计算机辅助设计在工程测量中的应用

　　摘要：本文在对计算机辅助设计进行相关介绍的基础上，指出了计算机辅助设计（AutoCAD）在测量内作业管理、测量数据计算、测量面积计算以及桩位测放中的应用。
　　关键词：工程测量；计算机辅助设计；内作业；桩位测放
　　现代科学技术的重大成就，特别是计算机技术以及应用软件的飞速发展，使得各种工程测量仪器设备的自动化、数字化程度越来越高，硬件与软件系统协调发展使得数据采集和处理日趋自动化、数字化，从而促使现代大地测量科学技术有了较大的发展和突破。
　　1计算机辅助设计概述
　　狭义上，计算机辅助设计（CAD）就是单纯的计算机辅助设计。从广义范围讲，CAD是CAD／CAE／CAM的高度集成。CAD主要完成产品的设计与开发，CAE(ComputerAidedEngineer)主要完成产品的优化与分析，CAM(ComputerAidedManufacturing)主要完成产品的模拟加工与制造。当前的CAD软件，不仅可进行CAD／CAE／CAM的高度集成，而且普遍拥有PDM(ProductDataManagement，产品数据管理)软件，其功能贯穿产品的开发设计、优化分析和生产制造全过程。计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，简称CAD)，是伴随着计算机技术的产生和发展而不断发展的高新技术，它利用计算机强大的计算功能和高效的图形处理能力，辅助设计人员进行工程和产品的设计与分析，以达到理想的目的或取得创新成果。随着科学技术的不断发展，特别是计算机的飞速发展，使得人们对CAD的认识不断提高，对CAD的理解进一步加深，从而使得计算机辅助设计在工程测量中发挥重要的作用。
　　2AutoCAD中内作业管理和计算中的应用
　　1）CAD在工程测量内作业中的作用
　　随着全站仪在三维测量中的应用，配合全站仪使用的CAD软件在内作业计算方面正好弥补了全站仪的不足。AutoCAD可进行的内作业主要有：
　　①对计算结果运用AutoCAD进行验证。
　　②极坐标放样法由于其测点布置量少，放样准确度高，在全站仪测量中得到广泛的应用，但是极坐标应用的难点在于其坐标计算复杂，为了解决这一难题，工程师在进行放样之前便用AutoCAD进行坐标的设定，准确布置出测点的位置，从而将极坐标放样中的点、线段以及圆弧等元素的应用进行简化。
　　2）AutoCAD中内作业管理和计算
　　为了将测区内的测量点进行加密，工程实际中经常采用测距和测角交汇进行加密点的布置，角度和距离之间的转换公式十分繁杂，而且计算精度不高。但是，如果借助AutoCAD的绘图计算功能，就可以轻松的解决这一工程难题。
　　①AutoCAD在测角交汇中的应用
　　A、B点是已知的坐标控制点，P为需要进行计算加密得出的点。通过对A、B两点进行角度测量，得出其角度为a和b。
　　根据数据，运用AutoCAD的绘图计算功能，在AutoCAD桌面上首先绘出A、B点的具体位置，从而得到AB线段；第二步，以A点和B点分别作为基点，根据∠A和∠B的度数a和b，进行画线，两条线的交点即为所求的P点，从而确定出P的工程坐标。为了对所绘的图形进行校验，直接运用AutoCAD计算功能进行坐标差的计算，将多次计算的结果进行平均处理。
　　②AutoCAD在测距交汇中的应用
　　和前述的测角交汇类似，A、B点是已知的坐标控制点，P为需要进行计算加密得出的点
　　③AutoCAD在管理作业资料中的应用
