)中高强度等级混凝土高程泵送,泵机的选择是一个关键因素。中高强度等级混凝土使用的粗骨料本身硬度高,而且需要进行多次的泵送,要保证高程泵送管内压力大,就要选用新的耐高压厚壁泵管;同时,通过泵送水来检验泵管接头夹箍的松动性,以免漏浆漏气影响到泵送施工,保证管道内的密封性。
(2)放料和暂停卸料过程中要保证拌筒低速转动,停泵间隙时间不能过长,超过20min(≥30℃)就应开泵一次,必要时反泵一次,使管内混凝土保持流动状态,起泵应均匀,逐步加大压力,以避免压力过大造成砂浆或混凝土内水析出,从而导致骨料堆积堵泵的发生。
(3)不同强度等级混凝土振捣时间要求不同,应通过现场试验来确定。根据施工经验,本工程振捣时间控制在每点每个分层12s左右,顶面采用高频平板振动器并配以人工抹面,进行二次振捣和抹平工艺,确保顶板表面混凝土的平整,消除表面水分蒸发和沉降裂缝;振捣后立即覆盖薄膜,进行早期养护及后期的保湿保温养护。
5 结语
本工程从原材料选择到混凝土配合比的确定,一直到现场施工工艺的落实,顺利将C45高性能混凝土从地下室顶板泵送到了42m的高度。经过与施工方的密切配合,本工程顺利通过了质检站对实体强度的检测(采用回弹与钻芯综合法),达到了设计强度等级要求。
参考文献
[1]邵红才,王修春,李洁勇,等.高强混凝土配比研究[J].徐州建筑职业技术学院学报,2007(1):12-15.
[2]周群,王章夫,杨宝中,等,优质活性矿物掺合料“功能效应”的合理应用[J].混凝土,2002(12):30-34.
[3]王玲玲,刘军,王东山,等.高性能粉煤灰混凝土研究[J].混凝土,2003(10):32-33
[4]王方刚,郭飞,陆加越,等.低品质砂对于聚羧酸减水剂性能影响及改善措施研究[J].混凝土与水泥制品,2016(1):18-22.
高程建筑 篇2
高程拟合点的分布对GPS点的高程精度影响分析
以衡阳市四等GPS控制测量为数据来源,通过比较点位水准高程与GPS拟合高程的.差值变化规律,分析水准高程拟合点的分布对GPS网点的高程精度影响,同时,验证GPS拟合高程的可靠性.根据互差的变化规律,可以更好地为水准路线的布设提供依据.
作 者：刘伟 陈汝明 LIU Wei CHEN Ru-ming 作者单位：湖南省地质测绘院,湖南,衡阳,421000 刊 名：测绘与空间地理信息 英文刊名：GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY 年，卷(期)：2009 32(4) 分类号：P228.4 关键词：GPS 高程拟合 水准测量 曲面拟合高程建筑 篇3
GPS测量可以获得高精度的三维坐标, 它的平面坐标已得到普片认可, 但它得到的高程精度的大地高与我国采用的正常高不一致, 如何将大地高转换为正常高, 在一定程度上代替传统的水准测量作业, 对于山区高程控制具有十分重要的意义。
我国采用正常高系统, 大地高起算面为参考椭球面, 正高起算面为大地水准面, 正常高系统起算面为似大地水准面。三者关系如图1所示。
2 GPS拟合高程模型的选取
进行GPS水准拟合的方法很多, 如:加权均值法、多项式曲线拟合、多项式曲面拟合、多面函数曲面拟合、非参数回归法、固定边界3次样条插值法、线性移动拟合法、神经网路法等, 本文实例中采用曲面拟合。
设测区内任一点A (x, y) 的高程异常ζi与平面坐标有如下关系:
式中:f (xi, yi) 为ζi的趋势面, vi为残差。
若有n个点, 则可以得到下面的矩阵形式:
在最小二乘的准则下, 求得向量X的解, 回代 (3) 式中, 就可以内插未知的高程异常。根据 (1) 式可计算GPS点的正常高。在式 (3) 中, 如果取未知数二次, 则称为曲面拟合。
3 案例
(1) 贵州某水电站GPS网如图2所示。
(2) 高程控制网按三等水准精度施测水准闭合环, 长度约20km, 闭合差为+10.5mm, 经严密平差, 最大高程中误差为±5.2mm, 每公里水准测量偶然中误差为+2.3mm/km, 计算出各同名控制点的高程, 视为真值。
(3) 本次观测采用8台Astech Locus GPS接收机作为同步观测。因此基线数较多, 每条边至少观测两个时段, 每时段同步时间均在90min以上。GPS接收机的卫星数均在6~10颗, PDOP值保持在1.6~2.7之间, 也就说GPS观测成果可靠。通过GPS曲面拟合得到的与水准同名点高程比较见表1。
由表1中看出利用3个高程起算点解算的效果比2个高程起算点解算的要好, 当然使用4、5个高程起算解算效果更好, 由于篇幅有限, 这里不再赘述。
(1) 贵州某城镇规划测量控制网如图3所示。
(2) 本区域内共施测同名GPS三等水准10个, 经过严密平差, 各项指标满足三等水准精度要求, 各同名GPS点的水准高程视为真值。
(3) 平差计算时有一个已知D级点成果未固定, 待平差成果出来后与其既有成果比较, 以作为检查评估整个GPS网的精度以及构网合理性的条件之一。数据内业后处理严格按照GPS静态观测数据后处理流程图进行。
本GPS网在进行平差计算时采用如下几种方案分别进行以便利于比较:
方案1:先使用其中位于网边缘的两个点作为控制点引入成果固定平差、高程拟合计算。
方案2:再增加网中心两个点共四个点作为控制点引入成果固定平差高程拟合计算。
方案3:再增加另一边缘两个点共六个点作为控制点引入成果固定平差。
方案4:再增加中心边缘两个点共八个点作为控制点引入成果固定平差。
引入已知D级检查点高程成果变化如表2。
