实验十六 DTM模型
Step: 选择仅 处理剖 面
三、实验步骤与内容
生成的剖面图效果
保存剖面图的线文件和点文件,文件名均为“剖面图”。
三、实验步骤与内容
4.GRD模型 执行如下命令:GRD模型离散数据网格化,网格化处理 离散数据。
Step1: 网格化方法按框中所示设 置,其余各项设置采用缺 省设置
三、实验步骤与内容
7.5 GRD模型
下面依次来说明上图中7 个标注的作用: ①、将标注为“1”处的“等 值线套区”打“√”; ② 、单击标注为“2”处的“ 等值层值”按钮,系统会 弹出一对话框 ,如右图 ;
这里我们可以修单击“更新当前分段”按钮即可 修改成功,否则修改无效,然后单击“确认”按钮;
7.5 GRD模型
⑦ 、双击标注“7”处的“Yes”或“No”,来决定是否将对应该等高 线的高程值标注出来; 最后单击 “确定”按钮,生成等值线图,结果如图:
7.5 GRD模型
(3)、彩色等值立体图绘制:单击“Grd模型”菜单下“彩色等值立 体图绘制” 命令,如左图,系统弹出参数设置对话框 ,如右图 ;
7.4 DTM分析
第二步:单击“处理点线” 菜单下“线数据高程点提取 ”命令,如右上图; 则系统弹出“设置线抽稀点 参数”对话框 ,如右下图 ; 需注意的是“线属性高程数 据域”要选择高程值所在的 字段; 设置好参数后,单击“确定 ”按钮;
7.4 DTM分析
“线数据高程点提取”结果如图: (接下来,既可以生成Grd数据,也可以生成Tin数据)
数字高程模型(DEM)
Digital Elevation Model,数字地形模型中地形 属性为高程时称为数字高程模型。
TIN:不规则三角网。是由一组不规则的具有X、Y 坐标和Z值的空间点建立起来的不相交的相邻三角形, 包括节点、线和三角形面,用来描述表面的小面区。 TIN的数据结构包括了点和它们最相邻点的拓扑关系, 所以TIN不仅能高效率地产生各种各样的表面模型,而 且也是十分有效的地形表示方法。TIN的模型化能力包 括计算坡度、坡向、体积、表面长,决定河网和山脊线, 生成泰森多边形等。 Grd:规则格网数据
等值线 立体图 效果
三、实验步骤与内容
执行如下命令:文件数据存于点数据文件, 文件命名为“等值线立体图”。同样方式分别 保存线和区文件,文件名均为“等值线立体 图”。
7.4 DTM分析
1、GRD模型 3、模型应用 2、TIN模型
7.4 DTM分析
DTM:数字地形模型,是地形表面形态属性信息的数字表达,是带 有空间位置特征和地形属性特征的数字描述 ; DEM:数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型( Digital Elevation Model,简称DEM); 两种数据组织类型: 规则格网数据——Grd数据;
实验十六
DTM模型
数字地形模型(DTM)
Digital Terrain Model,是数字形式表示的地 表面,即区域地形的数字表示,它是由一系列地 面点的X,Y位置及其相联系的高程Z所组成。这 种数字形式的地形模型是为适应计算机处理而产 生的,又为各种地形特征及专题属性的定量分析 和不同类型专题图的自动绘制提供了基本数据。 在专题地图上,第三维Z不一定代表高程,而可代 表专题地图的量测值,如地震烈度、气压值等。
7.5 GRD模型
单击“GRD模型”菜单下 “离散数据网格化”命令 ,如左图,系统弹出“离 散数据网格化”对话框, 如右图 ; 单击对话框中的“文件换 名”按钮,保存生成的 Grd数据; 单击“确定”按钮;
7.5 GRD模型
单击“文件”菜单下“打开三角剖分文件”命令,如左图,打开上 步生成的Grd数据“TmpGrid.GRD ” ,如右图;
