基于复杂地形土(石)方计算方法探讨

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1、基于复杂地形土(石)方计算方法探讨　　　　【摘要】随着城市建设的快速发展，基础建设的大量投入，工程项目施工前进行土（石）方测量，作为施工招、投标和预决算的重要依据。论文论述了在相同区域分别采用20*20未加入切割线土方格网计算与20*20加入切割线两种计算方法所计算填、挖对比结果与误差分析，从而确定在复杂地形条件下所采用的更为合理的计算方法。下载论文网　　【Abstract】Withtherapiddevelopmentofurbanconstruction，theinvestmentininfrastructureismoreandmore，

2、soilandstonesurveybeforeconstructionisanimportantbasisforconstructionbiddingandfinalaccounts.Thispaperdiscussesthecomparisonanderroranalysisofthetwocalculationmethodsof20*20inthesameareawithoutaddingthecuttingline，theearthworkgridandthe20*20addingthecuttinglineinthesamearea，

3、soastoconfirmthemorereasonablecalculationmethodunderthecomplexterraincondition.　　【关键词】数字地面模型；特征线处理；不规则三角网；方格网法；格网切割　　【Keywords】digitalgroundmodel；featurelineprocessing；irregulartriangulation；gridmethod；gridcutting.　　【中图分类号】TB22【文献标志码】A【文章编号】1673-1069（2018）02-0187-03　　1引言　　近些

4、年来，国民经济持续快速发展，城市建设也在不断扩张，各项基础建设工程也相继展开，土（石）数据的准确性直接影响到客服需求及国民经济建设。　　2土方计算的主要方法　　DTM模型计算方格网法、三角网法、断面法和块面法等多种计算方法，考虑到测区范围内的地形、地貌复杂、地面起伏较大等特点，选用高精度的数字模型（DTM）。在实际测绘中，实测地形碎部点、特征点、特征线进行构建三角网，是参与土石方计算的重要基础数据。　　3构建不规则三角网（TIN）建网及特征线处理　　在TIN的建模中，特征线是由具有同一性质用来表达地形地貌关键信息的离散点首尾一次相连构成的线，使

5、任意一条边不能与特征线相交，以达到三角网与局部地形最佳吻合的目的。　　根据地形情况分析，开挖范围线内需要用特征线加以约束的主要有以下几种：　　①陡坎、?坡的特征是地形从某一高度降为另一高度，高程变化较大，对方量的影响较为明显。构建TIN模型时，非坎顶点与坎底点、坎顶点与非坎底点之间是不能直接相连的。因此，必须将坎、坡顶点连线，坎、坡底点连线定义为特征线。　　②高程变化均匀或平坦的地形，如（河滩、田块、房屋）等。这些区域的TIN模型构建时，区域内的点不能与区域的边界点相连，因此，必须将区域边界线定义成特征线。　　③自然形态的山体一般用等高线表示，

6、等高线可以由TIN快速生成。在构建山的TIN模型时，山脚线、山脊线、山谷线必须定义为特征线，反映山体特征的重要高程点，如（山顶点、鞍部点、山脊点、山谷点、山脚点）等要参与构建TIN模型中。　　在实际测绘生产及应用中发现，一些复杂地形上虽然有足够密度的高程点，但还应添加正确的特征线与实测高程点一起建模，才能生成高精度、与实际地形相符的不规则三角网模型。例如：图1中在对由PJ1、PJ2、PJ3、PJ4、PJ5、PJ6（XP表示坡顶点、PJ表示坡脚点）点包围的局部区域进行建模时，分别为两种不同的三角网模型。图1模型复符合Delauna三角网的性质，但

7、构建的三角网所表达的地形信息与实际严重不符。图2模型再加入特征线（斜坡线）后，构建的三角网信息所表达的地形信息基本与实际相符。　　4计算方法与误差分析　　计算方法　　一种是传统的规则格网法计算，是规定格网20*20内根据上、下表面的（TIN）模型计算土方量，格网的大小根据地形及计算精度而定，插值拟合计算出格网点的上、下表面高程及高差，再将四个格网高差的等权平均值作为这一格网的高程乘以格网面积即得格网的土方量，最后将所有格网的土方量累加，可以计算区域内的总土（石）方量，该方法简单实用、成果直观同时便于检查，是首选的土方计算方法。但是单个的方格网点

8、高程无法准确反映出周边区域的地形高程特征，尤其是当陡坎、鱼塘及斜坡从格网中间穿过（图3），用传统的方格网进行方量计算会导致该区域实际方量产生较大误差，