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工程测量在公路工程建设领域中一直扮演着重要角色,无论是坐标放样还是水准测量都维系着工程的建设质量,丝毫不能怠慢。对于工程测量的实践应用一方面依赖于高精度测设仪器作为平台支撑,比如全站仪、GPS等高精度测绘仪器的大量普及,就使得坐标测设法在公路建设领域得到了广泛应用,大大提高了测设放样的精度;另一方面对测设数据的计算也是开展测设工作的必要前提,它需要达到即精确又高效的要求。为此,从工程建设实际角度出发,有必要对现有的测量计算理论进行深入研究,建立坐标和高程计算的通用数学模型,并结合电子计算机的高运算能力,利用计算机编程语言开发测量计算应用程序,对提高测设数据的计算精度和效率都具有良好的实用价值。本文在既有研究成果的基础上,一方面以回旋线作为载体研究建立了通用坐标计算数学模型,并结合复化辛普森求积公式和高斯—勒让德求积公式在精度和编程难易程度上做了对比分析,发现基于复化辛普森求积公式的通用坐标计算数学模型更加适合高运算能力的计算机语言编程。另一方面利用法线垂距趋近法建立坐标反算数学模型,实现了中边桩对应中桩里程和偏距的反向解算。此外,以传统竖曲线标高近似计算数学模型为基础,总结相邻两坡度的正负性和它们差值的正负性的相关特点,将坡道线高程和纵距进行有效组合,形成了竖曲线高程计算通用数学模型。最后,通过对坐标和高程计算数学模型的程序化改进后,为测量计算程序的设计提供了可靠的通用数学模型基础。在上述数学模型基础上,本文以Visual Basic6.0语言为平台,通过应用ADO、Common Dialog、DataGrid、Rich Textbox、Tabbed等控件,成功搭建公路工程测量计算应用程序的界面操作平台,在建立10个计算数据库后,采用条件、循环和判断等多种编程语句完成应用程序的编码工作。实现了平曲线坐标单点正算、单点反算和批量计算;竖曲线高程和三维坐标的单点计算和批量计算功能,同时实现了以Word文档格式和Excel报表格式对计算数据结果进行输出和保存的功能,为施工测量工程技术人员提供了较可靠且高效率、高精度的测量计算辅助工具软件。最后,通过两项工程应用实例,对公路工程测量计算应用程序进行了相关验证,通过计算值与设计值的对比分析,表明以坐标正反算数学模型和高程计算数学模型为基础设计的公路工程测量计算应用程序其计算精度是满足施工要求的,能够适应公路工程测量计算作业的要求。