3.高程剖面线生成 执行如下命令:模型应用高程剖面分析交 互造线,在视图窗口任意位置点击鼠标,此时 系统会弹出坐标显示框,确定后,再选择第二 点完成剖面线指定,并将此剖面线保存,文件 名为“剖面线”。
三、实验步骤与内容
Step: 所采剖 面点的 坐标值 Step: 保存所指定剖面线数据
三、实验步骤与内容
三、实验步骤与内容
2.数据处理 执行如下命令:空间分析DTM分析文件 打开数据文件线数据文件,加载 CONLINE.WL文件。 执行如下命令:处理点线线数据高程点提取, 生成离散数据。
三、实验步骤与内容
Step: 设置抽稀系 数为0.5, 离散化等高 线
三、实验步骤与内容
执行如下命令:GRD模型彩色等值立体图绘 制。
Step2: 选择Step1所生成的格网数 据
三、实验步骤与内容
Step5: 退出参 数设 置,系 统绘制 等立体 图 Step3: 等值图参数设置
三、实验步骤与内容
Step4: 等值线 参数设 置,确 保等值 线套区 被选中
三、实验步骤与内容
7.6 TIN模型
模型应用;
四、思考题
1.如何借助等高线数据生成TIN模型?借助 TIN模型可以绘制哪些图件? 2.如何进行可视分析? 3.平面数据展布标注制图与高程点标注制图有 何区别?各有何用途?
7.5 GRD模型
③、单击标注为“3”处的“线参数”按钮,系统将弹出修改线参数对 话框,以供我们修改结果文件的线型, 如图;
7.5 GRD模型
④、将标注为“4”处的“等 值线光滑处理”打“√” ,并将光滑度选择为“高 程度” ; ⑤ 、将标注“5”处的“制 图幅面”改为“原始数据 范围”; ⑥、双击标注“6”处的颜色 ,系统弹出颜色表,如右 图,以供我们修改相应等 高线的颜色,不过一般情 况下默认就可以了
7.6 TIN模型
单击“Tin模型”菜单下“三角网内插网格化”命令,可以将Tin 数据转换成Grd数据; 单击“Tin模型”菜单下“剖分坡元图绘制”命令,可以绘制坡元 图; 单击“Tin模型”菜单下“剖分坡向分布图绘制”命令,可以绘制 坡向分布图;
单击“Tin模型”菜单下“剖分坡度分级图绘制”,可以绘制坡度 分级图;
三角剖分数据——Tin数据;
明码数据;
7.4 DTM分析
利用“输入编辑”模块中的等高 线自动赋值,对等高线文件 “KU6_3.WL”赋予高程值; 第一步:单击“文件”菜单下“ 打开数据文件/线数据文件”命令 ,如右图,打开演示数据 “KU6_3.WL” ;
7.4 DTM分析
打开演示数据“KU6_3.WL”,如图:
7.5 GRD模型
单击“等值图参数设置”按钮,则系统弹出“参数设置”对话框 ,如图; 在“等值线套区”前打“√”,单击“确定”按钮,返回上一级 对话框,然后单击“确认”按钮;
7.5 GRD模型
则“彩色等值立体 图绘制” 结果如右 图;
7.6 TIN模型
单击“Tin模型”菜单下“快速生成三角剖发网”命令,如左图, 系统提示是否保存Tin数据,单击“是”按钮,生成的Tin数据如右 图;
7.5 GRD模型
(1)、格网立体图绘制:单击“Grd模型”菜单下“格网立体图绘制 ”命令,如左图,系统弹出“规则网立体图绘制”对话框,如右图 ,单击“确定”按钮 ;
7.5 GRD模型
“格网立体图绘制”结果如图:
7.5 GRD模型
(2)、平面等值线图的绘制:单击“Grd模型”菜单下“平面等值线 图的绘制”命令 ,如左图,系统会弹出“设置等值线参数”对话 框 ,如右图;
一、实验目的与要求
1.掌握借助于等高线生成DTM模型的方 法。 2.掌握借助于DTM模型生成剖面线的方 法。
二、实验准备
1.实验数据:本实验数据保存于文件夹 Exercise-16中。 2.预备知识:DTM的概念,主要的生成方法。
三、实验步骤与内容
