1。2  国内外研究现状

传统的土方量计算方法有很多种,常用的是断面法、方格法、等高线法和散 点法。断面法主要适用于地形起伏较大的山地和线路工程中,是土方计算的主要 方法。方格网法主要用于地形起伏小的平坦地区。等高线法主要适用于地形起伏 较大,而要求精度较高的山地区域。传统的土方计算方法不仅工作量大,同时, 在运用方法土方量,其结果相差较大。

土方量计算是数字高程模型的主要应用之一。传统的上方量计算方法精度相 对较低,无法得到用户要求的精度。针对工程设计中传统上方量计算方法所存在 的不足之处,本文讨论分析了基于规则格网和不规则三角网的的土方量计算,并 对两者进行了优化处理。

1。3  论文研究的目的及意义

论文旨在研究基于DEM工程土方量算法的研究与实现,分析讨论如今土方

量计算中存在的不足之处,并对规则格网和不规则三角网进行可优化分析。利用

VB程序设计语言实现和完善了在规则格网基础上的土方量计算。

2 数字高程模型(DEM)的数据获取及建模方法

2。1 数字高程模型(DEM)的基本概念

数字高程模型(Digital Elevation Model),简称DEM。它是用一组有序数值 阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。

数学的方法表述是指在区域D上的三维向量有限序列,其函数形式为:文献综述

Vi ( Xi,Yi, Zi);i 1,2,3,。。。,n

其中Xi,Yi表示平面坐标,Zi是Xi,Yi相对应的高程值。

2。2 数字高程模型(DEM)的数据源及特征

DEM的数据采集具体采集何种数据源和生产工艺,由这些数据的可获得性, 和 DEM的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等共同决定。

2。2。1 实地测量

仪器:

(1) 全球定位系统GPS;

(2) 全站仪或经纬仪;

(3) 袖珍计算机。 获取方式:

地面控制点和采样点空间位置、高程数据。 优点:

直接获取高精度的DEM数据。 缺点:

(1) 工作亮点;

(2) 效率不高;

(3) 费用昂贵。

2。2。2 各种比例尺地形图

这是近年来获取DEM数据最广泛的方法之一。 优点:

(1) 来源丰富,廉价;

(2) 对仪器设备和作业人员要求不高;

(3) 采集速度相对较快。 涉及问题:

(1) 地图符号数字化;

(2) 已有的数字化数据不能满足现势性要求;

(3) 地形图的综合程度;

(4) 地形图的数据质量,尤其指在精度方面。 几何精度和内容的详细程度和选择的比例尺有很大关系,具体参见表2-1。

表2-1 我国地形图比例尺系列和特征

1:5000 1 50m 20cm

1:1万 2。5 100m 10cm

1:2。5万 5 250m 4cm

1:5万 10 500m 2cm

综合程度低 较真实反应地 形地貌

2。2。3 航天航空数字摄像

航空数字摄影: 获取现势性强,精度较高的大范围DEM数据。 航天遥感:

获取的高程数据精度较低但现势性强,只能用做粗略勘测。 新技术:

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