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摘要：随着时代的进步和社会经济的发展，我国的交通事业迅速发展，在交通运输当中，逆向工程技术作为交通运输一项重要的技术在我国当今的公路设计中十分重大，本文作者结合自身就公路设计中逆向工程技术的应用做了一些探讨，希望通过本文的分析可以对公路设计的逆向工程建设有更进一步的了解。
关键词：公路设计；逆向工程；技术应用
随着计算机技术以及CAD技术的不断发展，在当前的很多领域都用到了逆向技术，我国的公路设计工程，特别是测量工程已经呈现越来越重要的趋势。逆向工程我们通常可以分为数据采集和数字模型两个方面，逆向工程和正向设计的原理不同，逆向设计主要是借助于CAD技术对带点云的三维地形实物进行重新构造。因此一般在公路设计和房屋拆迁、重建等领域得到广泛使用。
1 逆向工程数据采集技术
在逆向工程中，首先要完成的是数据采集工作，数据采集工作会直接影响到建模的质量，因此在数据的采集阶段主要就是完成模型的三维数据的收集，一般数据采集阶段分成测量精度方面和测量速度方面，需要参照需要测量的实际情况对数据进行测量。在数据的测量阶段依据的原理是：首先将三坐标测量机放置在所需要测量的区域，就可以在测量机上看到所需要测量的数据。同时字另一端将数据反馈到计算机上，利用计算机上反馈到的数据形成测量元素，这样就可以计算出建筑物的位置和形状。在逆向工程中最重要的就是需要对所测位置进行精确的测量，使获得的位置信息尽量的准确。向工程技术已经在很多领域得到了广泛使用，在逆向工程中最重要的是测量方法，逆向工程中的测量方法已经从开始的单一测量变成了和其他领域结合，开启了以磁学、光学为媒介的新型测量方式。在进行测量时应该按照测量的物质的不同来选择不同的测量方式。只要保证整个测量结果的准确性以及高效性。
2 数据处理流程
在逆向工程中，最重要的数据处理环节，一般来说，我们是通过数据测量设备对数据进行测量，往往这样的设备测量到的数据是一个三维点集，因此里面可能包含了很多无用的信息，因此我们就需要对数据进行分析和整理。换句话说，数据处理的质量将会对数据模型重建产生直接的使用。
（1）在数据处理流程中，在进行工程断面的测量工作的时候，往往会发现地面出现点云，这些点云往往是因为汽车或者行人经过时产生的，在进行测量的时候往往需要先对这些点云进行处理，不然会对测量结果造成影响。数据滤波就是用来对这些点云进行处理的工具。路面的点云垂直于投影与垂直于路面的面，将点云分布到各个区域，再将各个区域进行网格分布，可以通过对网格中点数的个数进行统计，保留那些密度比较大的点云，一般通过这样的删选处理装置，大部分的点云被处理掉了。
（2）在数据处理流程中：在数据平滑阶段的处理过程中，通常我们使用的仪器有高斯滤波器，高斯滤波器主要工作原理是在工作过程中就可以将数据中的毛刺进行消除，就可以将元数据的形貌保持下去。
（3）在数据处理流程中：在数据精简阶段，我们在进行数据重构的时候，因为云的密集层度直接影响到计算机的运行速率，同时还会对曲面的重构的表面光滑性造成影响，因此，如果要想尽量减小这种情况发生的概率，就需要对整个曲面进行扫描，对扫描的结果进行分类，这样对不同的云进行不同的处理。
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（4）在数据处理流程中：在数据分割阶段，我们常说的数据分割指的是划分相同类型的子曲面数据，这样就不会传数据的重叠，通常我们采用的自动分割法和测量分割的方法来对点云进行切割，在自动切割的时候一般可以采取对面进行切割或者对点进行切割，在进行点切割的时候，选择的是测量点的曲率变化，最终分割得到封闭的边界区域。在进行面的切割的时候，一般是将相似特征的点划分到同一个区域来进行划分。
3 逆向工程技术在公路设计中的应用
在公路设计中，最重要的就是如何改建旧路，在对旧路的建筑过程中，首先应该注意的是对建筑地周围的建筑物进行保护，在保护的同时还应该按照原建筑的样貌进行还原处理。一般我们是通过以下步骤来完成逆向工程技术在公路设计中的应用：
（1）是采集和处理地形数据：在数据的采集过程中，首先应该注意采集到的数据的有效性，一般在采集的过程中我们采用的是激光来进行扫描，激光进行扫描包括测距系统和扫描系统来进行扫描工作，当激光束从扫描地到扫描点间进行传送的时候，可以根据时间差来判定两者之间的距离。激光的扫描系统是借助于反射镜，均匀的旋转激光束，发射采用的是等角的速度，然后测量竖直和水平方向的激光束。结合测距系统和扫描点的三维坐标来进行计算，通过imgeware软件，对已经采集到的云点进行处理。
（2）是对模型进行构建：在CARD/1软件中，将需要进行绘制点的数据信息进行录入，然后根据所绘制的地形图，将具有较高精度的DEM给导出来，在设置采样间的间距的时候，一般我们设置在0.2米，而等高线之间的间距则控制在1米左右，绘制完成后将文件进行倒入处理，专业那个经过处理后的DEM文件就自动的带上颜色。
（3）在进行设计的时候，如果结合有云地图进行设计的话就会得出有颜色的DEM模型，这样就可以最大程度的还原建筑物，在进行道路的处理工作时会更加有效，在进行设计的时候应该从角度和接触面进行综合设计，这样设计出来的三维状态的模型方案会更加科学。
（4）在纵断面和横断面的设计的时候，应该综合运用地面线数据信息和点云DEM，来对纵断面的数值进行有效综合，一般来说，点云DEM可以设计实景景深，通过这种设计可以帮会组使用者对地面的情况有个充分的了解。因此这种技术往往适用在原有物的改造和拆迁情况方面的设计工作。通过这种设计可以提升横断面设计的质量。
总结：
通过上文的叙述分析我们可以得知，随着人们生活质量的提高，对工程建筑方面的要求也越来越高，在现代公路设计过程中，逆向工程技术是一项常用的技术，它较其他技术相比，大大提高了准确性和有效性。但是在在具体的操作实践中，具体采用什么测量手段需要结合具体情况，合理地进行选择，并严格依据相关的工艺流程来进行处理。以此来提升公路设计的质量，推动我国交通运输事业获得更好的发展。
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论文作者:张锦涛,宋洪伟,黄全奇
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/16
标签：测量论文; 数据论文; 工程技术论文; 公路论文; 工程论文; 的是论文; 数据处理论文; 《基层建设》2017年5期论文;