1、引言
目前在工程中采用的南方CASS6.1軟件,是南方測繪公司在AutoCAD2002/2003/2004/2005下開發(fā)的一代數(shù)字化成圖軟件,其中不但可以使用AtuoCAD中的全部功能,而且針對工程領(lǐng)域有自身的深層開發(fā),在成圖效率、地物編輯、工程應(yīng)用、DTM建模等方面具有自身特點(diǎn)。
2、工程概況
某水電站大壩工程,大壩為鋼筋凝土面板堆石壩,壩頂軸線長度465m,壩頂寬10m,壩頂高程524.30m,河床趾板建基面高程 366.00m,大壩上游坡為1:1.4,下游綜合坡度為 1:1.44。壩基上下游長度456.8m,共有開挖設(shè)計(jì)斷面34個(gè),設(shè)計(jì)斷面間距15m（不含特殊斷面）。
3、工程量計(jì)算方法
本工程在內(nèi)業(yè)資料計(jì)算前進(jìn)行了三種工程量計(jì)算方法的對比,最終確定比較合適的方法。
3.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集及內(nèi)業(yè)計(jì)算準(zhǔn)備
(1)在復(fù)測原始地形前,按照測量規(guī)范實(shí)測一定比例的地形圖,對特殊位置邊測量邊記錄,并繪制草圖。內(nèi)業(yè)處理利用CASS6.1成圖軟件數(shù)字化成圖,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況修改三角網(wǎng)并正確繪制地形圖。
(2)在計(jì)算工程量之前,在CASS6.1中先要根據(jù)繪圖情況建立相應(yīng)的圖層,如:原地形線、設(shè)計(jì)斷面線、中心線、輔助剖面線等,并設(shè)置線型、顏色及線寬等參數(shù)。
(3)地形圖繪制完成并確定后,根據(jù)設(shè)計(jì)斷面在地形圖上布置剖面線,剖面線應(yīng)采用“復(fù)合線”命令繪制,布置應(yīng)從同一方向繪制。
3.2 工程量計(jì)算
(1)傳統(tǒng)計(jì)算方法;傳統(tǒng)的工程量計(jì)算是在布置好的剖面線上利用CASS6.1成圖軟件中的工程應(yīng)用命令→繪斷面圖→根據(jù)已知坐標(biāo)、根據(jù)里程文件、根據(jù)等高線、根據(jù)三角網(wǎng)、繪設(shè)計(jì)線、計(jì)算斷面面積、查詢斷面點(diǎn)→選擇(1)根據(jù)等高線(2)根據(jù)三角網(wǎng)（一般我們根據(jù)實(shí)際情況選擇,地形變化大的用等高線剖斷面,地形變化小的用三角網(wǎng)剖斷面）,然后選擇剖面線,在繪制縱斷面圖的命令框內(nèi)把斷面圖的縱橫比設(shè)為1:1000。用此方法一個(gè)一個(gè)剖取所有的斷面,將剖好的斷面進(jìn)行相應(yīng)的整理,然后根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面尋找相應(yīng)的設(shè)計(jì)線的插入點(diǎn),將設(shè)計(jì)線復(fù)制到斷面線上后進(jìn)行處理并利用軟件中的“邊界”命令,查詢出每個(gè)斷面的面積。然后將查詢出的斷面面采用平均斷面法計(jì)算工程量。
(2)復(fù)合線法;復(fù)合線法,就是在做好的地形圖上布置好設(shè)計(jì)斷面線,然后將一個(gè)一個(gè)單獨(dú)的斷面線首尾連接,連接成一條復(fù)合線。連成后用CASS6.1成圖軟件中的工程應(yīng)用命令→繪斷面圖→根據(jù)已知坐標(biāo)、根據(jù)里程文件、根據(jù)等高線、根據(jù)三角網(wǎng)、繪設(shè)計(jì)線、計(jì)算斷面面積、查詢斷面點(diǎn)→選擇(1)根據(jù)等高線(2)根據(jù)三角網(wǎng),然后選擇剖面線,在繪制縱斷面圖的命令框內(nèi)把斷面圖的縱橫比設(shè)為1:1000,距離標(biāo)注選擇數(shù)字標(biāo)注。一次操作即可剖取這條復(fù)合線上所有的斷面,接下來就是很重要的一點(diǎn),即確定斷面圖中的有效斷面。
