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1、第七章 CASS5.0在工程中的应用本章主要讲述CASS5.0在工程中的应用,其中包括基本几何要素的查询、土方量的计算、断面图的绘制、公路曲线设计、面积应用以及如何进行图数转换。7.1 基本几何要素的查询本节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。7.1.1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。也可以先进入点号定位方式，再输入要查询的点号说明: 系统左下角状态栏显示的坐标是迪卡尔坐标系中的坐标，与测量坐标系的X和Y的顺序相反。用此功能查询时，系统在命令行给出的X、Y是测量坐标系的值。 7.1.2查询两点距离及
2、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。也可以先进入点号定位方式，再输入两点的点号。说明：CASS5.0所显示的坐标为实地坐标，所以所显示的两点间的距离为实地距离。7.1.3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。7.1.4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。7.2土方量的计算7.2.1 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，最后累计得到指定围填方和挖方的土方量，并绘出填挖方
3、分界线。DTM法土方计算共有两种方法，一种是进行完全计算，一种是依照图上的三角网进行计算。完全计算法包含重新建立三角网的过程，又分为“根据坐标计算”和“根据图上高程点计算”两种方法；依照图上三角网法直接采用图上已有的三角形，不再重建三角网。下面分述三种方法的操作过程：1. 根据坐标计算l 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。因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的精度。l 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“DTM法土方计算”子菜单中的“根据坐标文件”。l 提示：选择边界线 用鼠标点取所画的闭合复合线。请输入边界插值间隔(米): 边界插值间隔设定的默认
4、值为20米。l 屏幕上将弹出选择高程坐标文件的对话框，在对话框中选择所需坐标文件。l 提示： 平场面积= 平方米 注：该值为复合线围成的多边形的水平投影面积。平场标高(米): 输入设计高程。l 回车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7-1所示。l 关闭对话框后系统提示：请指定表格左下角位置: 用鼠标在图上适当位置点击，CASS 5.0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7-2所示。图7-1 填挖方提示框图7-2 填挖方量计算结
5、果表格2. 根据图上高程点计算l 首先要展绘高程点，然后用复合线画出所要计算土方的区域，要求同DTM法。l 用鼠标点取“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”l 提示：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。请输入边界插值间隔(米):边界插值间隔的设定的默认值为20米。l 提示：选择高程点或控制点 此时可逐个选取要参与计算的高程点或控制点，也可拖框选择。如果键入“ALL”回车，将选取图上所有已经绘出的高程点或控制点。l 提示：平场面积= XXXX 平方米平场标高(米): 键入设计高程l 回车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=X
6、XXX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7-1所示。l 关闭对话框后系统提示：请指定表格左下角位置: 用鼠标在图上适当位置点击，CASS 5.0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7-2所示。3. 根据图上的三角形计算l 对用上面的完全计算功能生成的三角网进行必要的添加和删除，使结果符合实际地形。l 用鼠标点取“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”l 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
7、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。7.2.2 用断面法进行土方量计算断面法土方计算主要用在公路土方计算和区域土方计算。即道路断面法土方计算和场地断面法土方计算。二者的计算方法有较大差异。首先讲道路的断面法土方计算。第一步：生成里程文件。里程文件用离散的方法描述了实际地形。接下来的所有工作都是在分析里程文件里的数据后才能完成的。生成里程文件常用的有四种方法，点取菜单“工程应用”，在弹出的菜
