帶 COGO 的實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量及其功能擴(kuò)展 施 品 浩 (海南省 GPS 中心 ) 【摘 要】 實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量作為 GPS 測(cè)量的一種新技術(shù)，它擁有許多傳統(tǒng) GPS 所不具備的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)得到越來越多用戶的認(rèn)可。帶 COGO 功能的實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量盡管問世半年有余，但此項(xiàng)功能仍然鮮為人知。作者研究結(jié)果表明此項(xiàng)技術(shù)值得廣泛推廣應(yīng)用，同時(shí)指出其潛力甚大，有待深入開發(fā)。文中給出的種種案例和操作步驟可供實(shí)時(shí)作業(yè)用戶參考。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) GPS 定位技術(shù)最近幾年的進(jìn)展主要表現(xiàn)在實(shí)時(shí)測(cè)量方面。這種技 術(shù)目前已經(jīng)十分成熟，并廣泛應(yīng)用于石油地質(zhì)勘探，鐵路、公路勘測(cè)設(shè)計(jì)與施工。其優(yōu)勢(shì)明顯并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常規(guī) GPS 定位技術(shù)，進(jìn)一步縮短了測(cè)繪及后繼工程的施工周期，降低了人力、物力和財(cái)力的消耗，減輕了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且從根本上改變了傳統(tǒng)的勘測(cè)作業(yè)程序，作業(yè)模式和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外同行的普遍認(rèn)可，正日益成為一種不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 本文在分析實(shí)時(shí) GPS 特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，介紹了徠卡 300 系列實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量系統(tǒng)中所引進(jìn)的 COGO 功能，研究討論了應(yīng)用這種功能的 實(shí)際方法及操作步驟，提出如何擴(kuò)展此項(xiàng)功能，充分發(fā)揮其在實(shí)時(shí)測(cè)量中的作用，以便促使 GPS 定位技術(shù)的應(yīng)用跨上一個(gè)新的臺(tái)階。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 一、徠卡 300 系列實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)介 徠卡 300 系列實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量系統(tǒng)同其他廠商的實(shí)時(shí)系統(tǒng)一樣由三個(gè)部分組成： GPS衛(wèi)星信號(hào)接收部分 (GPS 傳感器及內(nèi)裝或外接天線 )、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸部分 (數(shù)據(jù)鏈，俗稱電臺(tái) )和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理部分 (GPS 控制器，又稱手持式計(jì)算機(jī)，以及內(nèi)置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理軟件 )。 實(shí)時(shí)測(cè)量時(shí)，一套測(cè)量系統(tǒng)充當(dāng)參考站， 設(shè)置在坐標(biāo)精確的已知點(diǎn)上。參考站在跟蹤測(cè)量載波相位的同時(shí)，通過數(shù)據(jù)鏈將測(cè)站坐標(biāo)、觀測(cè)值、衛(wèi)星跟蹤狀態(tài)及接收機(jī)工作狀態(tài)發(fā)送出去。