中国建筑第八工程局华北分公司 天津市滨海新区 300450
摘要：线路参数已广泛应与于道路测量及道路设计。线路参数最常用的方法为交点法和线元法。本文以实际工程案例为依托，详细论述了GPS中线路参数设置交点法转化为线元法的具体操作方法。
关键词：交点法；线元法；区别；转化方法
随着中建埃塞分公司进入基础设施领域板块，先后承接阿法尔项目一标及阿法尔项目二标。前期原地表数据测量已完成，进入施工测量阶段。在施工放样时需要使用曲线要素表编程，利用GPS电子手簿中可以实时计算出桩号及中心偏距来确定某个点的位置，对于现场的管理也有很大的提升，可以进行单人作业，人力成本极大降，并且在结构物放样中，在设计没有提供坐标情况下，通过提供具体桩号也可以准确进行放样工作。
一、线元法与交点法的区别
在工程中测算坐标的时候，线元法是以路线的起点坐标、方位角、起终点桩号等节点元素来计算出要求的坐标。而另外一个交点法是以路线的交点要素和路线的主要要素来求得坐标。而二者的区别分为两点，首先是特点不同：线元法特点是线型可以随心组合，没有要求、里程中间可以间断。而交点法中交点路线的转折点，路线改变方向是相邻两直线的延长线相交的点。是一个固定的。其次还有参数不同：线元法的参数一般有开始里程、结束里程、起始坐标、起始方位角、半径、转向。而交点法的参数是利用坐标、交点桩号、转角值、圆曲线半径R、缓和曲线长度。二者区别只在于要求已知的要素不同，与精度无关。
二、GPS中线路参数设置交点法转化为线元法的工程案例
现本人所处的项目为中国建筑第八工程局阿法尔公路项目一标段。测量队现有两套GPS，为徕卡GS14（以下统称徕卡）及南方GNSS ROVER 银河6。设计单位提供的曲线要素表为交点法，但是徕卡GPS的曲线要素编程只能通过线元法实现。全线84公里，如果不能两套仪器同时使用，必定影响日后项目放样及验收。网上也没有类似的经验可供参考。
以下，本人通过自己的实践，利用手机“测量员”，电脑端“道路之星”、“南方CASS”等软件相互转化，将已知的设计单位提供的交点法的平面要素转化为线元法。
.png)
表1设计单位提供的曲线要素表【1】
如表1，设计单位提供的为交点法曲线要素表，表中仅仅提供的参数为交点桩号、北坐标、东坐标、桩号可以利用。而线元法的需要的参数为起点坐标、止点坐标，转交方向、及切线方位角，转向方向等。仅从该表信息中无法获取。此时我们需要使用将现有的交点法曲线要素表中仅有的元素获取输入线元法需要的信息，这里是重点也是难点。
（1）使用手机软件道路测量员，进入“线路参数”开始利用交点法输入，获取线元法的方位角。
（2）进入“平曲线”界面后。第一步，编辑起始点，“开始里程”输入曲线要素表中的“Start”的起始里程、X坐标、Y坐标。第二步，进入焦点参数，按照曲线要素表的元素输入X坐标、Y坐标及曲率半径。逐个输入至最后一个曲线要素。第三步。输入终点坐标X,终点坐标Y及点名称。由此在“平曲线参数（交点法）”中可以获得元法所需的半径、转交方向及方位角。如图1
.png)
图1 手机测量员编好的程序
（3）打开准备好的“道路之星”软件，先设置好项目名称，起点桩号前缀。打开“数据输入”进入“平面数据”，通过已知的道路平曲线参数，如图2，即在输入的过程中，可以在可视窗口获得线路平面的整体的线行。通过线形可以判断线路走向是左或者右，并且为下一步获取交点的一切坐标取得了图形基础。如图2
.png)
图2 通过可视化窗口获得的图形线形
（4）通过“道路之星”中的“导出到CAD”功能，保存该dwg格式图纸，通过CASS软件打开，利用“坐标点拾取”功能将图形中的起止点坐标及圆心坐标拾取。如图3。在该步骤中，生成CAD图形中会出现原本的曲线变成了线，这时只需要在南方CASS软件对话框中输入“RE”即可将曲线重现在窗口。在拾取坐标过程中，打开“对象捕捉追踪”，获取准确的坐标，稍有偏差，结果将错误，施工放样时会造成无法估量的损失。
.png)
图3 通过拾取获得起止点坐标
（5）通过上述的步骤，已完成线元法编程输入所需的一切要素，通过整理汇总得到各要素，如表2.此步骤仍需观察线形，有些线段会出现曲线与曲线相连，中间没有直线的过度段。
.png)
表2 徕卡仪器线元法输入要素K0+000-K2+000
（6）在仪器手簿中将表中的的元素输入，直至出现“计算成功”。通过手簿自带的“生成逐桩坐标”的功能，与设计单位给出的信息进行核对。确认无误后方可进行坐标系设置，七参数的设置等一系列步骤。
三、总结
上述方法通过不同的软件组合，将无法使用的元素展现在计算机中，这里仅仅以本标段的前两公里做了展示。如高速公路匝道，回旋线、圆曲线、苜蓿叶形、双子叶形【2】等复杂的线形仍可利用本方法。同理，如设计方提供的曲线要素表为线元法，也可通过本方法逆向求出交点法所需要的要素。
四、致谢
在探寻此方法过程中感谢中国建筑第八工程局埃塞俄比亚阿法尔公路项目总工邓福浩先生给与本人的思路和方向，在此深表感谢。
五、参考文献
[1]Ethiopia-Highway Engineers and Consultants/HEC/PLC:Horizontal Curve Data for MKT-1，2019
[2]赵新华：立交水滴形环圈匝道线形设计，江西省交通设计院，1996