　　AutoCAD不仅在绘图中具有重要的作用，也在内作业和外作业资料管理方面具有无可比拟的优势。AutoCAD由于在工程中的广泛应用，对于从事工程建设行业的人员来说并不陌生。在进行测量外作业管理过程中，AutoCAD主要是对计算资料和网络图中的控制点进行管理，同时，基坑开挖中的纵向断面图、横向断面图以及计算断面面积和相应绘图方面也有应用。而且，AutoCAD结合强大的数学计算和分析程序，通过对所绘制的图形进行计算和分析，可以使得计算结果达到很高的精度，从而符合工程实践中的应用要求。同时，为了以后查找方便，在进行图纸归类时，应当将工程表格、工程图纸以及工程中的文档进行分类处理，从而当AutoCAD完成对测量总图的绘制时，可以直接在总图上对相应的信息进行查阅。
　　3AutoCAD在计算测量数据中的应用
　　运用AutoCAD软件中的尺寸查询的功能可以直接标出所绘图形中任意两点之间的距离，具体的操作过程是：
　　1）进入AutoCAD桌面，选择直角坐标系，对长度的单位类型进行选择，并同时对初始长度和初始角度进行设置，一般建议均从0开始。
　　2)根据测量得出的坐标控制点的位置和测量中所用坐标系的类型将上述数据输入到AutoCAD软件中，得出控制点的布置图，根据布置图中半径、角度以及弧度的数值，绘出工程所需的点或线，然后结合AutoCAD中的特征查询或者尺寸标注命令对各点或者线进行坐标、角度和距离的查询。这种查询方式在异型建筑的测量放线中具有重要的作用。
　　4AutoCAD在计算复杂图形面积中的应用
　　在工程测量中，往往会要求计算出某块区域的面积，当此区域不是规则图形时，我们很难通过数学计算公式进行求解计算。为此，对于复杂的不规则的图形进行面积计算时，不再利用积分的方面进行拆分和汇总计算，而是直接通过AutoCAD中的面积计算功能进行计算。具体的计算操作步骤如下：
　　1）利用多种编辑命令，将各种不规则的线段进行编辑，使得它们前后互应，连接成一个封闭的实体。
　　2）打开AutoCAD中多段线编辑命令，将绘图桌面上的多条线段转换成多段线。
　　3）在对象特征命令栏中，点击多段线的编辑，使其处于被选中状态，在下面的下拉菜单中选择面积项，通过面积项进行不规则图形的面积计算。
　　5AutoCAD在测放桩位中的应用
　　在桩基的施工中很重要的一项工作就是桩位的测放。测放的误差必须小于工程所要求的误差（<20mm），否则将会对工程造成巨大的影响。为了进行精确的计算，计算人员虽然花费许多时间和精力进行计算，但是计算的结果并不理想，随着计算机辅助设计在工程的应用和普及，AutoCAD在桩位测放过程中发挥着越来越重要的作用。 
　　在进行桩位测放中，工程技术人员主要是通过对AutoCAD进行操作，得出各种工程数据。为此，在进行测量放线之前，需要指导所放桩基的具体数据，在未用AutoCAD之前，技术人员只能通过三角函数等复杂的数学计算公式进行计算，但是运用AutoCAD之后，我们可以在图中通过查询直接得出。
　　6结论
　　通过对计算机辅助设计在工程测量中的具体运用进行分析，我们可以得出以下结论：
　　1)随着计算机技术的不断发展，计算机在工程测量中的运用将更加普遍，从而大大降低了内作业管理难度，实现内作业数字化发展。
　　2）通过恰当的运用AutoCAD中各种命令，可以得出许多有用的数据，如距离、角度以及面积等。
　　3)AutoCAD在桩位测放中具有其它方式无法比拟的优势。
　　随着计算机技术的发展和工程测量要求的进一步提高，计算机辅助设计（AutoCAD）将会得到更广泛的应用和发展。
　　参考文献：
　　[1]刘贺明.AutoCAD在工程测量中的应用[J].测绘与空间地理信息,2011,(04)
　　[2]冯方,胡国军.利用AutoCAD处理直线度误差[J].绍兴文理学院学报(自然科学),2011,(02)
　　[3]包明,于文龙.浅谈土木工程专业计算机辅助设计课程的改革[J].科技信息,2010,(09).

《计算机辅助设计在工程测量中的应用》

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