本發(fā)明涉及一種公路邊坡分級(jí)方法，特別是一種用于道路邊坡自動(dòng)分級(jí)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：數(shù)字地面模型(digitalterrainmodel，dtm，簡稱數(shù)模)，是指地形表面形態(tài)等多種信息的數(shù)字表示，是按照一定的結(jié)構(gòu)而組織在一起的數(shù)據(jù)組，是對(duì)帶有空間位分布的地形屬性特征的數(shù)字的描述，通常空間分布是用一個(gè)平面坐標(biāo)系統(tǒng)來表示，而地形屬性特征是各個(gè)平面位置(x，y)上地面點(diǎn)的高程，它是地形起伏的數(shù)字表達(dá)，是建立不同層次的地理信息系統(tǒng)不可缺少的組成部分。在公路邊坡設(shè)計(jì)階段，為了邊坡自穩(wěn)定性考慮，需要設(shè)計(jì)邊坡分級(jí)。而目前在進(jìn)行公路邊坡設(shè)計(jì)時(shí)，目前為止主要使用人工計(jì)算的方法。主要依靠人工去測量和比較判斷設(shè)計(jì)邊坡分級(jí)的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)。這就造成了設(shè)計(jì)人員工作量大以及測量比較之間的繁瑣，還會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)出來的結(jié)果與邊坡的實(shí)際情況誤差較大等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供了一種道路邊坡自動(dòng)分級(jí)方法及系統(tǒng)。本發(fā)明通過以下的方案實(shí)現(xiàn)：一種道路邊坡自動(dòng)分級(jí)方法，包括以下步驟：s1：讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)；s2：判斷給排水邊緣點(diǎn)與地面關(guān)系；若需要進(jìn)行挖方或者填方時(shí)，則進(jìn)行邊坡分級(jí)；s3：根據(jù)級(jí)數(shù)、斜率和高度設(shè)計(jì)邊坡。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過可以進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行道路邊坡分級(jí)，降低了公路邊坡設(shè)計(jì)工作難度。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s3中，具體包括：s31：設(shè)計(jì)斜坡的斜率和高度；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則執(zhí)行步驟s32；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)；s32：設(shè)計(jì)橫坡的斜率和高度；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則進(jìn)行返回步驟s31；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置的步驟中，具體為：s311：以斜坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該斜坡段的中心點(diǎn)為c；s312：選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)；s313：重復(fù)s312，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置步驟中，具體包括：s321：以橫坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該橫坡段的中心點(diǎn)為c；s322：選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)；s323：重復(fù)s312，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟s1中具體通過gis三維模型讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。本發(fā)明還提供了一種道路邊坡自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其包括讀取模塊，用于讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)；判斷模塊，用于判斷給排水邊緣點(diǎn)與地面關(guān)系；若需要進(jìn)行挖方或者填方時(shí)，則進(jìn)行邊坡分級(jí)；設(shè)計(jì)模塊，用于根據(jù)級(jí)數(shù)、斜率和高度設(shè)計(jì)邊坡。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述設(shè)計(jì)模塊具體包括：斜坡設(shè)計(jì)模塊和橫坡設(shè)計(jì)模塊；所述斜坡設(shè)計(jì)模塊，用于設(shè)計(jì)斜坡的斜率和高度；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則轉(zhuǎn)到所述橫坡設(shè)計(jì)模塊；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)；所述橫坡設(shè)計(jì)模塊，用于設(shè)計(jì)橫坡的斜率和高度；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則進(jìn)行返回所述斜坡設(shè)計(jì)模塊；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述斜坡設(shè)計(jì)模塊包括中第一心點(diǎn)選取模塊；所述第一中心點(diǎn)選取模塊，用于以斜坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該斜坡段的中心點(diǎn)為c，并選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述橫坡設(shè)計(jì)模塊包括第二中心點(diǎn)選取模塊；所述第二中心點(diǎn)選取模塊，用于以橫坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該橫坡段的中心點(diǎn)為c，選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述讀取模塊具體通過gis三維模型讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。綜上，本發(fā)明具備以下的有益效果：本發(fā)明通過可以進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行道路邊坡分級(jí)，降低了公路邊坡設(shè)計(jì)工作難度。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過手工計(jì)算時(shí)，工作量大的問題。為了更好地理解和實(shí)施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖說明圖1是本發(fā)明的道路邊坡自動(dòng)分級(jí)方法的步驟流程圖。圖2是本發(fā)明的步驟s3中邊坡設(shè)計(jì)的步驟流程圖。圖3是給排水邊緣點(diǎn)與地面距離相近時(shí)示意圖。圖4是斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面之下的示意圖。圖5是斜坡邊緣點(diǎn)位于地面之上的示意圖。圖6是斜坡邊緣點(diǎn)位于地面的示意圖。圖7是橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之下的示意圖。圖8是橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上的示意圖。圖9是多級(jí)邊坡設(shè)計(jì)示意圖。圖10是橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面的示意圖。圖11是本發(fā)明的道路邊坡分級(jí)系統(tǒng)的連接框圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。請參閱圖1，其為本發(fā)明的道路邊坡自動(dòng)分級(jí)的步驟流程圖。