数字化测图原理与方法教案第六章数字地形图的应用随着计算机技术和数字化测绘技术的迅速发展，数字地图与传统地图相比有诸多优点（载体不同，管理与维护不同），因此，数字地形图广泛地应用于国民经济建设、国防建设和科学研究等各个方面。在数字化成图软件环境下，利用数字地形图可以非常方便地获取各种地形信息，如量测各个点的坐标，量测点与点之间的水平距离，量测直线的方位角、确定点的高差和计算两点间坡度等。而且查询速度快，精度高。本章主要以CASS7.0软件为例介绍数字地形图的应用。主要内容包括：1.基本几何要素的查询2.TM法土方计算3.断面图的绘制6.1基本几何要素的查询主要介绍如何查询指定点坐标，查询两点距离及方位，查询线长，查询实体面积。1、查询指定点坐标用鼠标点取“工程应用”菜单中的“查询指定点坐标”，用鼠标点取所要查询的点即可。2、查询两点距离及方位用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询两点距离及方位”。用鼠标分别点取所要查询的两点即可。注意：显示的两点间的距离为实地距离。3、查询线长用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询线长”。用鼠标点取图上曲线即可4、查询实体面积用鼠标点取待查询的实体的边界线即可，要注意实体应该是闭合的。5、计算表面积通过DTM建模，在三维空间内将高程点连接为带坡度的三角形，再通过每个三角形面积累加得到整个范围内不规则地貌的面积。如图1要计算矩形范围内地貌的表面积。图2为建模计算表面积的结果：方XsaaaetP院-####1
数字化测图原理与方法教案 1 第六章 数字地形图的应用 随着计算机技术和数字化测绘技术的迅速发展，数字地图与传统地图相比有诸多优 点（载体不同，管理与维护不同），因此，数字地形图广泛地应用于国民经济建设、国 防建设和科学研究等各个方面。 在数字化成图软件环境下，利用数字地形图可以非常方便地获取各种地形信息，如 量测各个点的坐标，量测点与点之间的水平距离，量测直线的方位角、确定点的高差和 计算两点间坡度等。而且查询速度快，精度高。 本章主要以 CASS7.0 软件为例介绍数字地形图的应用。 主要内容包括： 1．基本几何要素的查询 2．TM 法土方计算 3．断面图的绘制 6.1 基本几何要素的查询 主要介绍如何查询指定点坐标，查询两点距离及方位，查询线长，查询实体面积。 1、查询指定点坐标 用鼠标点取“工程应用”菜单中的“查询指定点坐标”，用鼠标点取所要查询的点 即可。 2、查询两点距离及方位 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询两点距离及方位”。用鼠标分别点取所要 查询的两点即可。 注意：显示的两点间的距离为实地距离。 3、查询线长 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“查询线长”。用鼠标点取图上曲线即可 4、查询实体面积 用鼠标点取待查询的实体的边界线即可，要注意实体应该是闭合的。 5、计算表面积 通过 DTM 建模，在三维空间内将高程点连接为带坡度的三角形，再通过每个三角 形面积累加得到整个范围内不规则地貌的面积。如图 1 要计算矩形范围内地貌的表面 积。图 2 为建模计算表面积的结果：
数字化测图原理与方法教案图1选定计算区域方SSa00aTe精康#银馆元X图2表面积计算结果6.2土方量的计算1、DTM法土方计算由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算有三种方法(1)由坐标数据文件计算，(2)依照图上高程点进行计算，(3）依照图上的三角网进行计算。主要介绍第一种方法的操作过程，第二、三种方法大家自已操作练习。（1)、根据坐标计算步骤如下：①用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。②鼠标点取“工程应用\DTM法土方计算根据坐标文件”。③提示：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线弹出如图3土方计算参数设置对话框。DTM土方计算参数设置区域面积9139.045平方米平场标高：38米米边界采样间距：20边坡设置口处理边坡?向上放坡向下放坡0坡度！1确定取消2
数字化测图原理与方法教案 2 图 1 选定计算区域 图 2 表面积计算结果 6.2 土方量的计算 1、DTM 法土方计算 由 DTM 模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程， 通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方 的土方量，并绘出填挖方分界线。 DTM 法土方计算有三种方法： ⑴由坐标数据文件计算， ⑵依照图上高程点进行计算， ⑶依照图上的三角网进行计算。 主要介绍第一种方法的操作过程，第二、三种方法大家自己操作练习。 （1）、根据坐标计算 步骤如下： ①用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。 ② 鼠标点取“工程应用\DTM 法土方计算\根据坐标文件”。 ③ 提示：选择边界线 用鼠标点取所画的闭合复合线弹出如图 3 土方计算参数设置对 话框
