纬地初学者.docx

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纬地初学者

　　发个纬地的低等级公路设计指南给大家，希望对有需要的朋友予以帮助（如有需要的可给出评论后，我会把下面的补齐）

　　纬地低等级公路计算机设计指南

　　前言

　　随着计算机的逐渐普及和科技的高度发展，甩掉绘图板已不再是一句口号，利用计算机进行设计和绘图在整个设计行业已呈渐渐普及之势，期间经历了从无到有、从少到多、从低层次的计算绘图到高层次的在计算机上进行设计和方案比选，其发展速度不亚于计算机的发展，可以说是紧跟着计算机的发展。

在这种形势下，许多低等级公路的建设、设计及施工等部门也纷纷开始添置计算机等设备及道路辅助设计软件进行工程项目的设计绘图等工作。

而如何应用软件及熟练操作软件进行设计则成为首先需要解决的问题。

本书就针对低等级公路的测设特点，详细讲述如何利用纬地道路辅助设计系统进行低等级公路的内业设计工作。

　　低等级公路测设的主要特点是：

1、采用多种测设方法（有的甚至是较为落后的方法，不能运用到GPS等先进方法），进行现场定线、调线；2、特别是对于山区公路，为了适合地形变化，减少工程造价，平曲线数量繁多、复杂；3、测设过程中多处出现断链。

一般低等级公路的外业测设大多是采用传统的测设方法，即实地定线测量的一次定测方法，用花杆穿线、经纬仪测角、皮尺拉距、水准仪抄平等方法和手段完成外业测量，然后将测量得到的平面设计数据、纵横断面数据以及桥涵、地质等其它外业调查资料带回来做内业设计。

　　那么如何应用公路设计软件将这些原始数据输入计算机进行内业设计呢？

纬地道路辅助设计系统充分考虑了这一类用户的需求，可以采用多种方法录入外业测量数据进行设计，下面就低等级公路如何利用纬地道路辅助设计系统进行设计，举例做一个详细的操作使用过程说明。

　　示例项目概况项目名称：

××电站库区公路迁建工程公路性质：

新建工程

　　公路等级：

三级计算车速：

30km/h

　　路基宽度：

7.5m路面宽度：

6m

　　本说明是按照设计的先后步骤，一步一步进行操作过程地说明的，用户须按照此步骤从新建项目开始，逐步地进行设计操作。

软件应用的流程总体上就是我们进行公路项目设计的流程，在设计中这些流程往往是环环相扣的，例如用户要输出路基设计表，则须检查平面设计是否已经完成，设计向导是否已经运行生成了超高、加宽等文件，纵断面设计是否已经设计完成，是否进行了路基设计计算的操作等步骤，然后才能进行输出路基设计表的操作。

