摘要:利用其 dxf 组码值获取拐点几何信息,利用 2 次开发工具 ObjextARX编程手段编写出自动标注用地边线拐点坐标的程序,真正实现了自动高效的坐标标注,有效解决了专业设计软件漏标、用地边线修改后无法自动标注的问题。本程序已在实际工程中得到运用,获得了较好效果。AutoCAD坐标标注命令实现了制造行业中心标注法和水利工程行业标高与桩号尺寸标注,无需安装专业插件就可完成一些专业的尺寸标注形式。掌握这些应用,对相关专业课程的学习有很大帮助。
关键词:总平面图;坐标;轴线
1.坐标测量系统与CAD系统
坐标测量系统是用来完成工件的测量、计算、评价的。而测量、计算、评价之前的必要条件就是统一基准,基准的统一是通过坐标系的统一来完成的。简单来说,测量、计算、评价之前,必须先参考设计图纸确定理论坐标系;然后依据理论坐标系,用实际元素测量值,建立实测坐标系。当理论坐标系和实测坐标系统一之后,坐标测量系统才能根据设计图纸的要求进行后续的测量、计算、评价工作。在现代测量软件中,随着 CAD 技术的引入,通过 CAD系统可快速实现理论数据的读取、测量结果画图、测量过程的仿真、测量结果的对比、脱机编程等相关功能。对测量软件而言,坐标系统不再是理论坐标系和实测坐标系的二元关系,它已经演化为理论坐标系、实测坐标、模型坐标系、虚拟机器坐标系等坐标系的之间的多元关系。
2.坐标标注在工程图中的应用情况
在制图教材中,国标规定尺寸标注由尺寸界线、尺寸线(包含箭头)和尺寸数字3个要素组成。使用Auto-CAD软件的线性标注命令可以很方便地标注出完整的尺寸。但是,不同行业的工程图,有一些特殊的尺寸标注方式,并不完全由这3个要素组成。
3.坐标程序设计
ObjectARX 应用程序是动态连接库(DLL),AutoCAD 通过 arxEntryPoint()入口函数调用 ARX应用程序模块,因此,接口函数及相应的代码组织是必须的,此方面已有大量文献可参考,在此不再赘叙。本文仅重点阐述公路用地边线坐标标注程序设计。公路用地边线坐标标注程序设计的目的就是对由多义线组成的公路用地边线,按给定的标注间距对满足要求的顶点及内插点的大地坐标自动标注,以有效解决专业设计软件对用地边线拐点漏标和无法自动批量标注的问题。
4.用于坐标转换七参数计算的ABC算法建模与改进
在一个真正的蜜蜂群体中,有些任务是由专门的个体完成的.基本的ABC算法模拟蜜蜂群体采蜜的过程,将蜜蜂分为雇佣蜂、观察蜂和侦察蜂3种类型,3种蜜蜂根据各自的分工进行采蜜活动。每个蜜源代表优化问题的一个可行解,蜜蜂通过对蜜源信息的交流与共享最终达到找到最好的蜜源(最优解)的目的。初始化蜜源之后,雇佣蜂比较记忆中的最优解和邻域搜索解,当搜索解优于记忆最优解时,替换记忆解;反之,保持不变.所有的雇佣蜂搜索完之后,将蜜源信息通过舞蹈区与观察蜂共享,观察蜂按照一定的选择机制选择较好的蜜源,然后转化为雇佣蜂;如果一个蜜源在多次迭代中都未被更新,则该蜜源将被抛弃,依附于该蜜源的雇佣蜂成为侦察蜂,重新初始化一个新的蜜源。
5.传统的总图表示方法的缺陷
随着设计分工越来越细,一个设计项目中建筑专业、结构专业、工艺专业、环保专业等专业和总图专业并存。建筑单体的平面外轮廓线越来越复杂,总图专业的《总平面布置图》关于建筑物定位的表示方法,如果延续传统的表示方法,就显得不够明确和完善。当一栋建筑的建筑图、结构图完成时,按以往的设计流程,建筑或结构专业会将本专业的设计条件图提交给总图专业。
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6.“坐标加轴线”的表示方法的优点
明确了坐标与轴线之间的对应关系;虽然总图专业增加了工作量,但是总图对建筑、结构、环保、工艺等各专业的关系,找到明确的衔接方法;也方便建筑、结构、环保、工艺等专业对总图专业图纸进行会签;施工队在看“总平面图”时,不用再找出建筑图、结构图进行计算、比对;直接对照“总平面图”就可以进行放线,方便了施工。
7.坐标系的分类
7.1实测坐标系
在实际测量机器中,坐标机存在光栅、计数系统,机器根据零位、计数方向定义了初始的坐标系统,这个在现实环境中定义的坐标系称为机器坐标系用 Org 表示。依据实际测量操作,在工作台上放置测量工件,根据设计图纸或 CAD 模型的坐标系定义(理论坐标系用 Nom表示),用测量机测量的几何实测值(Org 坐标系下)建立实测坐标系(工件坐标系)用 Act 表示。
7.2理论坐标系
理论坐标系是设计人员定义的理论基准,测量人员根据设计图纸或 CAD 模型确定理论坐标系,然后依据理论坐标系建立与之匹配的实测坐标系。对测量、计算以及评定工作而言,只与实测坐标系、理论坐标系相关。
8.坐标系测量原则
在日常测量中,常常会遇到形状各异的零件,也有多种方法检测其形状和位置。但在测量过程中,应遵守与理论要素比较原则(即实际测量值与图纸理论值及公差比较),测量特征参数原则(即根据待测量的尺寸参数,选择合适的测量设备),测量坐标值原则(即根据待测量的尺寸参数,选择合适的测量基准),测量跳动原则(即测量要素采集过程中,会受零部件表面粗糙度和设备识别精度的影响,存在测量误差),控制失效边界原则(测量要素采集过程中,采集点数量越多、范围越广,消除边界的影响)。
9.改进的算法原理
地面三维激光扫描仪扫描得到的点云数据都是基于仪器所建立的独立坐标系上的离散点,是被扫描空间物体的一组表面采样点离散数据的集合,通常是根据扫描线按行或是按列存储的。对于表面比较平整的被扫描物体,假设仪器是按列扫描的,那么从左向右(从右向左)每一列的每个点云数据的 3 个坐标值减去前一列对应的每个点云数据的3 个坐标值,得到每列每个点对应的 3 个坐标值增量,只是扫描间距从扫描中线向两边依次递减,每列每个点相对于前一列对应的点有 1 个或 2 个坐标增量在变化,可以根据被扫描对像的精度要求设置合理的阈值,略小于扫描间距,如果坐标增量大于此阈值,则此点变化较大,保留这样的特征点,否则删除,依此类推来达到点云数据压缩的目的。
10.结束语
坐标标注在轴线交点是一种便捷的方法。不论是建筑物、还是水池、罐体、装置、管架等构筑物,都可以简单明了的表现出定位点与轴线之间的关系,也同时清楚地表达了总图专业与其他相关专业的条件的衔接。改进的ABC算法应用到坐标系转换七参数计算上,与所比较方法求出的七参数计算坐标转换精度相比,具有良好的寻优性和稳定性,能够实现精度较高的坐标转换。
参考文献:
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论文作者:张轲,王旭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/7
标签:坐标系论文; 测量论文; 坐标论文; 蜜源论文; 总图论文; 理论论文; 专业论文; 《基层建设》2017年第27期论文;