数字化测图原理与方法教案图3土方计算参数设置区域面积：该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。平场标高：指设计要达到的目标高程。边界采样间隔：边界插值间隔的设定，默认值为20米。④置好计算参数后屏幕上显示填挖方的提示框，命令行显示：挖方量=XXXX立方米，填方量=XXXX立方米同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条)。如图4所示。X大v0rao诺文祥（2）家路正高号）电务方量-1204.立方M服）工（电图4填挖方提示框③关闭对话框后系统提示：请指定表格左下角位置：<直接回车不绘表格>用鼠标在图上适当位置点击，CASS70会在该处绘出一个表格，包含平场面积、最大高程、最小高程、平场标高、填方量、挖方量和图形。如图8-5所示。CASWOETU联系热ELsADOOM=#品#QaR十B十-TO三角网法土石方计算重无然字世区进主标年口商平辆=9139.0手力来热小=24.368来最大丽旺43.900米年5折高=38.000米拍方量=23053.0立方米方量-1204.92方20001R195THA日的点，（5）/金口（)时（0）（实）ma政3
数字化测图原理与方法教案 3 图 3 土方计算参数设置 区域面积：该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。 平场标高：指设计要达到的目标高程。 边界采样间隔：边界插值间隔的设定，默认值为 20 米。 ④ 置好计算参数后屏幕上显示填挖方的提示框，命令行显示： 挖方量= XXXX 立方米，填方量=XXXX 立方米 同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条)。如图 4 所示。 图 4 填挖方提示框 ⑤关闭对话框后系统提示： 请指定表格左下角位置:<直接回车不绘表格> 用鼠标在图上适当位置点击，CASS 7.0 会在该处绘出一个表格，包含平场面积、最大高程、最小高程、平场标高、填方量、 挖方量和图形。如图 8-5 所示
数字化测图原理与方法教案重点内容：1、掌握利用数字地形图进行各种基本几何要素的确定方法。2、掌握利用数字地形图进行土方量的计算方法。难点内容：1、表面积的计算。2、土方量的几种计算方法。思考题与习题：1、如何在数字地图上求某点的高程？2、请你用其它两种方法计算某区域的主方量。3、数字地形图与传统地形图相比有何特点？（2）、根据图上高程点计算步骤如下：②先要展绘高程点，然后用复合线画出所要计算土方的区域，要求同DTM法。③鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM法土方计算”子菜单中的“根据图上高程点计算”④提示：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。③弹出土方计算参数设置对话框，以下操作则与坐标计算法一样。(3)、根据图上的三角网计算①建立DTM，生成的三角网进行必要的添加和删除，使结果更接近实际地形。②标点取“工程应用”菜单下“DTM法土方计算”子菜单中的“依图上三角网计算”③提示：平场标高（米）：输入平整的目标高程请在图上选取三角网：用鼠标在图上选取三角形，可以逐个选取也可拉框批量选取。回车后屏幕上显示填挖方的提示框，同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界线(白色线条）。注意：用此方法计算土方量时不要求给定区域边界，因为系统会分析所有被选取的三角形，因此在选择三角形时一定要注意不要漏选或多选，否则计算结果有误，且很难检查出问题所在。2、方格网法土方计算由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高程点内插得出其高程），取平均值与设计高程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积，再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。方格网法简便直观，易于操作，因此这一方法在实际工作中应用非常广泛。4