当然，当用户已经完成了这些设计步骤，并将设计生成的数据文件添加并保存在了纬地的项目管理器中，则用户在纬地系统中打开该项目，就直接可以进行路基设计表的输出了。

　　1平面设计

　　1．1新建项目

　　设计项目一开始，首先是新建项目，指定项目文件的名称和保存路径。

　　点击“项目”菜单条下的“新建项目”命令，系统弹出如图1－1所示对话框。

　　图1－1

　　在该对话框中进行新建项目的操作，其步骤如下：

　　1）输入项目名称，此名称可以是汉字名称或者是项目名称拼音缩写，用户可任意输入，以能方便识别为原则，示例中指定名称为“test3“。

　　2）点击“浏览”按钮，指定项目文件存放的路径。

　　本示例中，我们在D盘下新建了一个“电站公路项目”文件夹。

为了便于用户管理本项目的数据文件，系统将默认本项目设计的所有数据文件均存放在此文件夹，当然用户也可以自行指定其他的路径保存文件。

　　如图1－2所示，点击“保存”按钮，完成项目文件（test3.prj）的保存。

　　图1－2

　　3）指定平面线形文件的名称和路径。

如2）中所述，系统会默认平面线形文件（test3.pm）也存放于D盘的“电站公路项目”文件夹中。

直接点击如图1－1中的“确定”按钮，即完成了新建项目的设置。

　　用户也可以点击平面线形文件的“浏览”按钮，指定其他位置存放“平面线形文件”或指定其他位置存放的已有的“平面线形文件”做为本项目的平面线形文件。

　　关于项目管理器：

在新建项目设置完成后，系统会自动在纬地的项目管理器中增加一个平面线形文件的文件名（本例中为test3.pm），如图1－3所示。

由于还没有进行平面设计，所以此时平面线形文件还只有一个空的文件名，在平面设计完成后，进行平面数据存盘时，系统会自动转换得到此文件的数据。

有了这个平面线形数据文件（*.pm），就可以实现平面自动分图等操作。

　　图1－3

　　从图1－3中可看出，一个设计项目的所有数据文件均在此进行指定，由系统统一进行管理。

当添加、删除了某个文件或是重新指定了某个文件后，“项目文件”菜单下的“保存退出”命令会自动亮显，点击“保存退出”命令，则系统自动保存对项目文件所做的修改。

当用户在纬地系统中执行一个操作命令时，系统即从此处调用相关的数据文件完成一个命令的操作，而不用在执行操作命令时才去指定需要的文件，十分方便。

　　在纬地系统中，为了便于管理一个项目的数据文件，系统默认所有数据文件名都和项目名称（如test3）同名，只是给每个数据文件赋予不同的扩展名来区分不同的文件类型，所以用户不要隐藏文件的扩展名，这样在查看数据文件的时候就可以清楚的知道该文件是什么类型的文件。

其设置方法是：

打开“控制面板”中的“文件夹选项”，在“查看”选项卡中将“隐藏已知文件类型的扩展名”前面的小勾去掉即可。

当然纬地系统对于不同文件名的文件以及没有扩展名的文本文件也是支持的。

　　1．2输入平面设计数据

　　纬地系统中平面数据的输入有两种方法，一种是在纬地系统专门为低等级公路外业测量的平面数据录入设置的录入工具“平面数据导入/导出”对话框中输入；另一种方法则是在纬地系统的数据编辑器里面按照一定的格式输入平面设计数据，这里的数据编辑器也可以是windows操作系统自带的记事本等工具，只要是保存为纯文本格式即可，下面分别做以介绍。

　　1．2．1在“平面数据导入/导出”对话框中输入

　　点击“数据”菜单下的“平面数据导入/导出”命令，系统弹出“平面数据导入/导出”对话框，如图1－4所示。

　　图1－4

　　根据对话框的提示，用户逐项填入外业平面设计的各项数据。

　　各栏目的数据输入说明如下：

　　1）起始桩号：

输入本项目的路线起点桩号，纬地中的桩号录入均为纯数据格式，不能加入其它字符。

如起点桩号为K0+000，则输入0，如起点桩号为K2+500，则输入2500。

　　2）起点X、Y坐标：

输入起点的测量坐标，如果外业测量中没有坐标，可以输入一个任意的假设X、Y坐标。

注意坐标值宜输入较大的数值，避免坐标可能会产生负值，因为路线可能往坐标值减少的方向前进，而坐标取值一般都是正数。

　　3）起始方位角：

输入起始边与北方向的方位夹角，输入格式为：

按度分秒的格式输入，用小数点分割度和分秒，如115°03′25.5″则输入115.03255，又如30°则输入30即可。

如果外业中没有测量方位角，也可以输入一个大概估计的方位角，当然输入任意角度也可以。

　　4）数据格式：

系统支持输入“交点间距”或“交点桩号”两种格式的平面数据文件，在数据模式的下拉菜单中用户可以选择采用“交点间距”的模式还是采用“交点桩号”的模式输入平面设计数据。

　　5）交点编号：

输入路线起点、各交点号和终点的名称和编号。

注意输入时可不带“JD”两个字符，在平面标注交点时，系统会自动加上“JD”，如“JD1”则输入1。

　　6）交点间距或交点桩号：

按照选择的数据格式，输入交点间距或交点桩号。

注意：

如果路线测量中存在虚交或者断链，则必须选择交点间距的数据模式，因为虚交点不存在交点桩号，而断链以后的桩号是路线测量的表面桩号，并非按路线实际距离推算的连续桩号，所以不能采用交点桩号的数据格式。