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中使用人工計(jì)算的技術(shù)缺陷，提供了一種道路邊坡自動(dòng)分級(jí)方法，其具體包括以下步驟：s1：讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。在本步驟中，所述步驟s1中具體通過gis三維模型，可以準(zhǔn)確地讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。s2：判斷給排水邊緣點(diǎn)與地面關(guān)系；若需要進(jìn)行挖方或者填方時(shí)，則進(jìn)行邊坡分級(jí)。請參閱圖3，其為本發(fā)明的給排水邊緣點(diǎn)與地面距離相近時(shí)示意圖。如果是邊緣點(diǎn)p與地面q相近，就直接平滑過渡，不需要進(jìn)行邊坡分級(jí)。如果是填方和挖方就需要設(shè)計(jì)邊坡的級(jí)數(shù)。s3：根據(jù)級(jí)數(shù)、斜率和高度設(shè)計(jì)邊坡。具體的，在本步驟中，首先構(gòu)造一個(gè)邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)表。具體的，如下表1和表2所示，在本實(shí)施例中，構(gòu)造以下兩個(gè)參數(shù)表，邊坡默認(rèn)參數(shù)表和邊坡分級(jí)特例表。表1(邊坡默認(rèn)參數(shù)表)編號(hào)起點(diǎn)終點(diǎn)方向默認(rèn)斜率默認(rèn)高度默認(rèn)平臺(tái)寬度1160000160500左1.5822160800161000左1.5823161360161580左1.582表2(邊坡分級(jí)特例表)父編號(hào)邊坡級(jí)數(shù)邊坡斜率邊坡高度邊坡平臺(tái)寬111.2562.5121.2562.25131.75102.5211.2562.75231.56324282.5321.2562.75341.25103請同時(shí)參閱圖2，其為本發(fā)明的步驟s3中邊坡設(shè)計(jì)的步驟流程圖。所述步驟s3中包括以下兩個(gè)步驟：s31：設(shè)計(jì)斜坡的斜率和高度。請同時(shí)參閱圖4，其為斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面之下的示意圖。當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置。本步驟s31中具體的尋找的步驟包括：s311：以斜坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該斜坡段的中心點(diǎn)為c；s312：選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)；s313：重復(fù)s312，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。請同時(shí)參閱圖5，其為斜坡邊緣點(diǎn)位于地面之上的示意圖。當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則執(zhí)行步驟s32。請同時(shí)參閱圖6，其為斜坡邊緣點(diǎn)位于地面的示意圖。當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)。s32：設(shè)計(jì)橫坡的斜率和高度。請同時(shí)參閱圖7，其為橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之下的示意圖。當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置。在本步驟s32中，具體包括以下步驟：s321：以橫坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該橫坡段的中心點(diǎn)為c。s322：選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)。s323：重復(fù)s312，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。請同時(shí)參閱圖8，其為橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上的示意圖。當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則進(jìn)行返回步驟s31。在本步驟中，當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則需要繼續(xù)進(jìn)行斜坡的設(shè)計(jì)。請參閱圖9，其為多級(jí)邊坡設(shè)計(jì)示意圖。比如：給排水邊緣點(diǎn)與地面距離較高時(shí)，則需要通過連續(xù)多級(jí)斜坡和橫坡交替設(shè)計(jì)。請同時(shí)參閱圖10，其為橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面的示意圖。當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)。請參閱圖11，其為本發(fā)明的道路邊坡分級(jí)系統(tǒng)的連接框圖。為了實(shí)現(xiàn)上述分析方法，本發(fā)明還提供了一種道路邊坡自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)，其包括讀取模塊1、判斷模塊2和設(shè)計(jì)模塊3。所述讀取模塊1，用于讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。具體的，所述讀取模塊1通過gis三維模型讀取給排水邊緣點(diǎn)坐標(biāo)。所述判斷模塊2，用于判斷給排水邊緣點(diǎn)與地面關(guān)系。若需要進(jìn)行挖方或者填方時(shí)，則進(jìn)行邊坡分級(jí)。所述設(shè)計(jì)模塊3，用于根據(jù)級(jí)數(shù)、斜率和高度設(shè)計(jì)邊坡。具體的，所述設(shè)計(jì)模塊3具體包括：斜坡設(shè)計(jì)模塊31和橫坡設(shè)計(jì)模塊32。所述斜坡設(shè)計(jì)模塊31，用于設(shè)計(jì)斜坡的斜率和高度；當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置。具體的，所述斜坡設(shè)計(jì)模塊31包括中第一心點(diǎn)選取模塊311；所述第一中心點(diǎn)選取模塊311，用于以斜坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該斜坡段的中心點(diǎn)為c，并選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則轉(zhuǎn)到所述橫坡設(shè)計(jì)模塊32。當(dāng)斜坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)。所述橫坡設(shè)計(jì)模塊32，用于設(shè)計(jì)橫坡的斜率和高度。具體的，所述橫坡設(shè)計(jì)模塊32包括第二中心點(diǎn)選取模塊321。所述第二中心點(diǎn)選取模塊321，用于以橫坡段兩邊緣點(diǎn)為a和b，取該橫坡段的中心點(diǎn)為c，選取這三點(diǎn)中在地面之上并且距離地面最近的一點(diǎn)和地面之下并且距離地面最近的一點(diǎn)，繼續(xù)取上述兩點(diǎn)的中點(diǎn)，直至獲取的中點(diǎn)在地面為止。當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)在地面之下時(shí)，則尋找坡腳點(diǎn)位置；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面之上時(shí)，則進(jìn)行返回所述斜坡設(shè)計(jì)模塊；當(dāng)橫坡的邊緣點(diǎn)位于地面時(shí)，則結(jié)束邊坡設(shè)計(jì)。本發(fā)明通過可以進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行道路邊坡分級(jí)，降低了公路邊坡設(shè)計(jì)工作難度。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中通過手工計(jì)算時(shí)，工作量大的問題。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12