另外一套或若干套接收機(jī)當(dāng)流動(dòng)站，采用背負(fù)或車載方式在各個(gè)待定點(diǎn)上依次設(shè)站觀測(cè)。流動(dòng)站在跟蹤 GPS 信號(hào)，進(jìn)行載波相位測(cè)量的同時(shí)，還通過數(shù)據(jù)鏈接收來自參考站的觀測(cè)值和其他數(shù)據(jù)，利用控制器內(nèi)裝的處理軟件，實(shí)時(shí)地解出載波相位的初始整周未知數(shù)，參考站至流動(dòng)站的基線向量，并給出流動(dòng)站的點(diǎn)位坐標(biāo)。 流動(dòng)站在完成載波相位整周未知數(shù)初始化的情況下，每個(gè)觀測(cè)瞬間屏幕輸出點(diǎn)位成果的標(biāo)稱精度可達(dá) 1 cm 2 cm，高程的標(biāo)稱精度也在 2 cm 3 cm。 同傳統(tǒng)的 GPS 定位技術(shù)相比，實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量具有如下一些優(yōu)點(diǎn)： (1) 進(jìn)一步縮短定位所需的觀測(cè)時(shí)間。早期靜態(tài)測(cè)量確定一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)需要一個(gè)多小時(shí)，出現(xiàn)快速靜態(tài)后，所需時(shí)間銳減至幾分鐘?，F(xiàn)在用實(shí)時(shí)方法測(cè)量一個(gè)點(diǎn)，開機(jī)鎖定衛(wèi)星后只需要幾十秒鐘至一分鐘左右。在衛(wèi)星連續(xù)鎖定、整周未知數(shù)已經(jīng)解出的條件下，每次定位只要一個(gè)歷元 (1 2 秒鐘 )。 (2) 現(xiàn)場(chǎng)給出精確成果。根本改變先外業(yè)觀測(cè)，后內(nèi)業(yè)計(jì)算，檢驗(yàn)合格后提交成果的程序，在外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)立即給出經(jīng)過可靠性檢驗(yàn) 和精度評(píng)定的測(cè)量成果 (如果有多組觀測(cè)值，則自動(dòng)提供平差結(jié)果 )。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) (3) 徹底擺脫粗差返工現(xiàn)象。傳統(tǒng)測(cè)量模式下，觀測(cè)值中存在諸多影響成果質(zhì)量的不確定因素，通過數(shù)據(jù)處理發(fā)現(xiàn)后不得不進(jìn)行返工重測(cè)。實(shí)時(shí)測(cè)量條件下，參考站數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給流動(dòng)站進(jìn)行合并處理，檢驗(yàn)合格后才輸出成果，從而徹底擺脫了返工問題，也消除了傳統(tǒng)測(cè)量的質(zhì)量隱患。 (4) 拓寬了 GPS 技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量使三維放樣等需要現(xiàn)場(chǎng)提供成果的應(yīng)用項(xiàng)目成為可能，同時(shí)把一些需要分幾道工序完成的作 業(yè)合并成一次完成，如帶狀地形圖測(cè)繪、橫斷面的測(cè)繪及土石方工程量計(jì)算，并輸出工程所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、圖紙和資料。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量時(shí)通過數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量十分龐大。為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，降低誤碼率，只能采用甚高頻或超高頻設(shè)備。這兩類數(shù)據(jù)鏈都要求信號(hào)直線傳播。在高樓林立的大城市，地形起伏的山區(qū)，即使在一望無垠的大平原上也會(huì)由于地球自然表面的曲率，大大限制它的傳輸距離。解決數(shù)據(jù)傳輸問題的途徑有兩個(gè)：一個(gè)是加大發(fā)射設(shè)備的輸出功率，一個(gè)是引進(jìn)數(shù)據(jù)中繼轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。