　　7）圆曲线半径：

输入每个交点转角设置的曲线半径。

路线终点的半径一栏则输入0。

　　8）交点转角：

输入每个交点的转角，数据格式同3）中起始方位角的格式，如果是左转则在角度前加负号，角度为正值则表示右转。

如交点1的转角为左转25°34′37.5″则输入-25.34375；又如交点2的转角为右转42°41′53″则输入42.4153。

路线终点的转角输入0。

　　9）前缓长、后缓长：

输入前后缓和曲线的长度。

由于平曲线前后缓和曲线可以设置不同的长度，所以需分别输入前缓长和后缓长。

路线终点的前缓长和后缓长均输入0。

　　10）关于平面交点虚交的数据格式说明：

　　本例中jd3即为一个虚交点，上面是jd3的数据格式，其基本格式还是平面数据的格式，下面逐行进行说明：

　　①第一行输入虚交点的编号、半径（本例中半径为45）和缓长（本例中缓长为25），转角一列输入0，交点间距一列输入-2，表示有两个虚交点，同样道理，如果有三个虚交点则输入-3，纬地系统支持多点虚交的模式。

　　②第二行输入虚交A点的设计数据，即交点编号、交点间距（是指到上一个实交点即交点2的交点间距）、转角，半径和缓长的位置输入0进行占位；

　　③第三行输入虚交B点的设计数据：

即交点编号、交点间距（是指到虚交点A的交点间距）、转角、同样在半径和缓长的位置输入0占位。

　　注意：

由于虚交点是没有交点桩号的，所以在输入带有虚交的平面数据时，只能选择“交点间距”的数据模式；同样道理，在输入带有断链的平面数据时，也需要选择“交点间距”的数据模式进行输入，而不能用“交点桩号”的数据模式进行输入，因为在导入时系统是默认按照连续桩号进行计算的，而断链以后的桩号并不是实际的连续桩号，而是设置断链以后的表面桩号。

　　对话框中各功能按钮说明：

　　点击“插入”按钮，可在光标所在行后面插入一个空行，继续输入下一个交点的平面数据。

　　点击“删除”按钮，可以删除光标所在的当前行。

　　点击“存盘”按钮，系统弹出一个如图1－5所示保存文件的对话框，指定文件保存的路径，在文件名一栏中输入文件名，点击“保存”按钮，则将当前输入的平面数据保存为一个扩展名为jdx的纯文本文件。

如本例中保存的文件名为“test3.jdx”。

　　图1－5

　　1．2．2在数据编辑器中输入

　　用户在熟悉了平面数据文件的格式后，也可以直接用纬地系统的数据编辑器来输入平面设计的原始数据，纬地系统也支持用其它的文本编辑工具如记事本等进行数据录入。

纬地平面数据文件（*.jdx）的文本格式如图1－6所示。

　　图1－6

　　平面数据文件格式如下：

　　第一行数据分别为：

平面交点总数（不含起点，同时等于此行以下数据的总行数），路线起点桩号，起点的X（N）坐标，起点的Y（E）坐标，起始边的方位角、交点桩号或交点间距控制位（0表示以下使用交点桩号；1表示以下使用交点间距）；

　　第二、三....行数据分别为：

交点编号，交点桩号（或交点间距），平曲线半径，交点转角，第一缓和曲线长度，第二缓和曲线长度；

　　最后一行数据分别为：

终点编号，交点桩号，0，0，0，0

　　操作说明：

　　1、点击“新建”按钮，出现一个空白文本框；

　　2、按照数据格式的说明输入平面数据，数据均为半角数字，数据之间均以空格分开，空格数量不限；

　　3、点的X（N）、Y（E）坐标和起始边的方位角，如果在外业测量中没有测定坐标和方位角，可以任意指定，坐标尽量使用较大的数值（6位以上），以免在路线较长时出现坐标为负值等情况；

　　4、交点的转角采用度分秒形式输入，右偏取正值，左偏取负值，如86.52075表示交点转角为右偏86度52分07.5秒。

　　5、数据输入完成后，点击保存按钮，在弹出的对话框中指定文件保存的路径，输入文件名，注意此文件名需加“jdx”扩展名（即*.jdx，本示例中保存文件的文件名为test3.jdx），以便于用户查找，点击保存按钮即完成平面数据的存盘。