通过以上方法可看出:
当GPS网中所联测的已知水准高程点达到一定数量且均均匀分布于网内, 符合GPS水准方法布网原则时, 平差计算时采用曲面拟合法能较好的拟合出一个能与测区实际大地水准面较为近似的水准面, 有效的减少高程异常对GPS测量高程精度的影响, 精度随着起算点精度的提高而提高, 若已知点布设越合理, 精度越高, 所得的大地高程就越接近于实地海拔高程。
4 结论
(1) 测区中联测几何水准点的点数, 视测区的大小, 测区的似大地水准面变化情况而定, 一般以每20~30km2联测一个几何水准点为宜 (或不少于GPS点总数的1/5) 。
(2) 联测水准点的点位应均匀分布于测区。
(3) 如果测区有明显的几种趋势地形, 对地形突变部位的GPS点, 应联测几何水准。
(4) 通过一定数量的水准高程作为起算固定点, 参与平差山区GPS拟合高程的计算, 求解未知高程点的精度可达到四等水准精度, 对于解决山区常规水准测量困难有较大的帮助。
摘要：在GPS定位技术中, 由于其测量定位技术的物理机制, 其平面位置的精度已经十分精确, 而其高程精度较其平面精度约低25倍, 它得到的高程精度的大地高与我国采用的正常高不一致, 只有几何意义。如何将大地高转换为正常高, 在一定程度上代替传统的水准测量作业, 对于山区高程控制具有十分重要的意义, 本文通过具体实例进行探讨, 以期能在实际生产中作参考。
关键词：GPS,测量,精度,GPS拟合高程,水准高程
参考文献
[1]《全球定位系统 (GPS) 测量规范》 (GB/T18314-2001) .
[2]徐绍铨, 张华海, 杨志强, 王泽民, 编著.《GPS测量原理及应用》.武汉大学出版社, 2003.
高程测量实习报告 篇4
因此，从本质上说，它是地球工程信息科学，是地球科学和测绘学中的一个重要分支，是工程建设测量中的基础学科，也是应用学科。由此可见本次实训是相当重要的，不仅仅是对所学知识的运用，更是对基础的巩固和进一步的认识。由此可见测量工程专业人才培养占有重要的地位。
控制测量的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理等工作。这就决定了它是测量范围比大地测量要小，并且在观测手段和数据处理方法上还具有多样化的特点。
作为控制测量服务对象的工程建设工作，在进行过程中，大体上可分为设计、施工和运营3个阶段。每个阶段都对控制测量提出不同的要求，其基本任务分述如下：
1.在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图的测土控制网
在这一阶段，设计人员要在大比例尺地形图上进行建筑物的设计或区域规划，以求得设计所依据的各项数据。因此，控制测量的任务是布设作为图根控制依据的测图的测图控制网，以保证地形图的精度和各幅地形图之间的准确拼接。此外，对于随着改革开放发展起来的我国房地产事业，这种测图控制网也是相应地籍测量的依据。
2.在施工阶段建立施工控制网
在这一阶段，施工测量的主要任务是将图纸上设计的建筑物放样到实地上去。对于不同的工程来说，施工测量的具体任务也不同。例如，隧道施工测量的主要任务是保证对向开挖的隧道能按照规定的精度贯通，并使各建筑物按照设计的位置修建；放样过程中，仪器所安置的方向、距离都是依据控制网计算出来的。因而在施工放样之前，需建立具有必要精度的施工控制网。
3.工程竣工后运营阶段，建立监视变形观测专用控制网
由于在工程施工阶段改变了地面的原有状态，加之建筑物本身的重量将会引起地基及其周围地层的不均匀变化。此外，建筑物本身及其基础，也会由于地基的变化而产生变形，这种变形，如果超过了某一限度，就会影响建筑物的正常使用，严重的还会危及建筑物的安全。因此，在竣工后的运营阶段，需对这种有怀疑的建筑物或市区进行变形监测。为此需布设变形观测控制网。由于这种变形的数值一般都很小，为了能足够精确的测出它们，要求变形观测控制网具有较高的精度。
以上2,3阶段布设的两种控制网统称为专用控制网。 此外，控制测量在发展空间技术和国防建设中，在丰富和发展当代地球科学的有关研究中，以及在发展测绘工程事业中，它的地位和作用显得越来越重要。
一、实训目的
通过为期两周的集中实训，使学生在学习了控制测量基本理论和地形测量知识的基础上，进一步了解控制测量基本任务和主要内容。以及熟练掌握控制测量和数据采集测量的方法。
本次实训是对所规划的测区进行平面控制测量和高程控制测量，主要针对的是对测区的控制测量进行系统的施工，将理论知识与实际 生产相结合，为以后走上工作岗位打下坚实的基础。
二、实训班级、时间、地点
（一）实训班级和时间
测量10029班（13周—14周、5月14日—5月25日，共2周） 测量10030班（13周—14周、5月14日—5月25日，共2周） 测量10031班（11周—12周、5月2日—5月12日，共2周） 测量10032班（11周—12周、5月2日—5月12日，共2周） （二）实训地点 杨凌示范区
三、组织与指导教师
（一）、组织
1、组长： 杨旭江 孙茂存 许张柱
2、成员： 第一组：董鹏桥 第二组：申 航 第三组：刘 哲 第四组：王 斌 第五组：戴霄云 第六组：窦 成 第七组：李生福 第八组：冀利军 （二）、指导老师
孙茂存 许张柱
四、实训项目
1、2、
完成一级导线（平面控制）测量任务 完成二等水准（高程控制）测量任务
具体安排如下：
五、测区概况