8、单里选“生成里程文件”，CASS 5.0提供了四种生成里程文件的方法，如下图：图7-3 生成里程文件菜单1由图面生成l 在图上用复合线绘出道路纵断面线和每一个横断面线。l 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由图面生成”。l 屏幕上弹出“输入高程点数据文件名”的对话框，来选择高程点数据文件。这个文件是原始数据文件。l 屏幕上弹出“输入横断面数据文件名”的对话框，来命名断面里程数据文件。这个文件将保存要生成的里程数据。l 提示：输入断面线上插值间距(米): 输入断面线上插值距离。这个值决定了在横断面上隔多远取一次样，值越小，取的值越多，越忠实于原地形，但数据量会大很多，也会
9、影响计算速度。一般取10。请选择：(1)横断面(2)纵断面 如果要做纵断面，选2，默认是横断面指定区域边界：指定中桩线：输入起始横断面里程: 输入第一个断面的里程，根据实际情况输入，默认里程从 0.0 开始选择第1条断面线: 用鼠标点取断面线。如果点取的断面线不是复合线， 系统将一直提示这条信息，不会出现下一步的提示，直到用户选择 正确的断面线。选中断面线后，在断面线的起点和终点将先后出现如下的对话框： 对话框的左上角首先自动定位在选中的横断面起点，输入设计高程回车后，对话框自动移动到该断面线的终点，等待用户输入设计高程。l 一个断面的操作结束提示：选择第2条断面线: 输入另一条断面线，直到所
10、有的断面都操作完毕。2由等高线生成 这种方法只能用来生成纵断面的里程文件。它从断面线的起点开始，处理断面线与等高线的所有交点，依次记下每一交点在纵断面线上离起点的距离和所在等高线的高程。l 在图上绘出等高线，再用轻量复合线绘制纵断面线（可用PL命令绘制）l 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由等高线生成”。l 屏幕提示：请选取断面线： 用鼠标点取所绘纵断面线 l 屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框，来选择断面里程数据文件。这个文件将保存要生成的里程数据。l 屏幕提示：输入断面起始里程：如果断面线起始里程不为0，在这里输入。回车，里程文件生成完毕。3由纵断面生成
11、 这个功能给用户提供了一种简便的方法。用它生成里程文件，速度是这四种方法中最快的，只要展出点、绘出纵断面线，就可以在极短的时间里生成所有横断面的里程文件。但是，凡事有利必有弊，如果外业采集的点密度和分布不能满足要求，用这种方法生成的里程文件准确度较低。l 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由纵断面生成”。l 屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框，来选择断面里程数据文件。这个文件将保存要生成的里程数据。l 屏幕上弹出“输入坐标数据文件名”的对话框，来选择坐标数据文件。这个文件是原始坐标数据文件，将用来生成的里程数据。l 屏幕提示：请选取纵断面线： 用鼠标点取所绘纵
12、断面线 l 屏幕提示：输入横断面间距：（米） 输入每两个横断面的间距。断面间距默认值为20米。因此，由纵断面生成的里程文件里面，所有的横断面是等间距的。 l 屏幕提示：输入横断面线上点距：（米） 输入横断面上取样点的间距。默认值为5米。此值越小，单位长度的横断面线上取样次数越多，如果外业数据合理，这将导致生成的里程文件准确度增加。但是，如果外业数据不足，单纯减小采样间距是没有实际意义的，只会增加里程文件的大小。l 屏幕提示：输入带状区域的宽度：（米） 输入每个横断面的长度。注意：每个横断面都被纵断面平分成两部分，左右相等均为给定值的一半。l 系统自动根据上面几步给定的参数在图上绘出所有横断面线
13、，同时生成每个横断面的里程数据，写入里程文件。通常，用这种方法生成的里程文件都需要对断面重新进行编辑修改，以满足实际需要（详见第三步）。4由坐标文件生成l 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“生成里程文件”子菜单中的“由坐标文件生成”。l 屏幕上弹出“输入简码数据文件名”的对话框，来选择简码数据文件。这个文件的编码必须按以下方法定义，具体例子见“DEMO”子目录下的“ZHD.DAT”文件。 总点数 点号，M1, X坐标，Y坐标，高程 其中，代码为Mi表示道路中心点，代码为i表示 点号，1， X坐标，Y坐标，高程 该点是对应Mi的道路横断面上的点 点号，M2，X坐标，Y坐标，高程 点号，2， X坐标
14、，Y坐标，高程 点号，Mi, X坐标，Y坐标，高程 点号，i, X坐标，Y坐标，高程 注意：M1、M2、M3各点应按实际的道路中线点顺序，而同一横断面的各点可不按顺序。l 屏幕上弹出“输入断面里程数据文件名”的对话框，来选择断面里程数据文件。这个文件将保存要生成的里程数据。命令行出现提示：输入断面序号:，如果输入断面序号，则只转换坐标文件中该断面的数据；如果直接回车，则处理坐标文件中所有断面的数据。严格来说，生成里程文件还有第五种方法，那就是：手工输入。手工输入就是直接在文本中编辑里程文件，在某些情况下这比由图面生成等方法还要方便、快捷。但此方法要求用户对里程文件的结构有较深的认识，里程文件的结构详见参考手册第五章。第二步：选择土方计算类型。l 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的“道路断面”。如图7-4： 图7-4 道路断面计算子菜单l 点击后弹出对话框，道路的所有参数都是在这个对话框中进行设置的，如图7-5：图7-5 断面设计参数输入对话框第三步：给定计算参数。接下来就是在上一步弹出的对话框中输入道路的各种参数，以达所需。l 选择里程文件：点击确定左边的按钮（上面有三点