實(shí)踐證 明通過設(shè)置在測(cè)區(qū)制高點(diǎn)上的無線電中繼站擴(kuò)大數(shù)據(jù)傳輸?shù)母采w面是一種十分有效的方法 (圖 1)。 圖 1 通過無線電中繼進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量 實(shí)際上目前厘米級(jí)實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量只能在以參考站為中心，半徑在 10 km 15 km 的范圍內(nèi)有效地進(jìn)行，因而只要一級(jí)中繼轉(zhuǎn)發(fā)就足夠了。 實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量已經(jīng)在石油地質(zhì)勘探，水利電力工程，鐵路和公路的勘測(cè)設(shè)計(jì)與施工建設(shè)等方面得到廣泛的應(yīng)用，可以高效率、高質(zhì)量、低消耗地完成控制網(wǎng)布設(shè)、三維工程放樣、數(shù)字化地形地物圖以及水下地形圖等測(cè)繪生產(chǎn)任務(wù)。去年下半年以來我國(guó)實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)引進(jìn)的比 例呈明顯增長(zhǎng)的趨勢(shì)。隨著其價(jià)格的不斷下調(diào)，將逐步取代常規(guī) GPS產(chǎn)品成為用戶首選的目標(biāo)。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 二、 COGO 功能及其描述 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) COGO(坐標(biāo)幾何計(jì)算處理 )功能過去廣泛應(yīng)用于徠卡生產(chǎn)的中高檔全站儀。借助于COGO 功能，用戶可以在野外條件下，直接完成一些點(diǎn)位數(shù)據(jù)的加工處理。徠卡公司于去年將 COGO 功能引入實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量系統(tǒng)。此舉使得 GPS 設(shè)備除了采集數(shù)據(jù)、計(jì)算實(shí)時(shí)點(diǎn)位成果之外，也具備了一些與全站儀相似的操作功能 ，進(jìn)一步拓寬了 GPS 測(cè)量系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。在許多工程應(yīng)用中， COGO 功能顯示出無可比擬的優(yōu)越性，可以用來完成許多常規(guī)GPS 測(cè)量難以完成的任務(wù)。 1. 300 系統(tǒng)支持的 COGO 功能 徠卡 300 系統(tǒng)實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品 (含 300/350 雙頻系統(tǒng)及 340S 單頻系統(tǒng) )裝載RT-SKI 軟件后，可以通過主菜單面板 0000或流動(dòng)站測(cè)量面板 1110上選擇功能鍵進(jìn)入相應(yīng)的 COGO 菜單。目前支持的功能見面板 2001 (見圖 2)。 2. COGO 功能的描述 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) (1) 邊長(zhǎng)方位角反算 (Inverse)。選定兩個(gè)點(diǎn)，反算它們之間的邊長(zhǎng)、方位角和高差。 (2) 導(dǎo)線 (Traverse)點(diǎn)計(jì)算。從一個(gè)已知點(diǎn)出發(fā)，根據(jù)輸入的導(dǎo)線邊邊長(zhǎng)與方位角，計(jì)算前方導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。 圖 2 COGO 功能面板 (3) 線 -線交會(huì) (Line-Line Intersect)。由選定四點(diǎn)定義的兩條線，計(jì)算其交點(diǎn)。 (4) 線 -弧交會(huì) (Line-Arc Intersect)。根據(jù)選定兩點(diǎn)定義的直線及輸入圓心坐標(biāo)和半徑所確定的弧段，計(jì)算出它們的交點(diǎn)。 (5) 弧 -弧交會(huì) (Arc-Arc Intersect)。根據(jù)輸入兩個(gè)圓的圓心坐標(biāo)及半徑，計(jì)算出兩個(gè)弧段的交點(diǎn)。 (6) 距離偏差 (Dist Offset to a Pt)計(jì)算。