我们的测区就位于杨凌示范区，测区范围包括的主要地物有杨凌职业技术学院、西北农林科技大学体育馆、高新中学、杨凌树木园，西北农林科技大学水建学院等。东至长青路（树木园门口），西至邰城路（西北农林科技大学南校区门前），南至渭惠路（渭惠渠南），北至神农路（杨凌职业技术学院南校区南门前）。 围绕该测区布设了12个一级导线控制点，和4个二等高程控制点。测区地势较为平坦交通便利，气候四季分明。植被多为灌木和桥木组成的园林或绿化带。现正值夏季，天气状况良好，阴雨天较少有利于控制测量。
六、仪器设备
根据不同的测量任务分别配备相应的测量仪器，具体配备情况如下：
1、平面控制测量（一级导线测量）：索佳SET520全站仪一台，棱镜一台（含脚架），测钎自备若干； 2、高程控制测量（二等水准测量）：索佳SDL30电子水准仪一台（含脚架），两把铟瓦钢尺，两个尺垫。
七、实训内容
1、平面控制测量
测区首级平面控制测量采用闭合导线，此导线为一闭合12边形，起算点（已知点）为D1（232910.000 , 32910.000），已知方向（已知方位角）为аA?1
=273°18′33″，导线点D2- D12。
导线须进行测边测角，导线的转折角若为三个方向则采用全圆方向观测法进行观测（半测回归零差≤±18″；各测回同一方向的较差≤±24″；2C的变动范围≤±40″（此项仅供自检）；最终取平均值作为最后结果）。导线总长为：[s]=3446.016(m)，最长边为439.0384（m）、最短边为155.1602（m），满足最短边不小于最长边的三分之一。
导线的转折角若为两个方向，则用全站仪按测回法观测（上下半测回的角值之差≤±18″，两个测回的角度之差≤±24″，最终取平均值作为最后结果）。
本次实训导线的转折角均为两个方向，规定各导线转折角需观测四个测回，最后取取平均值（180/N）。对于此闭合导线，观测的全为内角，距离观测只须一次往返测即可。
导线测量水平角观测技术要求
光电测距导线的主要技术要求
2、高程控制测量
此次高程控制测量采用闭合水准路线，其方法为二等水准测量，运用索佳
SDL30电子水准仪进行施工测量。此闭合导线上布设了4个水准点（四个水准点均是突出地面的固定点）。各个水准点均位于测区周围四条道路中间部位，不能设置在转角处。已知高程点为点S1（2910.000m）。
二等水准测量需进行往返测，水准尺必须立于尺垫上方可进行观测。对于四个水准点来说则不用放尺垫，可直接在点上立尺进行观测。各测站前后视线长度不大于50（m）,前后视较差不大于1（m），前后视累积差不大于3（m）；视线离地面高度，即下丝读数不小于0.3（m）。最后，往返测求平均值作为最后结果。
高程建筑 篇5
(1) 视线短、实施速度慢、劳动强度大。
(2) 沿江很多标石为满足工程需要埋设在房顶上, 水准不易到达, 造成很多此类控制点具备较高的平面精度而无相应等级的高程成果, 限制了其工程应用。
(3) 沿江高程引据点由于线路、测次的不同, 造成左、右岸部分标石高程成果存在系统差, 大的将近有40mm, 为了弱化系统差造成的两岸成果的互异性, 常使用跨江水准对两岸水准网实施连测, 费时耗力。
使用EDM (电磁波测距) 测高, 可以部分解决上述问题, 但由于EDM (电磁波测距) 测高几乎都是在近地面大气层中进行的, 其折光系数随时随地都在变化, 且变化的幅度对测高精度的影响很大, 对向EDM (电磁波测距) 测高, 在理论上可以抵消折光的影响, 但由于一般常规对向EDM (电磁波测距) 观测往往很难做到同步进行, 在搬站的过程中, 测边范围内的折光条件已经发生改变, 这种改变受多种复杂因素的影响, 由此产生的精度损失, 限制了三角高程测量的应用。随着近几年同步对向EDM (电磁波测距) 三角高程测量研究的深入, 同时使用两台全站仪器进行适当的改装, 实现严格意义上的同步对向观测同步对向观测。并对对向观测的边长和天顶角等观测要素进行一系列的改化和计算, 能使三角高程测量能够比较稳定地接近或达到二等水准测量的精度。基于此项研究而研发的同步对向EDM测高系统将在以后的河道高程控制中起到巨大作用。
同步对向EDM测高系统主要有2台经过改装的全站仪, 及经过严格测量长度的的棱镜杆及配套棱镜组成。全站仪提把上安装有2个棱镜, 棱镜中心严格控制在全站仪垂直轴线上, 一只正向安装, 一只面反向安装。其中正向棱镜是两台全站仪以正镜对向观测时使用, 反向棱镜2是两台仪器以倒镜对向观测时使用。这样可保证在对象观测时, 两台全站仪均可在正倒镜状态下进行测边作业。全站仪选用角分辨率达1秒以上并具备有自动目标识别 (ATR) 功能。通过同步使用二台仪器对向观测来大幅削弱大气折光的影响至忽略不计的范围。在一个测段上对向观测的边为偶数条边, 同时在测段的起、末水准点上立高度恒定的棱镜杆, 这样可完全避免量取仪器高和觇标高。观测过程中须限制观测边的长度和高度角, 以减少相对垂线偏差的影响。。两台全站仪在观测时严格保持同步。
1 数据处理
同步对向EDM测高中要考虑到同步往返所测高差的处理和大地天顶距和观测天顶距的转换, 并考虑垂线偏差影响, 最后得到正常高。
如图1所示, 1p、p2为架站点, 相对于参考椭球面的大地高为1h和2h, Z为大地天顶距。视线两端点在椭球上的投影以m和n表示。椭球中心O, 旋转轴通过极P。椭球法线端点在旋转轴上的位置以1n和2n表示, 而mP和nP是子午线。
单向观测高差的计算公式
同样反向观测
对向观测, 取之差的平均值
经以足够的精度进行变换后得
由大地天顶距变换为观测天顶距, 并顾及大气垂直折光对观测天顶距的