　　1．2．3关于交点坐标数据的录入方法

　　对于低等级公路的外业平面测设，有的用户也习惯利用全站仪通过测量交点坐标来进行平面设计和放线。

对于这种平面数据，可以通过纬地系统的“数据”菜单下的“平面交点导入/导出”工具来进行外业平面数据的录入，同样也可以在数据编辑器下按照一定的格式进行数据录入，在这里不做详述，用户可参阅本手册第三章“3.13平面交点导入”以及第十三章“13.13平面交点数据导入文件”的说明。

　　1．2．4关于断链桩号的设置

　　在进行路线的外业平面设计时，往往由于局部改线或事后发现某一段计算错误，或在分段测量中由于假定起始里程而造成路线全段里程不连续，这时就需要进行断链处理，以断链桩具体说明新老桩号的对比关系，使新老桩号实现正确的桩号联测。

在内业进行平面设计时，就需要在项目中添加断链桩号，添加断链桩号的具体操作步骤如下：

　　1）打开“项目”菜单下的“项目管理器”命令，系统弹出项目管理器对话框，用鼠标点击“属性”选项卡，打开“编辑”菜单，即可选择“添加断链”命令，如图1－6所示。

　　如果项目中已经添加了一个断链，选择该断链，则“编辑”菜单中的“删除断链”命令即会亮显，就可以对该断链进行删除操作了。

　　2）执行“添加断链”命令后，系统即在“项目属性”一栏的下方增加一栏“断链1”的编辑栏，在该栏的“断链前桩号”一行中输入断链桩号中等号前面的桩号（即新桩号、路线来向桩号），在“断链后桩号”一行中输入等号后面的桩号（即老桩号、路线去向桩号），系统即自动算出该断链的长度，即完成一个断链的添加。

　　项目中如有多个断链，可继续点击“编辑”菜单下的“添加断链”命令；如果要删除某个断链，则用鼠标选中该断链，然后点击“编辑”菜单下的“删除断链”命令，即可删除该断链；还可使用“前移断链”和“后移断链”命令来调整断链桩号的前后顺序。

　　例如在本示例项目中（test3项目）有一个断链，断链桩号为622.35=620，断链的设置如图1－6所示。

　　图1－6

　　添加断链以后，系统会自动识别断链，自动在平面设计绘图时绘制出断链桩号，在纵断面拉坡时自动给拾取的变坡点桩号加上对应的桩号前缀，并在所有由系统自动生成的数据文件中的桩号前加上对应的桩号前缀。

　　关于桩号前缀的标识约定：

在第一个断链位置以前的所有桩号前均添加一个字母“A”，大小写均可，在第一个断链位置以后的所有桩号前均添加字母“B”；在第二个断链位置以后的所有桩号均添加字母“C”，如果有多个断链，则接着按照D、E、F、G……的顺序依次添加。

在本示例中，桩号“A622.35”和桩号“B620”根据断链桩号可知是同一个位置的两个桩号，在纬地系统中输入此位置的桩号时，只取前桩号即A622.35即可。

　　1．3平面数据导入

　　该功能用于将平面数据文件自动转换为纬地系统专用的平面交点数据文件（即*.jd），有了此文件就可以在“主线平面设计”中进行路线平面设计的各种修改、调整和绘图。

其操作步骤如下：

　　1）点击“数据”菜单中的“平面数据导入/导出”命令，打开如图1－4所示平面数据导入对话框；

　　2）点击打开按钮，按照平面数据保存的路径找到已保存的平面数据文件（test3.jdx），选中此文件，点击“打开”按钮，即出现如图1－4中所示平面数据；

　　3）点击对话框中下方的“导入为交点数据”按钮，出现平面交点文件的保存对话框，指定文件保存的路径，在文件名一栏中输入文件名（本例中为输入test，系统默认所保存文件的类型即文件扩展名为jd），点击“保存”按钮，即完成平面数据的导入。

　　本系统默认为本项目的所有数据文件均保存在同一文件夹下。

　　1．4平面交点文件的添加

　　只有在项目管理器中添加了平面数据导入后生成的平面交点文件（*.jd），才可以在打开的“主线平面设计”对话框中看到我们输入的平面设计数据。

　　添加平面交点文件的步骤如下：

　　1）点击“项目”菜单下的“项目管理器”命令，系统弹出项目管理器对话框；

　　2）在“文件”管理中选择“平面交点文件（*.jd）”行，鼠标单击该行位置，则在该行编辑栏右侧弹出一个“…”按钮，点击该按钮，系统接着弹出一个对话框；

　　3）在弹出的打开文件的对话框中按照平面交点文件保存的路径找到平面交点文件，选中该文件（如本示例中选中test3.jd文件），单击“确定”按钮，则该平面交点文件添加到项目管理器中，如图1－7所示。