在復(fù)合線上量取斷面線的長度及相鄰兩個(gè)斷面線之間的首尾長度,然后在斷面圖上確定首個(gè)斷面的起始點(diǎn)位置,然后用AutoCAD軟件中的“陣列”命令→矩形陣列→行:1列:X→偏移距離和方向行偏移:0列偏移:（斷面線的長度及相鄰兩個(gè)斷面線之間的首尾長度之和）陣列角度:0→選擇對象→預(yù)覽→確定,這樣就將后面所有的斷面的起始位置確定出來。為了便于區(qū)分,在將斷面樁號標(biāo)注好后,剪短、刪除所有不用的斷面線,剩下的就是繪制好的斷面圖。
在剖好的斷面線上根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面尋找相應(yīng)的設(shè)計(jì)線的插入點(diǎn),將設(shè)計(jì)線復(fù)制到斷面線上后進(jìn)行處理,利用AutoCAD軟件中的“邊界”命令新建一個(gè)邊界集,然后選取每個(gè)斷面上原始地面線與設(shè)計(jì)線所形成的面,生成面域。然后利用CASS6.1軟件中的工程應(yīng)用→計(jì)算指定范圍面積→選取各個(gè)斷面上的面域→確定,這樣就將各個(gè)斷面的面積顯示出來。然后進(jìn)行工程量計(jì)算。
(3)里程文件計(jì)算法;在這次計(jì)算方法的對比討論中,有的同志提出了采用生成里程文件,利用里程文件剖取斷面的方法,并認(rèn)為這種方法比以上兩種方法更加便捷快速,在此意見上進(jìn)行了采用這種方法與上面兩種方法的對比。
此方法確定以河流中心線為縱斷面線,利用CASS6.1軟件中的菜單→工程應(yīng)用→生成里程文件→由縱斷面線生成→新建→選擇縱斷面→填寫斷面間距及斷面左右兩邊長度→確定,這時(shí)圖上出現(xiàn)了所設(shè)定的斷面線,然后還是利用CASS6.1軟件中的菜單→工程應(yīng)用→生成里程文件→由縱斷面線生成→選擇縱斷面→選擇高程點(diǎn)數(shù)據(jù)文件名,生成的里程文件名,里程文件對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件名斷面線差值間距和起始里程,生成里程文件,然后利用CASS6.1成圖軟件中的工程應(yīng)用命令→繪斷面圖→根據(jù)已知坐標(biāo)、根據(jù)里程文件、根據(jù)等高線、根據(jù)三角網(wǎng)、繪設(shè)計(jì)線、計(jì)算斷面面積、查詢斷面點(diǎn)→選擇所保存的里程文件→在繪制縱斷面圖的命令框內(nèi)把斷面圖的縱橫比設(shè)為1:1000,設(shè)定斷面圖行、列間距,然后在圖中空白位置確定斷面圖位置,剖取出所有設(shè)定好的斷面。將剖好的斷面進(jìn)行相應(yīng)的整理,然后根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面尋找相應(yīng)的設(shè)計(jì)線的插入點(diǎn),將設(shè)計(jì)線復(fù)制到斷面線上后進(jìn)行處理并利用軟件中的“邊界”命令,查詢出每個(gè)斷面的面積。然后將查詢出的斷面面采用平均斷面法計(jì)算工程量。
4、結(jié)語
將采用這三種方法所剖取的斷面進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),用傳統(tǒng)的剖斷面的方法和用復(fù)合線法所剖取的斷面是一致的,而用里程文件法則相較其他方法比較快速,但因?yàn)檫@種方法在生成里程文件時(shí)是直接利用測量數(shù)據(jù),中間缺少了對數(shù)據(jù)的處理和精確繪制地形圖這一重要環(huán)節(jié),所以生成的斷面相對于現(xiàn)場實(shí)際來說表示的并不是很精確。
由此可以看出,對于水利工程這種大范圍復(fù)雜的地形,里程文件法并不是很適用的。采用復(fù)合線法進(jìn)行工程量計(jì)算,方法簡便快捷,易于掌握。能更好的提高測量內(nèi)業(yè)的作業(yè)效率和精度,減輕了內(nèi)業(yè)人員的勞動強(qiáng)度,而且可以采用傳統(tǒng)的剖取斷面的方法進(jìn)行抽查校核,在一定意義上提高了質(zhì)量效益和經(jīng)濟(jì)效益。