考虑仪器高和目标高, 则有
最后确定正常高
(7) 式中前5项相当于应用几何水准所得的高差。第4项是大气垂直折光的影响, 当同时对向进行天顶距观测时, 可认为对向观测的高差受大气垂直折光的影响很小或不受大气垂直折光的影响, 即1k=k2。第5项是垂线偏差影响, 当沿视线方向的垂线偏差随距离而均匀变化, 这时可认为对向观测的高差受垂线偏差影响很小或不受垂线偏差影响。第6项为正常高改正。
2 工程应用
某高程控制网位于重庆市某河段, 本河段属于典型山区河流, 垂直温差大。水准点大多位于江边两岸山上, 高差大, 道路难行。水准线路布置及施工困难, 并多处跨江。二岸原布设有二等高程控制网, 由于工程需要, 需要经常进行复测, 水准工作量巨大。故使用EDM (电磁波测距) 测高系统代替二等几何水准完成二等高程控制网的复测。系统使用2台经过改装的徕卡TCA2003全站仪, 并安装了自动测量软件, 测前对两台仪器的响应时间做过测试, 确保在观测时二台仪器能保持同步观测。对仪器把手上的棱镜中心与仪器垂轴重合度进行严格调试。实施过程严格控制边长在500m以内, 以减弱垂线偏差的影响。实际操作中最大边长为481.32m, 最大天顶距为7.8m。每站观测4个测回。测前、测后记录仪、镜站的干、湿温和气压。整个路线包括一条大环线, 7条水准支线, 总长度为22km。路线上下高差超过150m。整个环线以洞BM2为起点, 形成一条闭合环线和7条支线。外业实施共耗时2个工作日, 测段成果经过换算后按路线长定权实施网平差。使用最后所得成果和同期使用二等水准复测的成果进行比较, 较差见表1。
按测段往返差统计的每公里测量的全中误差为1.8mm。环闭合差为3.2mm。可以说明在极端恶劣的测区条件下, 同步对向EDM (电磁波测距) 测高成功地代替二等几何水准测量。
3 结语
(1) 同步对向EDM (电磁波测距) 测高能大幅削弱大气折光的影响至忽略不计的范围, 由此能大大提高EDM (电磁波测距) 测高的精度及可靠性。
(2) 此方法能轻松实现500m以内的跨江水准, 并达到二等跨江水准精度, 实施效率高。
(3) 在水网、沼泽和山区等观测条件极度恶劣的地区和日出、日落和近午等成像恶劣的时段下都可以保持稳定的工作, 有着很强的适应性。
参考文献
[1]周建红, 刘世振.精密三角高程测量方法探讨[J].科技创新导报, 2010 (15) :90～91.
高程建筑 篇6
关键词：水准高程,三角高程,GPS高程,精度
工程测量中传统的高程测量方法有水准测量和三角高程测量，它们是现在工程测量中常用的高程测量方法，但其劳动强度大、效率非常低。GPS控制测量技术具有精度高、速度快、全天候作业等优点，已被广泛用于工程的平面控制，而其测定的高程精度则相对较低。本文通过对山区的三角高程、平原地的水准高程与相应的GPS高程的对比，分析了GPS高程可以应用的环境和精度，从而提高工作效率和经济效益。
1 高程测量的方法
1.1 GPS高程
GPS高程是利用几何方法，通过若干个已知点的高程异常在一定的数学模型下求出未知点的高程异常，从而利用求出的高程异常和直接测量到的大地高来确定未知点的正常高。
影响GPS高程精度的因素有GPS网的平面精度、高程起算点的误差、星历误差、多路径效应、天线误差、拟合计算误差等。
1.2 水准测量
水准测量又名“几何水准测量”，是用水准仪和水准尺测定地面上两点间高差的方法。在地面两点间安置水准仪，观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差，通常由水准原点或任一已知高程点出发，沿选定的水准路线逐站测各点的高程。水准尺的垂直度、仪器的稳定性、观测者的技术水平等是对水准测量精度的主要影响。
1.3 三角高程测量
三角高程测量的基本原理为:。其中，S为两点之间的实地水平距离;i为测站点仪器高;v为照准点觇标高;α为两点间的垂直角观测值;K为大气垂直折光系数。
三角高程测量精度的影响因素和水准测量精度的影响因素大致相同，有仪器精度、仪器稳定性、观测者技术水平、观测方法等。
2 传统高程测量与GPS高程测量成果比较
2.1 水准测量成果与GPS高程测量成果比较
为了分析GPS高程的精度，在西安市某遗址地形测量的高程控制测量中分别进行了水准测量和GPS拟合高程测量，并将两者进行了比较。测区采用二级GPS网，采用4台华测X90型GPS接收机同步观测，利用边连接的方式进行外业数据采集，在各GPS点上有效观测卫星数稳定在4颗星以上，每时段采集时间均在40 min以上。在高程拟合时固定GPS网两端和中部的已知高程点作为高程约束条件进行平差处理，平差结果各项指标均符合《工程测量规范》要求。水准测量采用附合水准测量的方式进行测量和平差，路线长度=12.606 km，高差闭合差=-17.69 mm，限差=±20×sqrt(12.606)=±71.01 mm，符合《工程测量规范》要求。水准测量高差与GPS高差比较见表1。
《国家三、四等水准测量规范》中规定，三等水准测量检测已测高差之差不能大于(R为测段长度)，四等水准检测已测高差之差不能大于，从表中可看到有4个水准高差与GPS高差的互差大于三等水准测量检测已测高差之差的限差，没有一个互差大于四等水准测量检测已测高差之差的限差。如果在测区范围小的工程中，合理布设GPS控制网、合理选用高程起算点和选用适合的高程拟合模型，用GPS高程代替四等水准是可以满足一般工程的需要的。
2.2 三角高程测量与GPS高程测量成果比较