　　4）点击项目管理器中“项目文件”菜单下的“保存退出”命令，完成平面交点文件的添加。

　　图1－7

　　1．5主线平面设计

　　启动纬地系统的“设计”菜单下的“主线平面设计”命令，系统弹出如图1－8所示“主线平面设计”对话框。

　　图1－8

　　1．5．1对话框主要功能控件的说明

　　从图1－8中可以看到，此对话框中主要描述的是平面交点文件中每一个交点曲线的曲线要素、主点桩号等等所有的相关信息，用鼠标可以拖动对话框中的滑动块到任意交点位置。

　　1）对话框最上面一行“平面交点文件名”一栏中显示的是在项目管理器中添加的平面交点文件名称，名称下面显示的所有交点曲线的相关信息都是此平面交点文件里的内容。

　　2）交点序号和交点名称：

交点序号是指系统进行交点排序和计算的交点编号，此序号不可修改；交点名称是指外业测量时每一个交点的人为编号，此编号可以修改，并能在平面图中绘出。

　　注意：

当平面设计计算中有错误时，系统会在命令行中提示某某交点的交点间距长度不够，即相邻两曲线的切线长度之和大于两交点的交点间距。

此时命令行中所提示的交点号就是指交点序号，而非人为编号的交点名称，按照系统提示的出现错误的交点序号，拖动滑动块找到此交点，就可以对其半径等进行修改并进行试算。

引起此错误的原因可能是由于外业计算（采用计算器或PCE500等）的精度相对较低，导入后和程序计算的结果稍有出入，在相邻两曲线径向连接时可能会出现短直线或两曲线交叉，根据系统提示找到此交点，选择与前、后交点曲线相接的计算模式重新反算半径即可。

纬地系统中也允许交点曲线出现一些交叉，其交叉长度不能大于5毫米。

最好的办法是使用纬地外业手簿软件进行外业计算，由于纬地外业手簿采用和纬地道路系统相同的计算模块，可以保证外业计算的精度和与程序计算结果的一致性，并且免去了外业平面数据输入和导入的过程。

将掌上电脑和计算机连接后，用鼠标可以将外业设计的平面交点数据直接拖到计算机中，系统会自动将其转换为纬地系统所需的平面交点文件，将其添加到项目管理器中就可以进行主线平面设计的计算绘图等操作。

　　3）平曲线计算模式的选用：

在“主线平面设计”主对话框，鼠标拖动滑块到需要进行调整计算的交点，点击“平曲线计算模式”栏右侧的下拉菜单，可看到各种平面曲线计算模式，如图1－9所示。

　　图1－9

　　纬地系统提供了常用的十三种反算模式和常规计算模式，一般常规使用第一种已知S1+Rc+S2的计算模式，输入半径、前缓长和后缓长进行计算。

对于某些需要反算半径和缓长的交点，用户可以根据需要选择一种反算模式进行平面曲线的反算。

关于这十三种计算模式的使用介绍详见本手册第三章“3.11十三种交点法曲线设计计算方式”的说明。

　　4）点击对话框左下角的“控制…”按钮，可以对平面设计绘图的各项参数进行设置，如图1－10所示。

　　图1－10

　　下面对各项参数设置一一进行说明：

　　①路线起始桩号：

用户可以在这里修改路线的起点桩号；

　　②重绘刷新：

选中此选项则在前面的小方框中出现一个小勾，可以对已绘制的平面图形重新进行绘制，并清除先前绘制的平面图形；

　　③绘设计线：

选中此选项就可以在平面图中绘出路中线的线形；

　　④绘交点线：

可以选择是否在路线平面图中绘出交点线，并可以设置图中绘制的交点号的字体大小。

例如在绘制用地图及总体布置图时不需要绘制交点线，用鼠标点击小方框去掉小勾，在计算绘图时则不绘出交点线；

　　⑤曲线模拟步长：

平面图中绘制的每一段曲线都是由若干个点连接组成的，点与点之间的距离即曲线的模拟步长，系统默认曲线的模拟步长为1米，已能满足公路平面图中曲线绘制的要求，根据不同的比例和精度要求，用户也可以修改此步长。

