【摘要】  經(jīng)過一定范圍的市場調(diào)查，從用戶的角度對目前投入使用的數(shù)字化測圖軟件在性能和適用方面進(jìn)行分析和實際工作的坐標(biāo)法測圖的應(yīng)用，不斷對坐標(biāo)法測圖應(yīng)用于土方測量計算進(jìn)行探討優(yōu)化。細(xì)述計算機(jī)以清華山維公司研制的EPSW電子平板測圖系統(tǒng)為工作平臺進(jìn)行土方量三角網(wǎng)法計算的數(shù)據(jù)處理及操作應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】  三角網(wǎng) 底高程頂高程 

       土石方量的計算是工程費用概算及方案選優(yōu)的重要因素，故工程施工前的設(shè)計階段必須對土石方量進(jìn)行預(yù)算，工程施工后的竣工階段必須對土石方量進(jìn)行結(jié)算。土石方量預(yù)算是設(shè)計高程作為底高程，以施工前現(xiàn)狀地形高程作為頂高程。土石方量結(jié)算是施工后現(xiàn)狀地形高程作為底高程，以施工前現(xiàn)狀地形高程作為頂高程。土石方量的計算方法有方格網(wǎng)法，等高線法，斷面法和三角網(wǎng)法。在實際測量時，無論是方格網(wǎng)還是作斷面，其工作量都較大，而且一旦選定方格網(wǎng)的起始邊或斷面便很難反映地形的實際特征，使得測出的土方量與實際的土方量有較大的出入。等高線法其存儲數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和難以建立。而三角網(wǎng)法構(gòu)成的系統(tǒng)性能最優(yōu)，并能克服地形起伏不大的地區(qū)產(chǎn)生冗余數(shù)據(jù)的問題，精度高于方格網(wǎng)法，等高線法，斷面法精度。

            １．計算方法：
    在原圖（施工前現(xiàn)狀地形圖）中建立數(shù)字模型（DTM）。在收方圖（施工后的竣工地形圖或設(shè)計圖）中建立數(shù)字模型（DTM）。計算在原圖中建立數(shù)字模型（DTM）的（頂高程）與在收方圖中建立數(shù)字模型（DTM）的（底高程）相減的數(shù)字模型（DTM）。通過底高程與頂高程相減的數(shù)字模型（DTM）來計算土方量。即計算在原圖中的各坐標(biāo)點對應(yīng)在收方圖中各坐標(biāo)點的高程，求得各坐標(biāo)點相對應(yīng)的坐標(biāo)點高差。同樣計算在收方圖中的各坐標(biāo)點對應(yīng)在原圖中各坐標(biāo)點的高程，求得各坐標(biāo)點相對應(yīng)的坐標(biāo)點高差。在土方計算圖中，用兩個圖的坐標(biāo)點高差數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字模型（DTM）建立，繪制等高線。為了避免三角網(wǎng)跨過填挖方分界線，加密填挖方分界線（即0等高線）的坐標(biāo)高程點數(shù)據(jù)，并加入兩個圖的坐標(biāo)點高差數(shù)據(jù)，重新建立數(shù)字模型（DTM），生成三角網(wǎng)。通過三角網(wǎng)來計算每個三棱錐的填挖方量，最后累計得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量。

