横断面绘制方法

excel 和 AutoCAD 相结合绘制横断面图

横断面图的绘制一般需要专业的软件来绘制。可以根据断面数据或从等高线 图上获取数据来绘制，但在高程图上采集数据绘制时断面图精度受限于地形图点 位精度和密度。当需用高精度的断面图时就需实地现场采集断面数据来绘制。

一般用水准仪测量时数据格式如下：

前视读数 距离 后视读数 桩号 前视读数

距离

左右两侧分别与里程前进方向的左右两侧相对应。

而用电子全站仪和 RTK 采集三维坐标是测绘发展到现阶段的的两种主要方 向，且所测得的坐标能直接存储，在记算机上，通过程序处理直接绘制横断面图 和计算出任意段的填挖土方。具有效率高、不出错，（读错、记错、输错等）诸 多优点，使断面测量内外业真正实现一体化。

但当我们在没有专业软件时，运用常用的软件 excel 和 AutoCAD 相结合绘制 横断面图也是可行的，具体方法及步骤如下：

一：线路横段面坐标系。

横断面测量是测定各里程两侧垂直于中线的各地形变化点及偏离中线的距 离。根据这一原则很容易将电子全战仪或 RTK 测得的 X 、Y 换算各里程桩的距 离，而 Z 坐标即为地面点的高程，但这种方法不能在实测时及时调整跑尺或 RTK 流动站偏离横断面的方向和控制横段面的宽度。

建立横断面坐标系，即建立以各里程桩为坐标原点，以里程桩切线方向为 X ′轴，法线方向为 Y ′轴的临时坐标系统，；仪器在该坐标系中测得的 X ′值 既为偏离 Y ′轴（横断面的方向）的值，测得的 Y ′值即为离 X ′轴的距离（即 至中线的垂直距离），横断面坐标系如下左图所示。

X '

o

Y ' Y 横断面坐标系与测量坐标系的关系如上右图所示，将测量坐标系中的任一点

P （X Ｐ，Y Ｐ）转换成横断面坐标系中的坐标：

X Ｐ′=(X Ｐ－Xo ′)cos α＋(Y Ｐ－Yo ′)sin α

Y Ｐ′=(X Ｐ－Xo ′)sin α＋(Y Ｐ－Yo ′)cos α

αAB =π－π/2*sign(Y B －Y A)－atan((X B －X A )/ (Y B －Y A ))

式中，Xo′、Yo′为断面里程桩在测量坐标系中的坐标值；α为测量坐标系X

轴与断面坐标系X′轴的夹角，即里程桩切线的方位角。

也可用全站仪或RTK 中对准线程序来采集数据，如Leica、拓扑康、索佳等都有相应程序，

二：用全站仪、RTK横断面的测量。

测量横断面的地形变化点，此时按横断面坐标系，如果该点在断面方向上，

则X′=0，否则说明该点偏离横断面方向，如果超出允许范围，则作相应调整。

Y 值为地形变化点离里程桩的距离，正值为右侧，负值为左侧。同理测完其余各点。

三：断面图的绘制。

（一）断面图的图层设计。

在实际施工过程中断面结构是按工序一步一步的来完成的，验收断面的各隐

蔽工程等，为了在图上快速查寻到各种信息，图层设计一般可按时间+断面结构

的方式命名，如：061029 充沙袋、061112 水深、071117 护底块石、……等等。再加上设计图层断面，这样就可随时清楚快速获得各种工序完成情况，让断面图不但具有测量图纸功能，同时也具有管理工程，掌握工程进度，调节施工的载体。

（二）处理外业采集数据。

外业数据传输出来后一般是北京５４坐标或施工轴线坐标，我们可以用excel 的功能对数据进行坐标转换、取整、排序、按文本方式获得ＣＡＤ绘制多段线的数据格式：“X ，Ｙ”。

１：在excel 中编制入下公式就可方便快捷的或得里程、偏距、标高形式的坐标。

αAB=π－π/2*sign(dY)－atan(dX/dX)

xp=dX*COS(a)+dY*SIN(a)+xo

yp=-dX*SIN(a)+dY*COS(a)+yo

其中求方位角精度高于在CAD 中查讯出的角度。

在excel 中公式的输入如下示意：

２：按用四舍五入函数round()按里程把数据分别取整到各里程，如里程

为180.123、179.876、181.087 都归入０＋１８０里程断面。

３运用excel 的排序功能把数据从小到大或从大到小排序，这样就整理好符合断面图的外业数据了。

４因为在ＣＡＤ中左标输入是按“X ，Ｙ”的形式。我们用Ｘ坐标表示

“偏距”，Ｙ坐标表示“里程＋标高”。再在里程断面图上用横线标出各里程断面

的“零高程线”这样断面图的基本框架就形成。在excel 中用：B1&“ ，”&A1+C1 可得到如下所示文本：

-0.029，184.982

0.507，184.392

该数据第一表示为里程１８０断面上偏距标高对应的（-0.029，4.982）、（0.507，4.392）的两点。

（三）在ＣＡＤ中用B1&“ ，”&A1+C1 生成的文本绘断面线。打开ＣＡＤ软件，新建好各类图层，把要绘制断面线的图层置于当前，选择“多

段线Pline”明令，燃后在excel 中复制B1&“ ，”&A1+C1 所在列，

沾帖到ＣＡＤ命令行处就可生成一条多段线，然后用ＣＡＤ中“分解

explode”命令把多段线分解成相连的“直线”，再就是删除连接两断

面间那些“多余的直线”就可。