　　⑥标注公里桩：

用户可以选择在平面图中标注公里桩，并可以选择所标注公里桩图形符号和公里桩字体的大小；

　　⑦标注百米桩：

可选择是否标注百米桩并设置百米桩字体的大小；

　　⑧标注曲线要素点：

可以选择是否标注曲线的主点桩号，并可以设置主点桩号的字体大小以及曲线节点绘制圆圈的大小；

　　⑨标注曲线参数：

可以选择是否在平面图中绘出直线（R-∞）、圆曲线的半径参数以及缓和曲线参数；

　　⑩标注位置的设置：

可以分别设置百米桩以及曲线主点桩号在平面图中标注的侧别是左侧还是右侧，主点桩号还可以根据习惯选择标注在曲线内侧，根据需要还可以设置主点桩号的标注和路中线横向空开一定的距离（单位为米）。

在百米桩一栏的下拉菜单中，用户可以根据需要选择标注50m、25m、20m、10m间距的桩号。

　　5）“实时修改”按钮：

用于在平面计算绘图后，对交点进行沿前边、沿后边或自由拖动的修改操作，可连续对多个交点进行修改操作。

如图1－11A所示，即是在对平面交点进行实时拖动的修改。

　　当执行该命令，并选择平面交点进行拖动修改时，在屏幕左上角弹出一个平面参数显示框，框中显示当前鼠标位置的交点坐标、交点桩号、曲线要素以及前后直线长度等参数。

在拖动交点的过程中，随着鼠标的移动，显示框中的参数随之发生改变，设计者可随时参考显示框中的参数来确定新的交点位置。

结束修改时可点击鼠标右键返回主对话框。

　　主线平面设计的“实时修改”功能是在计算机上进行平面设计定线和调线时使用频率最高的一个工具，也是进行平面线形修改的一个非常方便的工具。

　　图1－11A

　　6）“试算”：

在当前交点位置选择一种新的计算模式，或是输入新的园曲线半径和缓和曲线长度等，点击“试算”按钮，系统将重新进行平面线形的计算，并刷新主线平面设计对话框中显示的当前交点的曲线要素、主点桩号及前后直线长度等信息。

　　1．5．2平面计算绘图

　　用户在项目管理器中添加了平面交点文件（*.jd）后，并在主线平面设计对话框中检查各个交点的曲线设置和参数计算无误后，就可以进行平面计算绘图了。

　　其操作步骤如下：

　　1）打开“主线平面设计”对话框，点击对话框左下角的“控制”按钮，系统弹出“主线设计控制参数设置”对话框，根据上一节中说明，对平面绘图的各项参数进行设置，设置完成后点击“确定”按钮退出此对话框。

　　2）点击“主线平面设计”对话框中的“计算绘图”按钮，系统即自动在Autocad的图形屏幕上绘制出平面路线图形，可通过CAD的范围缩放等命令查看绘出的平面路线是否正确。

如图1－11B所显示即为系统“计算绘图”绘出的平面路线中的一部分。

　　3）点击主对话框右上角的“存盘”按钮，保存平面交点数据文件并通过系统自动转换得到平面线形数据文件，然后就可以进行“平面自动分图”了。

　　图1－11B

　　提示：

（1）AutoCAD是一个双精度的绘图平台，系统在此平台上绘制的路线平面图是按照平面数据输入时给定的起点坐标和起始边方位角，在Autocad图形屏幕的坐标对应位置绘制出来的，所以用户可能在当前屏幕所显示的区域看不到平面图，利用Autocad的范围缩放命令（即在AutoCAD命令行输入z回车，再输入e回车）就可以将路线平面图在当前屏幕窗口全部显示出来。

（2）如果需要调整桩号位置及字体大小等，打开参数“控制”按钮进行适当调整，点击“确定”按钮退出，重新点击“计算绘图”按钮，系统将按照新的绘图参数设置重新刷新绘制出路线平面图。

　　（3）如果放大查看路线局部的曲线部分，可能显示出来的曲线会以折线显示，这属于曲线模拟显示的步长没有刷新的原因，并非曲线变成了折线，对平面图的打印输出没有影响。

可以利用Autocad“视图”菜单下的“