目前在工程中采用的南方CASS6.1軟件,是南方測繪公司在AutoCAD2002/2003/2004/2005下開發(fā)的一代數(shù)字化成圖軟件,其中不但可以使用AtuoCAD中的全部功能,而且針對工程領(lǐng)域有自身的深層開發(fā),在成圖效率、地物編輯、工程應(yīng)用、DTM建模等方面具有自身特點(diǎn)。
2、工程概況
某水電站大壩工程,大壩為鋼筋凝土面板堆石壩,壩頂軸線長度465m,壩頂寬10m,壩頂高程524.30m,河床趾板建基面高程 366.00m,大壩上游坡為1:1.4,下游綜合坡度為 1:1.44。壩基上下游長度456.8m,共有開挖設(shè)計(jì)斷面34個(gè),設(shè)計(jì)斷面間距15m（不含特殊斷面）。
3、工程量計(jì)算方法
本工程在內(nèi)業(yè)資料計(jì)算前進(jìn)行了三種工程量計(jì)算方法的對比,最終確定比較合適的方法。
3.1 外業(yè)數(shù)據(jù)采集及內(nèi)業(yè)計(jì)算準(zhǔn)備
(1)在復(fù)測原始地形前,按照測量規(guī)范實(shí)測一定比例的地形圖,對特殊位置邊測量邊記錄,并繪制草圖。內(nèi)業(yè)處理利用CASS6.1成圖軟件數(shù)字化成圖,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況修改三角網(wǎng)并正確繪制地形圖。
(2)在計(jì)算工程量之前,在CASS6.1中先要根據(jù)繪圖情況建立相應(yīng)的圖層,如:原地形線、設(shè)計(jì)斷面線、中心線、輔助剖面線等,并設(shè)置線型、顏色及線寬等參數(shù)。
(3)地形圖繪制完成并確定后,根據(jù)設(shè)計(jì)斷面在地形圖上布置剖面線,剖面線應(yīng)采用“復(fù)合線”命令繪制,布置應(yīng)從同一方向繪制。
3.2 工程量計(jì)算
(1)傳統(tǒng)計(jì)算方法;傳統(tǒng)的工程量計(jì)算是在布置好的剖面線上利用CASS6.1成圖軟件中的工程應(yīng)用命令→繪斷面圖→根據(jù)已知坐標(biāo)、根據(jù)里程文件、根據(jù)等高線、根據(jù)三角網(wǎng)、繪設(shè)計(jì)線、計(jì)算斷面面積、查詢斷面點(diǎn)→選擇(1)根據(jù)等高線(2)根據(jù)三角網(wǎng)（一般我們根據(jù)實(shí)際情況選擇,地形變化大的用等高線剖斷面,地形變化小的用三角網(wǎng)剖斷面）,然后選擇剖面線,在繪制縱斷面圖的命令框內(nèi)把斷面圖的縱橫比設(shè)為1:1000。用此方法一個(gè)一個(gè)剖取所有的斷面,將剖好的斷面進(jìn)行相應(yīng)的整理,然后根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面尋找相應(yīng)的設(shè)計(jì)線的插入點(diǎn),將設(shè)計(jì)線復(fù)制到斷面線上后進(jìn)行處理并利用軟件中的“邊界”命令,查詢出每個(gè)斷面的面積。然后將查詢出的斷面面采用平均斷面法計(jì)算工程量。
(2)復(fù)合線法;復(fù)合線法,就是在做好的地形圖上布置好設(shè)計(jì)斷面線,然后將一個(gè)一個(gè)單獨(dú)的斷面線首尾連接,連接成一條復(fù)合線。連成后用CASS6.1成圖軟件中的工程應(yīng)用命令→繪斷面圖→根據(jù)已知坐標(biāo)、根據(jù)里程文件、根據(jù)等高線、根據(jù)三角網(wǎng)、繪設(shè)計(jì)線、計(jì)算斷面面積、查詢斷面點(diǎn)→選擇(1)根據(jù)等高線(2)根據(jù)三角網(wǎng),然后選擇剖面線,在繪制縱斷面圖的命令框內(nèi)把斷面圖的縱橫比設(shè)為1:1000,距離標(biāo)注選擇數(shù)字標(biāo)注。一次操作即可剖取這條復(fù)合線上所有的斷面,接下來就是很重要的一點(diǎn),即確定斷面圖中的有效斷面。