根據(jù)選定兩點(diǎn)所定義的一條直線及輸入一個(gè)偏置點(diǎn)的點(diǎn)位信息，計(jì)算出該偏置點(diǎn)在直線上的垂足，垂距及由直線起點(diǎn)至垂足的距離。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) (7) 弧上插點(diǎn) (Point in Arc)。根據(jù)選定的兩點(diǎn)及輸入半徑所定義的弧，以及沿弧量度的距離，計(jì)算出弧上插點(diǎn)的坐標(biāo)。 (8) 三點(diǎn)弧 (3 Point Arc)。根據(jù)弧上 選定的三個(gè)點(diǎn)，算出弧段的曲率半徑與圓心坐標(biāo)。 (9) 點(diǎn)距偏差 (Point Dist Offset)。根據(jù)選定兩點(diǎn)定義的一條直線，輸入直線上起點(diǎn)至偏置點(diǎn)垂足 (偏置點(diǎn)在直線上的投影 )的距離及偏置點(diǎn)偏離直線的距離，計(jì)算出偏置點(diǎn)的坐標(biāo)。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 三、 COGO 功能的應(yīng)用 1. COGO 功能在實(shí)施測(cè)量中的簡(jiǎn)單調(diào)用 (1) 已知兩條道路中心線上若干點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算交點(diǎn)的坐標(biāo)，并在實(shí)地加以標(biāo)定。此時(shí)我們可以利用 COGO 的線 -線交會(huì)功能。野外在控制器上的具體操作步 驟如下： 在線 -線交會(huì)功能面板上，通過實(shí)時(shí)測(cè)定、手工輸入或從控制器中調(diào)出每條線上的兩個(gè)點(diǎn)，令為 P1 至 P4(圖 3)。 圖 3 線 -線交會(huì)功能 然后在這個(gè)面板上按計(jì)算 (COMPUT)鍵，計(jì)算出交點(diǎn)的坐標(biāo) (P5)。輸入點(diǎn)的標(biāo)識(shí) (點(diǎn)名或點(diǎn)號(hào) )，必要時(shí)編輯修改點(diǎn)的高程，最后按存儲(chǔ) (STORE)鍵把結(jié)果存儲(chǔ)起來?，F(xiàn)在借助系統(tǒng)的實(shí)時(shí)放樣功能，通過實(shí)時(shí)精密導(dǎo)航，從實(shí)地 找到這個(gè)交點(diǎn)，并加以精確標(biāo)定。 (2) 已知圓弧線路上的兩個(gè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)及弧的曲率半徑，請(qǐng)根據(jù)距離起點(diǎn)的設(shè)計(jì)弧距找出弧上相應(yīng)的點(diǎn)位，并在實(shí)地加以標(biāo)定。這項(xiàng)工作將依靠弧上插點(diǎn)功能來完成。 在控制器面板上通過實(shí)時(shí)測(cè)定、人工輸入或調(diào)出弧的起點(diǎn) (P1)和終點(diǎn) (P2)，輸入圓弧的曲率半徑與距離起點(diǎn)的弧距。然后按計(jì)算功能鍵，即可在后繼面板上顯示弧上新點(diǎn)的坐標(biāo)。存儲(chǔ)后即可用實(shí)時(shí)放樣功能在實(shí)地找到并精確標(biāo)定該點(diǎn)。依次類推，可完成等間距圓弧線路的放樣工作 (圖 4)。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 圖 4 圓弧上插點(diǎn)功能 (3) 其他應(yīng)用。每項(xiàng) COGO 功能都能在現(xiàn)場(chǎng)中加以調(diào)用。 2. COGO 功能的綜合應(yīng)用 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 綜合應(yīng)用 COGO 功能，可以解決一些常規(guī) GPS 無法解決的問題，如測(cè)定線路上難以收到信號(hào)的半隱蔽點(diǎn)位，或用來標(biāo)定無法直接設(shè)站的點(diǎn)位(如點(diǎn)在水塘中間 )。下面為幾個(gè)案例的操作步驟： (1) 獨(dú)立樹、塔頂、電桿等中心點(diǎn)位的測(cè)定。線路測(cè)量中常常需要精確測(cè)定這些地物的中心點(diǎn)位，但是這些點(diǎn)位無法設(shè)站觀測(cè)；采用大偏心觀測(cè)，操作步驟及事后處理都十分繁瑣。