道路路线CAD基础 程建川 Email:jccheng@seu.edu.cncchen@jlonlinecom 东南大学交通学院 九九八年十一月
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: jccheng@seu.edu.cn c.chen@jlonline.com
第一章绪论 历史 1.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
第一章 绪论 一、历史 1. 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
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CAD的“火种”; 85年武汉二院BAsC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Apoo工作站、DDM图形系统,获部一等奖 90年代单兵作战,在DOS, AutoCAD, Windows3x, Windows95/98及网络环境下,利用BASC, FORTRAN,C/C++, VB,VC, AutoLISP等语言开发,但无一能与国外同类软件相比
2. 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CAD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
现状 1国外 1.1 MOSS 1.2 CARD/ 1.3 In Roads of Intergraph 1.4 GeoPak ROAD 2.国内 wnsa 2.1“七五”攻关成果 2.2 RICAD. HEAD. Road for windows 95/98. 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
二、现状 1. 国外 1.1 MOSS 1.2 CARD/1 1.3 InRoads of Intergraph 1.4 GeoPak ROAD 2. 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
发展趋势 1.勘测、设计一体化 2.3D技术、Ⅵ rtual 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
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 第一节野外数据采集 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。 GPS( Global Positioning System)对测量产生了革命性 的影响;
第二章 数据采集系统 第一节 野外数据采集 一、传统测量与全站仪(Total Station)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、GPS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(19791987)、生产试验( 1988-1993),卫星颗数为21+3,卫星轨道面数为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： 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
GRS的特点: 1.定位精度高 50公里内106100-500公里1071000公里以上109 2.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.功能多,应用广 测量、导航、测速、测时
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 10-9 2. 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. 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 介质 遥感器 目标信息的 射信息 传输 (收集、传递信息)处理、判释 应用 人工辐射源
• 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