在国内某民用机场地形测量工程中，对部分控制点的高程同时测量了三角高程和GPS高程，对两者进行比较。测区采用二级GPS网，采用4台天宝R8型GPS接收机同步观测，利用边连接的方式进行外业数据采集，在各GPS点上有效观测卫星数稳定在4颗星以上，每时段采集时间均在40 min以上。对高程拟合时固定GPS网两端和中部的已知高程点作为高程约束条件进行平差处理，平差结果各项指标均符合《工程测量规范》要求。三角高程测量采用索佳SET230RK型全站仪进行往返对向观测，并加距离和气象改正，各项指标均未超规范要求后，取往返数据的平均值作为测段高差。三角高程高差与GPS高差比较见表2。
此民用机场在丘陵地区，布设控制点均在丘陵包顶，视野开阔、无遮挡，GPS观测条件非常好，从表中可以看出三角高程与GPS高程的高差互差都在《国家三、四等水准测量规范》中四等水准检测高差限差范围之内。小范围工程在类似条件下，只要合理设计、严格控制，GPS拟合高程完全可以达到四等水准测量的要求。
3 结语
GPS拟合高程相比传统高程测量方法具有速度快、效率高等特点，但是在大范围高程控制测量中由于多路径效应和高程异常等因素的影响，GPS拟合高程还是不能够完全达到工程测量的需要;可是在测区范围小的、测区内高差不大的工程中，只要对控制网的布设、控制点的埋设、控制点的观测、模型的选取和数据的处理等各个环节进行合理的设计和严格的控制，用GPS拟合高程代替四等水准，甚至三等水准，是完全可以满足一般工程需要的。
参考文献
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[3]张凤举,张华海.控制测量学[M].北京:煤炭工业出版社,2006.
[4]GB50026-2007,工程测量规范[S].
测量高程系统浅析 篇7
1 国家高程基准
1.1 高程基准面
高程基准面就是地面点高程的统一起算面,由于大地水准面所形成的形体——大地体是与整个地球最为接近的形体,因此通常采用大地水准面作为高程基准面。设想一个静止的海水面向陆地延伸,通过大陆和岛屿形成一个包围地球的封闭曲面,这个曲面就称为水准面。水准面是受重力影响而形成的,是一个处处与重力方向垂直的连续曲面,并且是一个重力场的等位面。大地水准面所包围的地球形体称为大地体。
大地水准面的形状(几何性质)及重力场(物理性质)都是不规则的,不能用一个简单的形状和数学公式表达。大地水准面的严密测定取决于地球构造方面的学科知识,目前尚不能精确确定它。
事实上,海洋受着潮汐、风力的影响,永远不会处于完全静止的平衡状态,总是存在着不断的升降运动,但是可以在海洋近岸的一点处竖立水位标尺,长年累月地观测海水面的升降,根据长期观测的结果可以求得该点处海洋水面的平均位置,人们假定大地水准面就是通过这点实测的平均海水面。
在新中国成立前,我国曾在不同时期以不同方式建立坎门、吴淞口、青岛和大连等地验潮站,得到不同的高程基准面系统。新中国成立后根据基本验潮站应具备的条件,1957年确定青岛验潮站为我国基本验潮站,验潮井建在地质结构稳定的花岗石基岩上,以该站1950年～1956年7月间的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高程基准面。以此高程基准面作为我国统一起算面的高程系统,称为“1956年黄海高程系统”。
从潮汐变化周期来看,确立“1956年黄海高程系统”的平均海水面所采用的验潮资料时间短,还不到潮汐变化的一个周期(一个周期一般为18.61年),同时又发现验潮资料中含有粗差。因此,又根据青岛验潮站1952年～1979年中取19年的验潮资料,计算确定新的国家高程基准面,将这个高程基准面作为全国高程的统一起算面,称为“1985国家高程基准”。
1.2 水准原点
为了长期、牢固地表示出高程基准面的位置作为传递高程的起算点,必须建立稳固的水准原点,用精密水准测量方法将它与验潮站的水准标尺进行联测,以高程基准面为零推求水准原点的高程,以此高程作为全国各地推算高程的依据。我国的水准原点网建于青岛附近,其网点设置在地壳比较稳定,质地坚硬的花岗石基岩上。水准原点网由主点——原点、参考点和附点组成。
“1985国家高程基准”也经国家批准,并从1988年1月1日开始启用,凡涉及高程基准时,尽可能与新布测的国家一等水准网点联测,使用国家一等水准测量成果作为传算高程的起算值,如不便于联测,可在“1956年黄海高程系统”的高程值上改正一固定数值,而得到以“1985国家高程基准”为准的高程值。在“1956年黄海高程系统”和“1985国家高程基准”中,我国水准原点的高程分别为73.289 m,72.260 m。因此两个系统之间点高程的换算公式为:
H85=H56-0.029 m (1)
其中,H85,H56分别为点在新、旧高程系统中的正常高。
2 高程系统
不同的高程基准面决定了不同的高程系统。同一地面点由于选用不同的高程系统,其所对应的高程数值与名称都不同。目前通常用的有大地高、正高、正常高。大地高、正高、正常高之间的关系如图1所示,这里没有考虑垂线偏差的影响,认为地面点P到似大地水准面(大地水准面)的垂线PA(PB)和P点到参考椭球面的法线PC重合。
2.1 大地高系统
由地面点沿通过该点的椭球面法线,到参考椭球面的距离称为大地高,通常以H表示。
大地高程系统是以参考椭球面为基准面的高程系统。地面某点P的大地高H是地面点P沿参考椭球的法线方向到参考椭球面的距离。即如图1所示,地面点P的大地高为PC。GPS定位测量获得的是WGS-84椭球空间直角坐标系中的成果,其中的高程值是地面点相对于WGS-84椭球的大地高H。所以利用GPS定位技术,可以直接测定观测站在WGS-84中的大地高。