1.数据准备 将实验数据复制,粘贴至各自文件夹内。 启动MAPGIS主程序。在主菜单界面中,点击 参数按钮,在弹出的对话框中,设置工作目录 最终指向Exercise-16(盘符依据各人具体情 况设置)。
dtm主题模型总结
dtm主题模型总结1. 基本概念DTM(Dynamic Topic Model)是一种主题模型,用于捕捉主题随时间的变化。
它假设文档集合中的主题分布随时间变化,而不仅仅是文档集合本身。
DTM的主要目标是揭示和预测主题的动态变化。
2. 原理和算法DTM的原理基于潜在狄利克雷分布(LDA)。
在LDA中,文档被认为是由多个主题的混合物生成,而主题又是由词的多项分布生成。
在DTM中,这些主题的分布被认为是随时间变化的。
DTM使用一个连续的时间滑动窗口来更新主题分布。
具体算法包括以下步骤:●初始化:为每个时间点指定一定数量的主题和潜在词项的多项分布。
●迭代:对于每个时间点,重新估计每个文档的主题分布和每个主题的词分布。
这一步通常使用EM算法或变分贝叶斯方法进行优化。
●更新:随着时间的推移,根据最新的文档集合更新主题分布。
3. 优势和局限性优势:●能够捕捉主题随时间的动态变化。
●对于时间序列数据,能够提供更准确的主题建模。
●可以用于大规模数据集,具有较好的扩展性。
局限性:●对时间窗口的选择敏感,需要合适的窗口大小来捕捉主题变化。
●在某些情况下,可能难以识别主题的真正变化,特别是当数据频繁变化时。
●对于非平稳数据,可能需要更复杂的模型。
4. 应用场景DTM广泛应用于需要理解主题随时间变化的场景,例如:●社交媒体分析:研究流行话题或趋势的兴起和衰落。
●新闻分析:理解新闻报道的主题如何随时间变化。
●学术研究:追踪学术领域的研究趋势和主题演化。
●市场营销:了解消费者兴趣和需求的演变。
5. 未来研究方向未来的研究可能集中在以下几个方面:●开发更先进的算法和优化技术,以提高DTM的性能和效率。
●结合其他机器学习技术和方法,如深度学习,以增强DTM的主题建模能力。
●研究DTM与其他动态模型(如NMF、Kalman滤波器等)的结合使用,以更好地处理复杂的数据变化模式。
●探索DTM在更多领域的应用,如生物信息学、环境科学等。
DTM施工工艺
DTM施工工艺标题:DTM施工工艺详解与应用一、引言DTM(Digital Terrain Model,数字地形模型)是一种通过三维空间数据精确描述地形地貌特征的现代测绘技术。
在工程建设领域中,DTM施工工艺是利用高精度的数字地形模型进行施工设计和现场施工管理的重要手段,能够显著提高施工效率和工程质量。
二、DTM施工工艺流程1. 数据采集:首先,采用GPS全球定位系统、全站仪、无人机航测等多种方式获取施工现场的高精度地形数据,构建详细的数字地形模型。
2. 数据处理与建模:将采集的数据导入专业软件进行预处理、编辑和分析,生成反映实际地形地貌特征的DTM模型,包括地表起伏、坡度、高程等信息。
3. 施工设计:基于DTM模型,进行场地平整、土方量计算、道路设计、排水设计等工程规划与设计,确保设计方案贴合实际地形条件,优化施工方案。
4. 施工模拟与指导:利用DTM模型进行三维可视化施工模拟,提前预见并解决可能遇到的问题,实时指导现场施工,如挖填土方、铺设管线、建设构筑物的位置与高度控制等。
5. 进度监控与质量检测:施工过程中,可定期更新DTM模型,结合GIS地理信息系统进行项目进度监控与施工质量检测,实现精细化管理和智能化施工。
三、DTM施工工艺优势DTM施工工艺具有显著的优势,如提高设计精度、降低施工风险、减少资源浪费、提升工程质量和施工效率等。
它有助于实现对复杂地形条件下工程项目的精准预测、精细规划和精益施工,为现代化、信息化、智能化的工程建设提供了有力的技术支撑。