            ２．以清華山維公司研制的EPSW電子平板測圖系統(tǒng)為工作平臺的操作過程：
            ２.１．建立文件夾：原圖圖  ，施測圖 ，土方圖  COR ，TF
            ２.２．在施測收方圖中，進(jìn)行編圖，建模。提取各坐標(biāo)點的高程，即（800）區(qū)域輸出（*1.cor），（*1.cor）用寫字板替換（編碼為（808），不建摸）在文件夾COR（in1.cor）。
            ２.３．在原圖中，進(jìn)行編圖，建模。提取各坐標(biāo)點的高程，即（800）區(qū)域輸出（*2.cor），（*2.cor）用寫字板替換（編碼為（808），不建摸）在文件夾COR（in2.cor）。
            ２.４．求得各坐標(biāo)點相對應(yīng)的底高程與頂高程相減高差：調(diào)人in1.cor，選線（808）處理（lxyz.in），提取斷面數(shù)據(jù)（lxyz.out），運(yùn)行out-inzcx.exe程序，獲取坐標(biāo)點高差數(shù)據(jù),( 
            lxyz.in)（lxyz.out）  ---> 
            (out-in.cor)，得到（out.cor），（out-in.cor）。再改（（lxyz.in）（lxyz.out）（out.cor），（out-in.cor））為文件夾COR（（lxyz1.in）（lxyz1.out）（out1.cor），（out-in1.cor））。再做施測圖，調(diào)人in2.cor，選線（808）處理（lxyz.in），提取斷面數(shù)據(jù)（lxyz.out），且做( 
            lxyz.in)與（lxyz.out?lain相對換。運(yùn)行out-inzcx.exe程序，獲取坐標(biāo)點高差數(shù)據(jù)，( 
            lxyz.in)（lxyz.out）  ---> 
            (out-in.cor)，得到（out.cor），（out-in.cor）。再改（（lxyz.in）（lxyz.out）（out.cor），（out-in.cor））為文件夾COR（（lxyz2.in）（lxyz2.out）（out2.cor），（out-in2.cor））。
            ２.５．建立相減的數(shù)字模型（DTM）：在土方圖中，進(jìn)行編圖，建模。調(diào)人（out-in1.cor），（out-in2.cor），加密填挖方分界線坐標(biāo)高程點，建摸（DTM），得到（GET.pn1），（GET.tr1），轉(zhuǎn)入文件夾TF（GET.pn1），（GET.tr1）
            ２.６．土方量計算:（引用坐標(biāo)法測圖應(yīng)用于土方測量計算）：運(yùn)行TFcenxi.exe程序，（HH0=0）得到在文件夾TF（TF.cor），（TF.not）。再做土方圖，調(diào)人（TF.cor）整理出圖。

            ３．算例
            ３.１．坐標(biāo)點相對應(yīng)的底高程與頂高程高差坐標(biāo)文件格式及說明：
            0 : 606198.991 700305.820 -0.326
            1 : 606279.739 700646.650 0.047
            2 : 606299.719 700661.439 -0.097
            ：：：：
            ：：：：
            77 : 606363.537 700558.572 -0.182
            78 : 606350.202 700638.175 -0.013
             
            點號：坐標(biāo)X　　　坐標(biāo)Y　　　高差dH
            ：：：：
            ：：：：
            點號：坐標(biāo)X　　　坐標(biāo)Y　　 高差dH
            ３.２．土方計算的數(shù)據(jù)文件格式及說明：
            1：2718253　505340.4　224.015　
            2：2718242　505334.5　162.938
            3：2718224　505336.1　177.211　
            ：：：：
            ：：：：
            104：2718211　505356.3　-75.002　
            105：2718220　505374.8　-88.791　
            　
            三角形序號：中心坐標(biāo)X　中心坐標(biāo)Y　土方量Ｕ
            ：：：：
            ：：：：　
            三角形序號：中心坐標(biāo)X　中心坐標(biāo)Y　土方量Ｕ
             
            ３.３．統(tǒng)計結(jié)果：
            土石方量預(yù)算：（進(jìn)場-設(shè)計）
                標(biāo)高, +0.00  
              面積1,   11052.27 ,體積1, -3620.06  （需填）  
              面積2, 149179.1 ,體積2, 323643.3 （需挖）
                標(biāo)高, +0.15   
              面積1,   18843.26 ,體積1, -5707.914 （需填）   
              面積2, 141388.1 ,體積2, 301696.6 （需挖）
                標(biāo)高, -0.15    
              面積1,    6082.954 ,體積1,-2348.558 （需填）
              面積2, 154148.4 ,體積2, 346406.3 （需挖）
            土石方量結(jié)算：（進(jìn)場-收方）
               標(biāo)高, +0.00
               面積1, 150147.6 (平方米),體積1,-301359.4 (立方米)  （已挖）
               面積2,     7707.17 (平方米),體積2,   3572.221(立方米)（已填）
            ３.４．圖樣（局部）
            ３.４.１原圖.dwg
            ３.４.２收方圖.dwg
            ３.４.３土方計算圖.dwg