2.2 正高系统
大地水准面是一组重力等位面(水准面)中的一个,由于水准面之间不平行,所以,过一点并与水准面相垂直的铅垂直线实际上是一条曲线,正高的计算公式为:
其中,∫HggdH为地面点至大地水准面之间的位能差;gm为由地面点沿垂线方向至大地水准面的平均重力加速度。由于gm无法直接测定,所以严格的讲,正高是不能精确确定的。
2.3 正常高系统
由于大地水准面目前尚不能精确确定。为此,前苏联学者莫洛金斯基建议研究与大地水准面很接近的似大地水准面。这个面不需要任何关于地壳方面的假设便可严密确定。似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合,而在大陆上也几乎重合,在山区只有2 m～4 m的差异。似大地水准面不是水准面,只是用以计算的辅助面。
根据前苏联学者莫洛金斯基的理论所建立的正常高系统的公式为:
其中,∫HrgdH为地面点至似大地水准面之间的位能差;rm为由地面点沿垂线方向至似大地水准面之间的平均正常重力值,其表达式为:
其中,r为地球椭球面上的正常重力,其计算公式为:
r=re(1+β1sin2φ-β2sin22φ) (5)
其中,re为椭球轨道上的正常重力值;β1,β2均为与椭球定义有关的系数;φ为地面点的天文纬度。我国目前采用的是1901年～1909年的赫尔默特公式:re=978.030,β1=0.005 302,β2=0.000 007。
2.4 高程系统之间的转换关系
大地水准面到参考椭球面的距离称为大地水准面差距,记为hg;似大地水准面与参考椭球面的距离称为高程异常,记为ζ(图1中的AC)。hg和ζ在海平面处重合,在平原地区相差很小,在高山地区最大相差也不超过4 m。
大地高与正高之间的关系可以表示为:
H=Hg+hg (6)
大地高与正常高之间的关系可以表示为:
ζ=H-Hr (7)
3 结语
大地高程系统是以参考椭球面为基准面的高程系统,正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统,正常高系统是以似大地水准面为基准面的高程系统,这三种高程系统虽然采用的基准面不同,但在各项工程技术方面均有着广泛的应用。
摘要：指出地面点的空间位置是用坐标和高程表示的,高程是表示地球上点的空间位置的三要素之一,不同的高程基准面决定了不同的高程系统,介绍了国家高程基准,对大地高、正高和正常高三种高程系统以及三者之间的转换关系进行了分析,以便更好地为工程建设服务。
关键词：高程系统,高程基准面,大地高,正高,正常高
参考文献
[1]武汉测绘科技大学《测量学》编写组.测量学[M].北京:测绘出版社,2005:8-9.
[2]徐绍诠,张华海,杨志强,等.GPS测量原理及应用[M].武汉:武汉大学出版社,2008:168-169.
[3]王金玲.土木工程测量[M].武汉:武汉大学出版社,2008.
高程建筑 篇8
GPS能够提供WGS-84坐标系下的精确三维坐标,通过坐标转换以后也能提供精度相当的平面坐标。而在高程方面,GPS测量得到的是拟合高程,属于大地高系统,起算面是参考椭球面;我们常用的是水准高程,属于正常高系统,起算面是似大地水准面[1]。两者之间存在一个高程异常,记为ζ[2]。在实际工作中,为了得到能满足需要的三维坐标,平面坐标用GPS RTK直接测得,水准高程采用水准联测方式测得。因此,实际工作区域中的高程异常值都是取一个平均值。如果此平均值与真值的差值能小于实际工作需要的误差,那么只要知道拟合高程与高程异常值就能得到该区域所需要的水准高程。本文利用已知的控制点数据对参考椭球面进行校正,使之在一定区域内与似大地水准面接近重合,即在参考椭球面与似大地水准面之间消除使测量结果满足实际工作需要的高程异常值,从而在此区域内用拟合高程代替水准高程的值,满足实际工程需要,将平面坐标和高程一步获得,提高工作效率。
1 模型校正
由大地高H与正常高h正常高、高程异常ζ的关系(见图1)可知,它们有以下关系式:
为了确定正常高,需要高程异常ζ和大地高H的值。如果能使ζ的值无限接近0,那么:
其中ε为残差。由此,GPS测得的大地高值可以作为正常高值使用。作者将水准点A1、A2、A3,…,An高程值赋予WGS-84坐标点A11、A21、A31,…,An1的高程,对这些点包围的区域进行参考椭球面校正到大地水准面上,如果有足够的点,那么校正后的参考椭球面与大地水准面基本重合,在此基础上对式(1)进行计算,ζ值接近零,那么测得的拟合高程值与实际水准点高程值也接近。如果它们之间的残差值足够小,拟合高程代替水准高程在理论上即为可行。为了验证以上理论,本文通过工程实例进行说明。
2 二次曲面拟合法数学模型及精度评定
由于参考椭球面和大地水准面不是一个方向的弧面,那么以水准高程校正后的参考椭球面有一个点与点之间的区域形成一个小的弧面,造成距校正控制点越远的地方误差越大。为了得到更精确的数据,采用二次曲面拟合的方法进行处理,得到更精确的数值,以满足工程需要。
2.1 二次曲面拟合数学模型
对某点高程校正后的残差进行二次曲面拟合逼近,有:
其中:f1,f2,f3,f4,f5,f6为模型参数,N为某点高程校正的残差值,d为对高程残差二次曲面拟合逼近后的余值,(x,y)为该点的当地坐标系下的坐标[3]。
当,如果有n>6个点,将式(3)写成矩阵形式为:
根据最小二乘原理,B=(XTX)-1Xζ,得到模型参数f1,f2,f3,f4,f5,f6的值,代入式(4)求得V值[4]。
2.2 精度评定
二次曲面拟合的目的是为了评价曲面的质量,评价的指标主要为两个方面:①曲面的特征参数与设计参数之间的偏差;②实际测量数据和拟合曲面的平均偏差,即轮廓度,可用离散点与设计曲面之间偏差的均方根值(σ)表示,即:
其中,m为测量点的个数;εi为测量点到设计曲面的偏差,因为轮廓度是一个与测量坐标系选择无关的量,因此εi是测量点到拟合曲面的法向投影距离。另外,还可考虑峰值综合评价曲面的型面质量[5]。
对参数向量进行最小二乘估计后,则单位权中误差为:
其中,n为参与计算的点数。
3 实例验算
3.1 工程算例介绍
本文以新疆阿克苏喀拉哈勒的阔库拉和托吾热其灌区的渠道复线为实验实例。阿克苏喀拉哈勒的阔库拉和托吾热其灌区的渠道放线实施时间为2004年4月,到现在已过去11年,时间跨度长。现场点位破坏严重,且分布不均匀,不能将整个灌区控制住。如图2所示,其中BM108、BM122、ATPO、IBM01、BM137、BM201、BM211、BM212、BM220、BM221、BM242为保存下来能确定水准高程的点,其余是遭到破坏的控制点和水准点。为了满足施工单位土石方计算需要,需要得到渠道上的所有BM点水准高程。由于施工单位工期要求紧,重新布置控制点进行水准联测时间来不及,预算的费用也不够重新组织实施。在工作中,我们采用模型校正原理,选取控制点LS13、BM101、BM138、BM106、BM241、Y002(图2中三角点)的水准高程数据参与解算,得到模型参数,并输入到GPS仪器中,对已知高程的水准点进行拟合高程测量,相对应的拟合高程和水准高程数值对比如表1所示。
本文中以已有控制点的水准高程作为高程真值,则从表1分析得到最大残差为39.8mm,与真值之间还有很大的差距,因此有必要对数据进一步处理。
3.2 拟合高程残差处理
将本文数据代入二次曲面模型中,经拟合得到残差值与拟合高程,结果见表2。
从表2结果数据分析可得,二次曲面拟合后的残差值很小,即高程异常ζ的值非常小,校正后的参考椭球面与似大地水准面无限接近,则在此基础上测得的拟合高程值可以当水准高程用。
从图3可以看出,测得拟合高程值变化曲线与二次曲面拟合后的残差值曲线基本一致,也就是说残差值大小与高程值大小相关,实际地势越高,校正后的参考椭球面与大地水准面之间的差值越大。为了保持整个区域内的各高程值误差,所选择的施工区域地势应比较平坦。
4 结论与展望
本文探讨的是一种用GPS拟合高程代替水准高程的方法,该方法有以下优点:
(1)施工区域内只需要有以前控制点的当地坐标和WGS-84坐标就可求的转换参数,不必考虑现场点位破坏与否。在点位破坏严重的区域内,依然能够准确求得转换参数。
(2)经转换参数后,控制区域内GPS拟合高程可以当水准高程用,不需要再做水准联测。
(3)经对残差的二次处理后,精度可以达到相当高的要求。
但本方法有以下使用限制:
(1)适用范围:一般仅适用于地势平缓的地区(如平原地区),对于地势变化剧烈的地区(如山区),校正时需要的控制点数量较多,在实际工程中不太经济。
(2)参与转换计算的控制点要分布均匀,最好能够将整个GPS网包围起来。采用二次曲面进行高程拟合时,要确定6个参数,则需要6个以上的已知控制点。
(3)如优点(3)所示,虽然能达到相当高的精度,但却需要相当多的已知点。
摘要：实际工作中,由于起算面的不同,GPS拟合高程不能代替水准高程。水准高程一般从高等级水准点采用水准联测的方式获得。本文从校正常高程起算面入手,使拟合高程起算面与水准高程起算面接近重合,并采用二次曲面拟合的方式对拟合高程残差进行处理,得到可以代替水准高程的GPS拟合高程值。
关键词：GPS拟合高程,起算面校正,水准高程,二次曲面拟合
参考文献
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高程建筑 篇9
在以Auto CAD为基础平台而开发的CASS软件上, 在作图时经常要和高程点注记打交道。为本文叙述方便, 我们暂且将高程点注记的插入点坐标的z值称为插入值, 而把其直接在图上显示出来的图面注记高程值称为图面值。
在内业作图过程中经常会遇到插入值与图面值不一致的情况。这种情况下, 往往图面值与最初展点时的高程值是一样的;而其插入值则是错误的, 且无规律可言, 这在地形图绘制时影响尤其严重。由于一般绘制等高线时涉及的高程点往往众多, 因此手工更改是不现实的。经笔者深入研究, 探索出了两种行之有效的方法。下面, 笔者着重讨论根据Visual LISP编程实现对高程点插入值修改的两种具体方法。
一、Visual LISP简介
Visual LISP是Autodesk公司在1997年的Auto CAD14版本中推出的。它是为加速Auto LISP程序开发而设计的软件开发工具, 是一个完整的集成开发环境。可以说Visual LISP是新一代的Auto LISP语言, 它对Auto LISP语言的功能进行了扩展, 可以通过Microsoft Active X Automation接口与Auto CAD对象进行交互, 可以通过反应器函数扩展Auto LISP响应事件的能力。使用Visual LISP中队Auto LISP进行扩展的功能时, 必须调用vl-load-com函数。