四、结语随着科技的进步与数字化技术的广泛应用,DTM施工工艺已成为现代建设工程中不可或缺的一部分。
未来,随着大数据、云计算及人工智能等新技术的发展,DTM施工工艺将更加成熟和完善,将在更大程度上推动建筑工程行业的高质量发展。
GIS原理——数字地形模型(DTM)与地形分析
是反映地表的起伏变化和侵蚀程度的指标,一般定义为地表单元 的曲面面积与其水平面上的投影面积之比。
Grid DEM上制作坡度、坡向图
(二)等高线的绘制
在格网DEM上自动绘制等高线主要包括两个步骤: 1、等高线追踪,利用DEM矩形格网点的高程内插出格网边上的等 高线点,并将这些等高线点排序; 2、等高线光滑,进一步加密等高线点并绘制光滑曲线。
此外,从DEM还能派生以下主要产品:平面等高线图、立体等高线图、 等坡度图、晕渲图、通视图、纵横断面图、三维立体透视图、三维立体彩色 图等。
二、DEM建立
1、数据获取与处理 1)数据采集
选点采集 沿断面采集
2) 数据处理
2、DEM 生成
1)人工网格法
在地形图上蒙上格网,逐 格读取中心点或交点的高程 值。
2)三角网法
对有限个离散点,每三个邻近点 联结成三角形,每个三角形代表一个 局部平面,再根据每个平面方程,可 计算各格网点高程,生成DEM。
2、D3E)M曲生面成拟合法
根据有限个离散点的高程,采用多项式或样条函数求 得拟合公式,再逐个计算各点的高程,得到拟合的DEM。 可反映总的地势,但局部误差较大。
DTM:当z为其他二维表面上连续变化的地理特征,如地 面温度、降雨、地球磁力、重力、土地利用、土壤类型等 其他地面诸特征,此时的DEM成为DTM(Digital Terrain Models)。
一、DEM 概述
2、表示法
1) 等高线法
等高线通常被存储成一个有序的坐标点 序列,可以认为是一条带有高程值属性的简 单多边形或多边形弧段。由于等高线模型只 是表达了区域的部分高程值,往往需要一种 插值方法来计算落在等高线以外的其他点的 高程。
实验十六 DTM模型讲解
三角剖分数据——Tin数据;
明码数据;
7.4 DTM分析
利用“输入编辑”模块中的等高 线自动赋值,对等高线文件 “KU6_3.WL”赋予高程值; 第一步:单击“文件”菜单下“ 打开数据文件/线数据文件”命令 ,如右图,打开演示数据 “KU6_3.WL” ;
7.4 DTM分析
打开演示数据“KU6_3.WL”,如图:
7.4 DTM分析
第二步:单击“处理点线” 菜单下“线数据高程点提取 ”命令,如右上图; 则系统弹出“设置线抽稀点 参数”对话框 ,如右下图 ; 需注意的是“线属性高程数 据域”要选择高程值所在的 字段; 设置好参数后,单击“确定 ”按钮;
7.4 DTM分析
“线数据高程点提取”结果如图: (接下来,既可以生成Grd数据,也可以生成Tin数据)
7.6 TIN模型
单击“Tin模型”菜单下“三角网内插网格化”命令,可以将Tin 数据转换成Grd数据; 单击“Tin模型”菜单下“剖分坡元图绘制”命令,可以绘制坡元 图; 单击“Tin模型”菜单下“剖分坡向分布图绘制”命令,可以绘制 坡向分布图;
单击“Tin模型”菜单下“剖分坡度分级图绘制”,可以绘制坡度 分级图;
等值线 立体图 效果
三、实验步骤与内容
执行如下命令:文件数据存于点数据文件, 文件命名为“等值线立体图”。同样方式分别 保存线和区文件,文件名均为“等值线立体 图”。
7.4 DTM分析
1、GRD模型 3、模型应用 2、TIN模型
7.4 DTM分析
DTM:数字地形模型,是地形表面形态属性信息的数字表达,是带 有空间位置特征和地形属性特征的数字描述 ; DEM:数字地形模型中地形属性为高程时称为数字高程模型( Digital Elevation Model,简称DEM); 两种数据组织类型: 规则格网数据——Grd数据;