在復(fù)合線上量取斷面線的長度及相鄰兩個(gè)斷面線之間的首尾長度,然后在斷面圖上確定首個(gè)斷面的起始點(diǎn)位置,然后用AutoCAD軟件中的“陣列”命令→矩形陣列→行:1列:X→偏移距離和方向行偏移:0列偏移:（斷面線的長度及相鄰兩個(gè)斷面線之間的首尾長度之和）陣列角度:0→選擇對象→預(yù)覽→確定,這樣就將后面所有的斷面的起始位置確定出來。為了便于區(qū)分,在將斷面樁號標(biāo)注好后,剪短、刪除所有不用的斷面線,剩下的就是繪制好的斷面圖。
在剖好的斷面線上根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面尋找相應(yīng)的設(shè)計(jì)線的插入點(diǎn),將設(shè)計(jì)線復(fù)制到斷面線上后進(jìn)行處理,利用AutoCAD軟件中的“邊界”命令新建一個(gè)邊界集,然后選取每個(gè)斷面上原始地面線與設(shè)計(jì)線所形成的面,生成面域。然后利用CASS6.1軟件中的工程應(yīng)用→計(jì)算指定范圍面積→選取各個(gè)斷面上的面域→確定,這樣就將各個(gè)斷面的面積顯示出來。然后進(jìn)行工程量計(jì)算。
(3)里程文件計(jì)算法;在這次計(jì)算方法的對比討論中,有的同志提出了采用生成里程文件,利用里程文件剖取斷面的方法,并認(rèn)為這種方法比以上兩種方法更加便捷快速,在此意見上進(jìn)行了采用這種方法與上面兩種方法的對比。
此方法確定以河流中心線為縱斷面線,利用CASS6.1軟件中的菜單→工程應(yīng)用→生成里程文件→由縱斷面線生成→新建→選擇縱斷面→填寫斷面間距及斷面左右兩邊長度→確定,這時(shí)圖上出現(xiàn)了所設(shè)定的斷面線,然后還是利用CASS6.1軟件中的菜單→工程應(yīng)用→生成里程文件→由縱斷面線生成→選擇縱斷面→選擇高程點(diǎn)數(shù)據(jù)文件名,生成的里程文件名,里程文件對應(yīng)的數(shù)據(jù)文件名斷面線差值間距和起始里程,生成里程文件,然后利用CASS6.1成圖軟件中的工程應(yīng)用命令→繪斷面圖→根據(jù)已知坐標(biāo)、根據(jù)里程文件、根據(jù)等高線、根據(jù)三角網(wǎng)、繪設(shè)計(jì)線、計(jì)算斷面面積、查詢斷面點(diǎn)→選擇所保存的里程文件→在繪制縱斷面圖的命令框內(nèi)把斷面圖的縱橫比設(shè)為1:1000,設(shè)定斷面圖行、列間距,然后在圖中空白位置確定斷面圖位置,剖取出所有設(shè)定好的斷面。將剖好的斷面進(jìn)行相應(yīng)的整理,然后根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)斷面尋找相應(yīng)的設(shè)計(jì)線的插入點(diǎn),將設(shè)計(jì)線復(fù)制到斷面線上后進(jìn)行處理并利用軟件中的“邊界”命令,查詢出每個(gè)斷面的面積。然后將查詢出的斷面面采用平均斷面法計(jì)算工程量。
4、結(jié)語
將采用這三種方法所剖取的斷面進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),用傳統(tǒng)的剖斷面的方法和用復(fù)合線法所剖取的斷面是一致的,而用里程文件法則相較其他方法比較快速,但因?yàn)檫@種方法在生成里程文件時(shí)是直接利用測量數(shù)據(jù),中間缺少了對數(shù)據(jù)的處理和精確繪制地形圖這一重要環(huán)節(jié),所以生成的斷面相對于現(xiàn)場實(shí)際來說表示的并不是很精確。
由此可以看出,對于水利工程這種大范圍復(fù)雜的地形,里程文件法并不是很適用的。采用復(fù)合線法進(jìn)行工程量計(jì)算,方法簡便快捷,易于掌握。能更好的提高測量內(nèi)業(yè)的作業(yè)效率和精度,減輕了內(nèi)業(yè)人員的勞動強(qiáng)度,而且可以采用傳統(tǒng)的剖取斷面的方法進(jìn)行抽查校核,在一定意義上提高了質(zhì)量效益和經(jīng)濟(jì)效益。