数字化测图原理与方法教案 4 重点内容： 1、 掌握利用数字地形图进行各种基本几何要素的确定方法。 2、 掌握利用数字地形图进行土方量的计算方法。 难点内容： 1、 表面积的计算。 2、 土方量的几种计算方法。 思考题与习题： 1、如何在数字地图上求某点的高程？ 2、请你用其它两种方法计算某区域的土方量。 3、数字地形图与传统地形图相比有何特点？ （2）、根据图上高程点计算 步骤如下： ② 先要展绘高程点，然后用复合线画出所要计算土方的区域，要求同 DTM 法。 ③ 鼠标点取“工程应用”菜单下“DTM 法土方计算”子菜单中的“根据图上高程点计 算” ④ 提示：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。 ⑤ 弹出土方计算参数设置对话框，以下操作则与坐标计算法一样。 (3)、根据图上的三角网计算 ① 建立 DTM，生成的三角网进行必要的添加和删除，使结果更接近实际地形。 ② 标点取“工程应用”菜单下“DTM 法土方计算”子菜单中的“依图上三角网计算” ③提示：平场标高(米): 输入平整的目标高程 请在图上选取三角网: 用鼠标在图上选取三角形，可以逐个选取也可拉框批量选 取。 回车后屏幕上显示填挖方的提示框，同时图上绘出所分析的三角网、填挖方的分界 线(白色线条)。 注意：用此方法计算土方量时不要求给定区域边界，因为系统会分析所有被选取的三角 形，因此在选择三角形时一定要注意不要漏选或多选，否则计算结果有误，且很难检查 出问题所在。 2、方格网法土方计算 由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通 过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的 土方量，并绘出填挖方分界线。 系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高程点内 插得出其高程），取平均值与设计高程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的 面积，再用长方体的体积计算公式得到填挖方量。方格网法简便直观，易于操作，因此 这一方法在实际工作中应用非常广泛
数字化测图原理与方法教案用方格网法算土方量，设计面可以是平面，也可以是斜面，还可以是三角网，如图5所示。方格网土方计算高程点坐标数据文件E:/ProgranFiles\CASS70\DEMO/Dgx.dat-设计面35米目标高程：平面10坡度：0%○斜面【基准点】拾取基准点：Xa01向下方向上一点：XA100米基准点设计高程：坡度：%○斜面【基准线】0拾取基准线点1：X基准线点2：X向下方向上一点：B1Y米基准线点1设计高程：基准线点2设计高程：米O三角网文件方格宽度确定取消米20图5方格网土方计算对话框（1）设计面是平面时的操作步骤：①展墅外观测点点号，用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合。②选择“工程应用\方格网法土方计算”命令。命令行提示：“选择计算区域边界线”；选择土方计算区域的边界线（闭合复合线）。③屏幕上将弹出如图5方格网土方计算对话框，在对话框中选择所需的坐标文件：在“设计面”栏选择“平面”，并输入目标高程；在“方格宽度”栏，输入方格网的宽度，这是每个方格的边长，默认值为20米。由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高。但如果给的值太小，超过了野外采集的点的密度也是没有实际意义的。④点击“确定”，命令行提示：总填方=XXXX.X立方米总挖方-XXX.X立方米同时图上绘出所分析的方格网，填挖方的分界线（绿色折线），并给出每个方格的填挖方，每行的挖方和每列的填方。结果如图6所示。5
数字化测图原理与方法教案 5 用方格网法算土方量，设计面可以是平面，也可以是斜面，还可以是三角网，如图 5 所示。 图 5 方格网土方计算对话框 （1）设计面是平面时的操作步骤： ① 展野外观测点点号，用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不 要拟合。 ②选择“工程应用\方格网法土方计算”命令。命令行提示：“选择计算区域边界线”；选 择土方计算区域的边界线（闭合复合线）。 ③ 屏幕上将弹出如图 5 方格网土方计算对话框，在对话框中选择所需的坐标文件；在 “设计面”栏选择“平面”，并输入目标高程；在“方格宽度”栏，输入方格网的宽度， 这是每个方格的边长，默认值为 20 米。由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高。 但如果给的值太小，超过了野外采集的点的密度也是没有实际意义的。 ④ 点击“确定”，命令行提示： 总填方=XXXX.X 立方米, 总挖方=XXX.X 立方米 同时图上绘出所分析的方格网，填挖方的分界线(绿色折线)，并给出每个方格的填挖方， 每行的挖方和每列的填方。结果如图 6 所示