结合实例的数字城市DTM及建筑物模型构建
结合实例的数字城市DTM及建筑物模型构建摘要:本文基于笔者多年从事数字城市的相关工作经验,以三维城市模型为研究对象,分析了CityGML模型的概念,专题模型的构建方法,给出了构建的实例,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:CityGML 三维城市模型数字地形模型建筑物模型三维城市模型由于其在城市规划、无线通信、灾害管理、地籍管理、旅游、交通及环境仿真等领域显示出了巨大的潜力,现已成为众多学者研究的热点问题。
李军(2000)深入研究了三维GIS空间数据模型,提出了细节层次技术和多比例尺综合技术的可视化集成实现机制。
朱庆等(2003)认为网络环境下三维模型的实时生成技术,将是3D GIS系统的一个重要研究课题之一。
目前尚缺乏标准的三维城市数据模型,不便于三维城市模型数据的共享与交换。
三维城市模型数据的交换同样需要面对GIS业界历来关注的数据异构问题,即交互的两个系统之间存在语法、语义差异。
地理标记语言(GML)封装了空间地理参考系统,具有描述几何拓扑、时间等信息的能力,便于地理信息的分布式存储和交换。
以GML为介质的WFS(网络要素服务)接口规范,得到了GIS软件厂商的广泛支持,为异构地理信息系统之间实现了语法级的互操作。
语义互操作性设想在某一领域存在对现实世界的对象及其属性和关系的公认定义,然而目前尚未有被广泛认可的三维城市语义模型存在。
1 CityGML基本概念1.1 细节层次模型(LOD)Clark于1976年最初提出了细节层次模型的概念。
根据处理分析和展示多源数据的需要,CityGML把描述三维城市对象的精细程度分为5个细节层次。
LOD0实质上就是2.5维的DTM数据,可以在其上叠加航空影像或者2维地图。
LOD1用块状表示建筑物,屋顶、纹理数据、植被对象在LOD2层次描述。
LOD3层次描述建筑物的结构,包括墙、屋顶结构、阳台等,可以把高分辨率的纹理叠加到这些结构面上。
实验十六 DTM模型讲解
7.5 GRD模型
③、单击标注为“3”处的“线参数”按钮,系统将弹出修改线参数对 话框,以供我们修改结果文件的线型, 如图;
7.5 GRD模型
④、将标注为“4”处的“等 值线光滑处理”打“√” ,并将光滑度选择为“高 程度” ; ⑤ 、将标注“5”处的“制 图幅面”改为“原始数据 范围”; ⑥、双击标注“6”处的颜色 ,系统弹出颜色表,如右 图,以供我们修改相应等 高线的颜色,不过一般情 况下默认就可以了
实验十六
DTM模型
数字地形模型(DTM)
Digital Terrain Model,是数字形式表示的地 表面,即区域地形的数字表示,它是由一系列地 面点的X,Y位置及其相联系的高程Z所组成。这 种数字形式的地形模型是为适应计算机处理而产 生的,又为各种地形特征及专题属性的定量分析 和不同类型专题图的自动绘制提供了基本数据。 在专题地图上,第三维Z不一定代表高程,而可代 表专题地图的量测值,如地震烈度、气压值等。
7.5 GRD模型
下面依次来说明上图中7 个标注的作用: ①、将标注为“1”处的“等 值线套区”打“√”; ② 、单击标注为“2”处的“ 等值层值”按钮,系统会 弹出一对话框 ,如右图 ;
这里我们可以修改高程值之间的间隔,比如将右图中的 “步长增”改为20,然后单击“更新当前分段”按钮即可 修改成功,否则修改无效,然后单击“确认”按钮;
7.6 TIN模型
模型应用;
四、思考题
1.如何借助等高线数据生成TIN模型?借助 TIN模型可以绘制哪些图件? 2.如何进行可视分析? 3.平面数据展布标注制图与高程点标注制图有 何区别?各有何用途?
