[科普中国]-三角锁

简介

以三角形为基本单元，相邻三角形共用一条边，沿着一定的方向伸展而形成的条带状的单一三角形网，称为三角锁。根据外业实测的基本元素不同，一般可以分为测角单三角锁、测边单三角锁、边角单三角锁、线形三角锁，公路控制测量冲常用的是边角三角锁，主要用于建立大跨度桥梁或中长隧道的平面控制网。三角锁是向某一方向扩展而构成锁链状，优点是扩展迅速、能通过适当选择扩展方向而避开通视困难地带，但图形强度不如三角网。

分类及特点三角锁是向某一方向扩展而构成锁链状，优点是扩展迅速、能通过适当选择扩展方向而避开通视困难地带，但图形强度不如三角网。

测角单三角锁如图，测量5个三角形的各个内角值和一条起始边边长，这样构成的三角锁称为测角单三角锁。这种三角锁没有边长条件，只有图形条件，而且图形条件也只有三角形内角和等于180度一种。具体计算时只需将5个三角形的内角独立平差，即可以根据AB边和平差后内角推求出其他三角形的边长。这种三角锁的优点是计算简单，缺点是约束条件少，没有发挥目前测边可以达到较高精度这一优势。

测边单三角锁如图4，测量5个三角形的所有边长值，不测内角值，这样构成的三角锁称为测边单三角锁。很显然，测边单三角锁既不存在图形约束条件，也不存在边长约束条件，是一个自由三角锁。由于自由三角锁无法检查测量错误，所以公路控制测量中用的较少。

边角三角锁边角三角锁就是既测角又测边的三角锁，由于增加了约束条件，所以这种三角锁的精度指标比较好，也是公路控制测量中用得较多的一种三角锁。

线形三角锁如图，当三角锁的两端各有两个高级控制点，并以此作为附合条件，所构成的三角锁称为线形三角锁。按外业实测的基本元素不同，又分为测角线形三角锁、测边线形三角锁和边角线形三角锁。公路测量中，所要求布设的三角网一般都比较短小，而且大多布设成独立三角网，一般无法满足在较小范围内同时具有四个高级控制点的条件，所以公路测量中一般用得较少。1

应用道路工程中的应用三角网在道路工程中的应用主要在两个方面：
1.原始地面的分析
采集地面离散点数据，生成三角网从而模拟出地形模型，从而根据模型分析地貌、地势等特征。
2.设计面的表达
在地面三角网模型的基础上，根据道路中线，在某桩号处作中线的垂线，则该直线在三角网上的投影即为道路横断面地面线，从而可以提取道路横断面的数据。
3.分析地面和设计面的关系
将道路设计面的数据建立三角网叠加到地面三角网上，可以为分析道路各桩号处地面和设计面的相互关系提供直观的形象依据。

交叉口竖向设计中的应用基于TIN模型的交叉口竖向设计，适用于任何交叉口样式，有着广泛的用途，其主要步骤为：
1、得到交叉口竖向设计面的散点；
2、利用得到的散点，构建无约束的Delaunay TIN；
3、得到交叉口竖向设计面的各个特征线，这些特征线包括：路边线、路脊线；
4、在步骤2构建的无约束Delaunay TIN中插入特征线，形成约束Delaunay TIN；
5、调整交叉口设计面三维模型，增加、删除、调整交叉口竖向设计面的各个特征线上控制点高程，同时重复上述步骤1~4，以生成更合理的交叉口设计面三维模型。
6、全部调整完毕后，以交叉口边界线为约束边界，剪切掉交叉口边界外的三角形。2