数字化测图在基础开挖工程中的应用

摘 要: 近几年随着电子化的普及各类工程软件的不断开发,尤其在大型开挖工程中工程量大,开挖强度高,工期紧,若采用传统的手工平板测图,则直接影响工程开挖时间。经过我在四川舟坝工地基础开挖及陕西省安康市旬阳县蜀河水电站坝基开挖中利用数字化测图系统,优质高效的完成了原始地形图的测绘及每月工程量收方地形的测量,保证了工程开挖按时开挖及工程量的准确无误。

关键词: 数字化测图系统; 应用

中图分类号: P283.7 文献标识码: A 文章编号:1009-8631(2010)04-0066-02

近几年国内常用的数字化测图系统有:南方CASS,清华山维EPSW,武汉瑞得Rdms,广州开思SCS,武汉中地Mapgiss,北京威远图sv300,本工程采用的为南方公司CASS5.1自动化程图系统,南方CASS是一个基于CAD平台开发的数字化测图系统,操作简单易学,现就南方CASS的应用来谈谈数字化测图的一般步骤:

一、测图准备

1. 建立测图控制网:测量控制网控制点应选在施工区内地势较高视野开阔处,布点密度应为每点控制半径在100m～150m,应尽量避免支点。

2. 确定测图范围:根据施工图纸提供的数据确定开挖边线,一般外延10m～15m,并作明显的标记或撒白灰线,防止露测或多测。

3. 测图分区:根据实际地物地貌将整个区域划分几个测区,分区界限一般以路、河流、渠道、电力线路、山脊等,测图分区可以避免测区内漏测或重叠测量,当测图范围较大时,可以分组两个或多个测区同时作业以提高测图速度。

二、外业数据采集

测图外业主要是完成地形地貌的数据采集工作一般分组进行,一组4～6人,其分配如下:

测站1人:完成仪器架设、定向、观测、数据记录(仪器自带存储卡储存)等工作。

立棱镜2～3人:数据采集立棱镜。

领尺员1～2人:带领立棱镜人员确定采测图集点位置,同时与观测员联系根据仪器存储点号绘好草图。

外业数据采集应注意以下两点:

1. 领尺员必须与观测员随时保持联系,以达到根据仪器记录点号使草图准确。

2. 特别注意特征点的采集,即地物地貌变化处数据采集,如:斜坡的坡顶和坡角、道路的弯道处河流的河岸及水面线等,若特征点采集不合理有时取点比较多且反映不出原地形来。见图1、图2

图1合理特征点采集

图2不合理特征点采集

三、内业成图

内业成图就是将外业采集到的数据通过个人PC机利用自动化程图软件绘制成图,其过程包括以下几个步骤:

(一)数据传输

将存储在仪器存储卡内的外业采集数据传入计算机并转换成测图软件所能够识别的数据格式。南方CASS提供了各种常用仪器(莱卡、拓普康,索佳、宾得等全站仪)数据采集模块直接通过PC机或电脑读取全站仪存储卡数据,并命名保存为CASS成图系统的数据格式。

(二)点号定位(展点)绘制地物

利用CASS提供得“展测点点号”功能将外业采集数据绘制出来,根据外业草图按点号绘制地物。CASS得图符库能够提供各种标准地物符号(如草地、果园、电力线路、房屋等),只需选取相应的符号按草图提供的点号连接便可完成地物的绘制。

(三)建立三维模型绘制地形图

利用CASS展高程点功能在点号定位图给各点注记上高程;在CASS的“等高线”菜单中选取“由图面建立DTM”,然后在图面选取所注记高程的点,系统将自动生成三维模型三角网,选取“等高线”菜单中“绘制等高线”系统将根据所建三维三角网模型绘制出等高线;将生成等高线的地形图与草图对照,修改局部不合理的三角网进行修改优化,使之能构真实的反映出原始地形(三角网修改举例见图3)。最后对生成的等高线进行编辑(注记高程、切除穿越建筑物陡坎等高线等修改)

三角网修改前 三角网修改后

四、图形分幅

在图形分幅前,应作好分幅的准备工作,了解图形数据文件中的最小坐标和最大坐标。在“绘图处理”菜单中选取“批量分幅”命令,设置好图纸分幅尺寸,分幅名称等参数,系统将按照设定的参数自动把整个地形图分幅并按分幅图名保存。

五、出图

打开分幅图,用鼠标在“文件”选取“用绘图仪或打印机出图”命令,选好图纸尺寸、图纸方向之后,用鼠标左键点击“窗选”按钮,用鼠标圈定绘图范围。设定好打印比例,通过“部分预览”和“全部预览”可以查看出图效果,满意后点击“确定”按钮进行出图了。

通过本次数字化测图的实践体会到与传统的手工平板测图相比其具有以下优点:

1. 数据出错极少:数据传输通过PC机直接读取无须人工介入。

2. 定点精度高:根据外业采集数据定点无须人工输入数据定点,站点坐标精度可精确到小数点后4位数。

3. 成图速度块:利用仪器自带存储卡存储数据大大的提高了外业数据采集速度,是原来的手工平板制图人工唱读数据采集的4～5倍,就本次测图来说将原来手工平板测图需1个月的工作在1周内完成。

4. 可以在做好图后进行图纸分幅工作,使外业数据采集比较主动,比手工平板测图先分幅再根据分幅测图的方式灵活得多。

现在很多电子测图系统还加入了根据三维三角网模型计算土石方开挖回填工程量功能模块,使土石方开挖和回填工程量计算更加快捷准确,随着电子技术的快速发展,数字化测图系统更加自动化、人性化,相信数字化测图系统在工程施工领域不断普及,其必将取代传统的手工平板测图及工程量计算。