如采用 COGO 功能，那么，只要付出幾分鐘時(shí)間即可給出這些點(diǎn)位的精確坐標(biāo) (圖 5)。 圖 5 獨(dú)立地物的測(cè)定 在待定點(diǎn) (P)的附近任意點(diǎn)上實(shí)時(shí)測(cè)定一個(gè)臨時(shí)點(diǎn)位 P1，并插一面小旗標(biāo)志點(diǎn)位； 繞 P 點(diǎn)至另一個(gè)任意點(diǎn) P2，再次實(shí)時(shí)測(cè)定并記錄其點(diǎn)位，也插一面小旗標(biāo)志點(diǎn)位； 繼續(xù)繞至 P 與 P1 的聯(lián)線方向上，實(shí)時(shí)測(cè)定任意點(diǎn) P3 并記錄其點(diǎn)位； HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 最后走到 P 與 P2 的聯(lián)線方向上，實(shí)時(shí)測(cè)定任意點(diǎn) P4 并記錄其點(diǎn)位； 進(jìn)入 COGO 功能，調(diào)出線 -線交會(huì)程序，定義 P1P3 及 P2P4 兩直線，按計(jì)算鍵給出交點(diǎn)坐標(biāo)，輸入點(diǎn)標(biāo)識(shí) P，并存儲(chǔ)該點(diǎn)的點(diǎn)位。 (2) 房角及街區(qū)的測(cè)繪。像圖 6 所示的街區(qū)，我們可以按照以下步驟來測(cè)繪： 在一角 (A)的附近較開闊點(diǎn) 位上實(shí)時(shí)測(cè)定一個(gè)臨時(shí)點(diǎn)位 1，并在A 1 延長(zhǎng)線方向繼續(xù)測(cè)定和記錄一個(gè) 2 點(diǎn)； 在同一角 B A 延長(zhǎng)線方向上任意測(cè)定并記錄點(diǎn) 3； 根據(jù) COGO 的距離偏差功能，即刻可以解算出 A 點(diǎn)的坐標(biāo)； 同理，定出 B F 各點(diǎn)。注意測(cè)定 B 點(diǎn)時(shí)僅需定出點(diǎn) 4，然后利用點(diǎn) 3 與點(diǎn) A 定義的直線及偏置點(diǎn) 4，由距離偏差功能定出 B； 圖中 G、 H兩點(diǎn)不能靠實(shí)時(shí)定位技術(shù)測(cè)定，但是仍然可以借助 COGO功能加以精確標(biāo)定。為此，用邊長(zhǎng)方位角反算功能求出 FE 的距離 d1，通過任意一種手段量取距離 d2，則可利用 COGO 的點(diǎn)距偏差功能定 出 G 點(diǎn)的坐標(biāo)。同理可得 H 點(diǎn)的坐標(biāo)，從而完成了整個(gè)房屋的測(cè)定。 圖 6 房角與街區(qū)的測(cè)定 (3) 弧線與水池交點(diǎn)的標(biāo)定。圓弧曲線放樣時(shí)，很可能要穿越一大片水面。在圖 7 中， A、 B 是已經(jīng)完成放樣的點(diǎn)位。作業(yè)員估計(jì)下一個(gè)樁點(diǎn) C 將落在圖中難以進(jìn)入的水域，因而他希望能夠在線路上找出最靠近水域的點(diǎn)位，標(biāo)定一個(gè)輔助樁點(diǎn) M；同時(shí)，他還需要找出線路離開水域重新進(jìn)入對(duì)岸陸地 時(shí)的點(diǎn)位 N。在完成這些輔助點(diǎn)的定位后，繼續(xù)正常計(jì)劃點(diǎn)位的放樣。我們分別采用不同的方式預(yù)先推算出 M 和 N 點(diǎn)的坐標(biāo)，然后在實(shí)地加以標(biāo)定。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 圖 7 弧形線路出入水域點(diǎn)位的標(biāo)定 由于 M 點(diǎn)距 A、 B 兩點(diǎn)較近，可以用較簡(jiǎn)單的線 -弧交會(huì)功能來實(shí)現(xiàn)。先估計(jì)線路將在 PQ 間進(jìn)入水域，實(shí)時(shí)測(cè)定并存儲(chǔ)兩任意點(diǎn) P、 Q；利用 COGO 的線 -弧交會(huì)功能，計(jì)算 ABC 定義的圓弧與 PQ 直線的交點(diǎn)，命名該點(diǎn)為 M 并存儲(chǔ)；在 PQ 直線上實(shí)時(shí)找出 M 點(diǎn)，并埋石加以標(biāo)定。 因?yàn)?“ 出點(diǎn) ” 的位置較難精確地判定，可以假設(shè)在 U、 V 和 W 三點(diǎn)確定的圓弧上，所以將利用弧 -弧交會(huì)的功能來實(shí)現(xiàn)該點(diǎn)的標(biāo)定。