三角剖分数据——Tin数据;
DEM构建实习操作步骤
一、进入DTM空间分析模块,在文件菜单中打开“图形矢量化实习”中赋予高程后的等高线文件,如图1所示。
图1:加入等高线文件
二、点击“处理点线”菜单,选择“线文件高程点提取”项,选择等高线高程属性字段后自动提取等高线上的离散点。
图2 在等高线上提取离散点
三、点击“GRID模型”菜单中的“离散数据网格化”项,设置合适的坐标及网间距后自动网格化处理生成.GRID格式的DEM文件,如图3所示。
图3 离散点数据网格化
四、进入电子沙盘子系统,装入生成的.GRID格式的DTM文件,查看DTM的构建结果。
如图4所示。
图4 DTM模型显示效果
五、再次进入DTM子系统,利用.GRID格式的DTM文件,在“GRID模型”菜单中利用其生成平面等值线图、坡向图、日照晕渲图等。
数字模型
数字模型数字模型是由国内最大、最早的模型设计制作公司深圳赛野模型提出的一个新概念。
赛野数字模型专利证书深圳市赛野数字模型自主开发的数字模拟技术已获得国家专利,同时也是国内首家将数字模型技术应用到实践项目中的,其韶关规划厅、韶关城市整体规划等项目上都充分运用了这一先进的技术。
数字模型这一新名词将在不远的未来取代传统建筑模型,跃身成为展示内容的另一个新亮点。
数字模型超越了单调的实体模型沙盘展示方式,在传统的沙盘基础上,增加了多媒体自动化程序,充分表现出区位特点,四季变化等丰富的动态视效。
对客户来说是一种全新的体验,能够产生强烈的视觉震憾感。
客户还可通过触摸屏选择观看相应的展示内容,简单便捷,大大提高了整个展示的互动效果。
定义数字模型又称数字沙盘、数字沙盘系统等,它是以三维的手法进行建模,模拟出一个三维的建筑、场景、效果,可以在数字场景中任意游走、驰骋、飞行、缩放,从整体到局部再从局部到整体,无所限制。
用三维数字技术搭建的三维数字城市、虚拟样板间,交通桥梁仿真、园林规划三维可视化、古建三维仿真、机械工业设备仿真演示借助 pc机、显示系统等起到展示、解说、指挥、讲解等作用。
多媒体沙盘是利用投影设备结合物理规划模型,通过精确对位,制作动态平面动画,并投射到物理沙盘,从而产生动态变化的新的物理模型表现形式。
特点数字模型通过声、光、电、图像、三维动画以及计算机程控技术与实体模型相融合,可以充分体现展示内容的特点,达到一种惟妙惟肖、变化多姿的动态视觉效果。
对参观者来说是一种全新的体验,并能产生强烈的共鸣。
数字地面模型科技名词定义中文名称:数字地面模型英文名称:digital terrain model;DTM定义:表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。
应用学科:测绘学(一级学科);总论(二级学科)简介数字地面模型(digital terrain model,DTM)就是以数字的形式来表示实际地形特征的空间分布。
第10章 数字地面模型
n
§10-2 数字高程模型的内插方法
对于每个数据点i都可得到一个zi,由此可列误差方程式为:
v1 q11 q12 ... q1n a1 z1 v2 q21 q22 ... q2 n a2 z2 ... ... ... ... vn qn1 qn 2 ... qnn an zn
