浅谈AutoCAD和Excel软件辅助计算结构物坐标的方法

昝晓兵

摘要运用AutoChD和Excel软件在道路工程施工测量内业中辅助计算结构物坐标的方法，比常规的程序法计算方便快捷，形象直观，易于初学者学习掌握，业务素质能够得到快速提升，是一种能够自我实现数据复核的图形计算坐标方法，具有推广的价值。

关键词AutoCAD；辅助计算；结构物；坐标

1概述

本方法是依据工程实践经验，采用数形结合的思想，运用AutoCAD和Excel软件将工程施工中图形与数据实现相互转化，从而达到辅助计算结构物控制点坐标的目的。运用此方法可以将图纸中结构物的平面图形转换成坐标放样数据，坐标放样数据又可以转化为形象、直观的平面图形，并且能够自我实现数据复核快速找出测量计算中存在的较大错误，另外生成的图形也可以为其他测量工作或施工平面布置等提供操作平台，使测量数据计算、施工放样的精度及工作效率得到很大的提高。此方法操作简单，易于初学者学习掌握，业务素质能够得到快速提升，通过工程实践证明，具有推广价值。

2工作原理及适用范围

2.1工作原理

此方法的工作原理就是运用数形结合的思想，将施工图纸上有限的结构物的结构控制点通过程序软件计算出坐标数据，坐标数据通过Excel软件编辑成AutoCAD软件识别的点坐标格式，或直接用点坐标格式绘制于AutoCAD软件中，根据结构控制点的相对位置绘制完整的结构物实体平面图形，再通过AutoCAD软件的查询功能，从图形上提炼出所有的结构物控制点坐标数据。在具体施工测量结构物坐标计算上，只需将施工现场的大地坐标系与AutoCAD软件中的绘图区的平面几何坐标系相统一，绘图比例为1：1，即可实现由图形到坐标数据的转化，从而实现辅助计算结构物坐标的目的。

2.2适用范围

适用于常规的道路工程结构物的坐标数据计算，尤其适用于结构复杂的、数据计算量大的结构物的坐标数据批量计算。

3操作方法

1）绘制线路中心线，定位置。对于道路工程来说，首先要通过程序软件根据设计院交底的线路曲线要素表计算出线路的曲线五大桩坐标，通过Excel软件编辑坐标数据格式，将曲线五大桩坐标展点于AutoCAD软件的绘图区，按照曲线要素表上给出的线路曲线参数来绘制线路中心线图形，目的是将大地坐标系中的设计线路中心线定位于AutoCAD软件的绘图区，绘制后的图形与设计线路中心线长度及曲线走向会保持一致。

2）绘制结构物轴线，定对称轴基线和对齐源点。在道路工程中，结构物无论简单与复杂，轴对称结构还是中心对称结构，在其平面图上都能相对找到一个对称轴，目的是用来作为下一步对齐操作的对称轴基线和对齐源点。结构物的结构控制点对于对称轴来说平面位置是固定的，因此确定了对称轴就等于确定了结构物的平面位置，不需要将工作重心花费在考虑结构物是位于线路直线段还是曲线段上进而寻找各个结构控制点与线路中心线的位置关系上，这样就简化了计算的工作量，仅需要计算对称轴上左、中、右桩选择任意2个点的数据即可完成结构物对称轴基线的绘制，进一步节省了时间。一般选择横向于线路的结构物轴线作为线路中心线图上绘制的结构物对称轴基线，结构物的中心点作为对齐源点，习惯上将结构物的横向轴线与线路中心线的交点作为结构物的中心点。结构物横向轴线又与线路中心线产生正交和斜交的位置关系。

3）绘制结构物平面图形。按照图纸结构物平面图及立面图，在线路中心线图上将所要计算的结构物平面图绘制在所对应的轴线旁，目的是方便下一步对齐操作。绘制结构物平面图时，可将对称轴水平设置，便于AutoCAD软件绘图命令的运用，简言之，方便将图纸上的结构物平面图快速“复制”于AutoCAD软件中。绘制时，要在结构物平面图形上将结构物轴线与线路中心线的正交、斜交角度标明，一方面便于复核，另一方面轴线与线路中心线的交点即为下一步对齐操作的源点。在绘图的过程中，能够对结构物的规格尺寸进行复核，对施工工艺，设计意图及结构控制要点能够再次有个清楚的认识，重要的是能够直观的得到复杂结构物结构控制点与线路中心的位置关系，为坐标数据正反算复核提供依据。

4）结构物平面图形对齐操作。通过AutoCAD软件绘图命令将绘制的结构物平面图对齐于对应线路中心线的对称轴线基线处，操作时需先对齐源点，即线路中心线旁绘制的结构物平面图形的横轴线中心源点与线路中心线上对称轴线基线上的源点在对齐操作后要重合。其次方向点对齐时方向要一致，左侧对应左侧，右侧对应右侧，不能混合。这样绘制的线路中心线上的结构物平面图形就与大地坐标系中设计的位置相一致。对齐操作可单独对一个涵洞或者一个桥墩承台完成后，也可以全部将整个桥的承台完成后，再进行下一步列表查询坐标工作。

5）列表查询结构物平面图上结构控制点坐标，并处理数据。列表查询操作可单纯查询结构物一条边上两端点的结构控制点坐标，也可将所有结构物上待查询点用多段线连接起来统一批量列表查询坐标。需要注意的是，列表显示的坐标为平面几何坐标系（X，Y）格式，其中X坐标为东坐标，Y坐标为北坐标。用于施工放样时，需通过Excel软件将坐标（X，Y）格式编辑转换成坐标（Y，X）格式，这样就转换成大地坐标系的坐标（N，E）。

6）坐标反算复核。将查询后的结构物结构控制点坐标通过软件或者程序进行坐标反算，计算出相应的里程和偏距，再结合图纸和绘制的图形复核数据的准确性，逻辑性。对于错误的数据，再次重新按照操作步骤逐项进行验证，直到准确为止。

4结论

本文对AutoCAD和Excel软件运用于辅助计算结构物结构控制点坐标的方法进行了理论的论述和具体操作的讲述，旨在希望能夠为从事测量工作的朋友业务素质的提高提供帮助。AutoCAD和Excel软件运用于辅助计算结构物结构控制点坐标，仅是其强大功能的冰山一角，仍有待于工程技术工作人员的学习和实践推广。