在Auto CAD命令栏处输入vlisp后按空格, 即可进入Vlisp编辑窗口。点击文件下拉菜单中的新建文件即可创建一个未命名的Visual LISP程序文件, 所有代码的编写工作便是在这个未命名的程序文件中完成的。
二、图元对象法
通过高程块的制作原理我们知道, 其中的插入值在其图元表中是可以直接得到的, 而图面值则不能通过图元表直接得到。这时我们可以利用entnext函数 (获取指定图元的下一个图元) 先得到组成块的图面值的图元名, 进而根据其图元表来获取其图面值, 最后通过更新高程点注记块参照对象的图元表来达到更新插入值的目的。
关键代码如下:
(setq en2 (entnext en1) ) , en1为高程点注记块参照对象的图元名, 根据en1得到图面值的图元名并赋给en2;
(setq el1 (entget en1) el2 (entget en2) ) , 得到en1、en2的图元表;
(setq tmz (cdr (assoc 1 el2) ) ) , 得到图面值; (setq tmz (atof tmz) ) , 将字符串转换为数字; (setq zm10 (assoc 10 el1) ) , 获得高程点注记的插入点坐标关联数据;
(setq zm10 (list 10 (cadr zm10) (caddr zm10) tmz) ) , 修改插入点坐标的z值即属性高程值;
(entmod (subst zm10 (assoc 10 el1) el1) ) , 更新高程点注记的图元表。
至此, 高程点注记的插入值即更改为了其图面值。至于整幅图中的所有高点注记的修改很容易通过建立高程点选择集的方式来批量实现, 在此不再赘述。
三、VLA对象法
Visual LISP Active X方法 (简称VLA) 是一种新方法, 在许多操作Auto CAD图形对象的实例中, Active X方法的速度比传统的Auto LISP函数要快。
高程点注记的对象特性框中, 最下方的属性一栏中显示有height和一个高程值。这里的height即为高程点注记块参照对象的属性标识符, 而该高程值即是其属性值。属性值是和图面值一致的, 当因某种原因插入值改变时, 其和图面值一样是不会发生任何改变的。因此给予了我们一种提示:可以通过直接获取高程注记属性块的属性值来达到修改插入值的目的。下面给出关键代码并对每行代码给予详细的解释。
1. (vl-load-com)
如果要在Visual LISP中使用Active X函数, 必须首先调用vl-load-com函数来初始化Active X环境。
2. (setq vla (vlax-ename->vla-object en) )
en为高程点图元对象, vlax-ename->vla-object函数可将其转换为VLA对象, 以便被Active X方法中的相关函数访问。
3. (setq sxb (vlax-safearray->list (vlax-v-ariant-value (vla-Get Attributes vla) ) ) )
vla-Get Attributes函数可返回高程点注记块参照对象的属性列表, 该属性列表为变体型数据, 因此需要用vlax-variant-value函数将该变体型数据转为安全数组, 再用vlax-safearray->list函数以表的形式列出安全数组的值。
4. (setq gcz (vla-get-Text String (car sxb) ) )
通过vla-get-Text String函数获取高程注记属性块的属性值。
5. (setq crd (vlax-safearray->list (vlax-variant-value (vla-get-Insertion Point vla) ) ) )
vla-get-Insertion Point函数获得的高程点注记插入点坐标为变体型数据, 同本方法中的第三行代码一样, 需要将变体型数据转为lisp表数据。
6. (setq crd (vlax-3d-point (list (car crd) (cadr crd) (atof gcz) ) ) )
Active X函数运算时需要的三维点坐标必须是变体型数据, 因此需要用vlax-3d-point函数将更新后的块参照插入点坐标转为变体型数据。
7. (vla-put-Insertion Point vla crd)
vla-put-Insertion Point函数用以更新块参照的插入点坐标。
以上代码即为一个高程点注记插入值更改的完整代码。经笔者试验, 在高程点注记较多时, 本方法比第一种方法运行效率明显提高。
以上两种方法进行比较, 前者胜在代码简单, 易于掌握, 但运行效率较后者稍低。后者虽然在运行效率上有所提高, 但Active X方法较难掌握, 代码不易编写。读者可根据自身情况对以上两种方法做出适当选择。
四、结语
通过本例可以看出, 在对Auoto CAD、CASS常用命令及操作方法掌握的基础上, 适当地借助编程工具将能使我们的工作效率得到极大提高, 并且避免了人为操作可能产生的一系列错误。本例只是Visual LISP编程技术在测量内业绘图处理中的一个小小应用, 读者可在本文基础上自行作深入研究, 充分将Visual LISP同测量绘图结合起来, 以发挥其更大的效用。
参考文献
[1]程绪琦.AutoCAD 2006中文版标准教程[M].北京:电子工业出版社, 2005.
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