一、数字摄影测量采集DEM数据点 1、沿等高线采集 在地形复杂及陡峭的地区,可采用沿等高线跟踪的方法进 行数据采集。沿等高线采集时,可按等距离间隔记录数据 和按等时间间隔记录数据两种方式。 当按等时间间隔采集数据时,对于曲率大的等高线,则采 集速度慢,采集点密集;而对于平直的等高线,则采集的 点较稀疏。所以,只要选择恰当的时间间隔,所记录的数 据既能很好描述地形,且不会有太多的数据。
§10-2 数字高程模型的内插方法
DEM内插就是根据参考点上的高程求出其他待定点上的高 程,在数学上属于插值问题。由于所采集的原始数据排列 一般是不规则的,为了获取规则格网DEM,内插是必不可 少的。 DEM内插都要求连续光滑,这才有可能由邻近的数据点内 插出待定点的数据。对于一般地面,连续光滑是容易满足 的,但大范围的地形是复杂的,因此整个地形不可能用一 个多项式来拟合。如果用低次多项式拟合,其精度必然很 差;而高次多项式又可能产生不稳定的解。因此在DEM内 插中,一般不采用整体函数内插,而采用局部函数内插。
一、移动曲面拟合法 1、建立坐标原点。 对DEM的每个格网点,从数据点中检索出对应该格网点的 几个分块格网,并从中取出数据点,将坐标原点移至该格 网点P(XP,YP):
Xi X i X P Yi Yi YP
DTM法土方计算所适用的场景
土方量计算方法来源:资源网土方量的计算是建筑工程施工的一个重要步骤。
工程施工前的设计阶段必须对土石方量进行预算,它直接关系到工程的费用概算及方案选优。
在现实中的一些工程项目中,因土方量计算的精确性而产生的纠纷也是经常遇到的。
如何利用测量单位现场测出的地形数据或原有的数字地形数据快速准确的计算出土方量就成了人们日益关心的问题。
比较经常的几种计算土方量的方法有:方格网法、等高线法、断面法、DTM法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
1、断面法当地形复杂起伏变化较大,或地狭长、挖填深度较大且不规则的地段,宜选择横断面法进行土方量计算。
上图为一渠道的测量图形,利用横断面法进行计算土方量时,可根据渠LL,按一定的长度L设横断面A1、A2、A3……Ai等。
断面法的表达式为(1)在(1)式中,Ai-1,Ai分别为第i单元渠段起终断面的填(或挖)方面积;Li为渠段长;Vi为填(或挖)方体积。
土石方量精度与间距L的长度有关,L越小,精度就越高。
但是这种方法计算量大, 尤其是在范围较大、精度要求高的情况下更为明显;若是为了减少计算量而加大断面间隔,就会降低计算结果的精度; 所以断面法存在着计算精度和计算速度的矛盾。
2、方格网法计算对于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地适宜用格网法。
这种方法是将场地划分成若干个正方形格网,然后计算每个四棱柱的体积,从而将所有四棱柱的体积汇总得到总的土方量。
在传统的方格网计算中,土方量的计算精度不高。
现在我们引入一种新的高程内插的方法,即杨赤中滤波推估法。
2.1杨赤中推估杨赤中滤波与推估法就是在复合变量理论的基础上,对已知离散点数据进行二项式加权游动平均,然后在滤波的基础上,建立随即特征函数和估值协方差函数,对待估点的属性值(如高程等)进行推估。
2.2待估点高程值的计算首先绘方格网, 然后根据一定范围内的各高程观测值推估方格中心O的高程值。
绘制方格时要根据场地范围绘制。