先用實(shí)時(shí)定位技術(shù)在對(duì)岸沿水域測(cè)定并記錄 U、 V 和 W 共三點(diǎn)；計(jì)算 ABC 與 UVW 兩弧的交點(diǎn) N，并存儲(chǔ)點(diǎn)位；沿岸線實(shí)時(shí)導(dǎo)航找出并標(biāo)定點(diǎn) N。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 四、 COGO 功能的進(jìn)一步擴(kuò)展問題 通過我們的初步實(shí)踐和對(duì)線路勘測(cè)應(yīng)用的 研究表明：目前實(shí)時(shí) GPS 測(cè)量系統(tǒng)所提供的 COGO 功能尚不夠齊全，需要進(jìn)一步擴(kuò)展。 1. 補(bǔ)充新的 COGO 功能 為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)在道路勘測(cè)及其他工程領(lǐng)域的應(yīng)用，我們有必要進(jìn)一步補(bǔ)充一系列新的坐標(biāo)幾何及一體化 COGO 功能。例如： (1) 測(cè)距定點(diǎn)功能。根據(jù)實(shí)際測(cè)定的兩點(diǎn)所定義的一條直線，以及從直線起點(diǎn)開始，沿線量測(cè)的一段距離，定出新點(diǎn)的點(diǎn)位。此項(xiàng)功能使一些不能直接設(shè)站觀測(cè)的點(diǎn)位可以通過量距的輔助手段，在現(xiàn)場(chǎng)確定其點(diǎn)位。 (2) 確定圓弧中點(diǎn)的功能。已知圓弧的兩個(gè)端點(diǎn)及圓弧中心或曲率半徑，計(jì)算圓 弧的中點(diǎn)。由此項(xiàng)功能可以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)圓弧二等分，并進(jìn)一步定出四分點(diǎn)、八分點(diǎn) ，完成圓曲線的實(shí)時(shí)放樣作業(yè)。 (3) 用圓曲線平滑連接直線與直線外一點(diǎn)功能。 AB 為一直線， C 為直線外一個(gè)點(diǎn)，計(jì)算并確定連接直線與點(diǎn) C 的平滑圓弧 BMC(圖 8)，給出圓弧的中心和曲率半徑 (結(jié)合本節(jié)功能 2，用戶即可完成該曲線路段的實(shí)時(shí)放樣工作 )。 圖 8 圓弧與直線的平滑連接 (4) 圓曲線等間距放樣功能。給定圓心與圓弧的起點(diǎn)，按指定間隔完成圓弧實(shí)時(shí)放樣作業(yè)的功能。此項(xiàng)功能是 COGO 現(xiàn)有弧上插點(diǎn)功能的擴(kuò)展。 2. 開發(fā)新的高性能設(shè)計(jì)放樣一體化功能 COGO 應(yīng)該引進(jìn)一些高性能的設(shè)計(jì)放樣一體化的功能。例如： (1) 用平滑曲線聯(lián)結(jié)兩直線功能。在鐵路及高速公路設(shè)計(jì)中遇到彎道時(shí)，一般需要用兩段緩和曲線將圓曲線分別同兩直線段相連接。這種連接方式不僅能夠保證曲線的連續(xù)與平滑，而且保證了曲率的連續(xù)與平滑，從而保證了彎道處列車或其它交通工具高速通過時(shí)的安全。我們也可以讓控制器內(nèi)的 CPU 解 一組微分方程，使選定的曲線滿足在 B、 C 點(diǎn)處的一階導(dǎo)數(shù)分別等于兩直線的斜率 (直線段成為相連接曲線的切線 )，且二階導(dǎo)數(shù)為零 (該點(diǎn)為曲線的拐點(diǎn) )。然后按用戶指定的等距間隔或分點(diǎn)個(gè)數(shù)給出曲線上每一個(gè)點(diǎn)位的坐標(biāo) (圖 9)。這樣將大大簡(jiǎn)化和優(yōu)化道路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與施工建設(shè)。 HTTP:WWW.OTHERMAP.COM 測(cè)繪信息網(wǎng) 圖 9 曲線與兩直線的平滑連接 (2) 豎曲線設(shè)計(jì)放樣功能。一個(gè)線路勘測(cè)設(shè)計(jì)與施工的智能化測(cè)量系統(tǒng)，還應(yīng)該能夠根據(jù)有關(guān)端點(diǎn)的高程數(shù)據(jù) (如圖 9 中 A、 B、 C 和 D 點(diǎn) )，推算出中間各放樣點(diǎn)的最佳高程選擇 。在給出各點(diǎn)實(shí)際高程時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)該能夠根據(jù)行車速度的上限給出區(qū)段上土石方施工工程量為最小的放樣高