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§11.4数字地形图应用基础本节介绍使用CASS5.1在数字地形图上查询点位坐标、直线的方位角和距离、封闭对象或指定区域的面积，选线、绘制路线纵横断面图、计算填挖土方量等命令的操作方法，这些命令放置在下拉菜单“工程应用”下，如图11-40所示。学习完本节后，读者容易发现，数字地形图的应用比图解地形图的应用无论是精度还是效率都要高得多。§11.4.1查询计算与结果注记打开“C:\CASS50\Dem\Study.dwg”图形文件。作为练习，下面的查询操作全部在该图形文件中进行。(1)查询指定点的坐标执行下拉菜单“工程应用\查询指定点的坐标”命令，提示如下：输入点:(点取需要查询的点位，注意使用对象捕捉)测量坐标:X=31173.642米Y=53175.444米H=0.000米如要在图上注记点的坐标，则必须执行屏幕菜单的“文字注记”命令，在弹出的图11-27所示的“注记”对话框中点击坐标注记图标并单击“确定”按钮，根据命令行的提示指定注记点和注记位置后，CASS自动标注指定点的X、Y坐标，图11-41注记了D121和D123点的坐标。(2)查询两点的距离和方位角执行下拉菜单“工程应用\查询两点距离及方位”命令，提示如下：第一点:输入点:(圆心捕捉图11-41中的D121点)第二点:输入点:(圆心捕捉图11-41中的D123点)两点间距离=45.273米,方位角=201度46分57.39秒(3)查询线长执行下拉菜单“工程应用\查询线长”命令，提示如下：选择精度:(1)0.1米(2)1米(3)0.01米1选择曲线:(点取图11-41中D121点至D123的直线)完成响应后，CASS弹出如图11-42所示的提示框给出查询的线长值。(4)查询封闭对象的面积执行下拉菜单“工程应用\查询实体面积”命令，提示如下：选择对象:(点取图11-41中砼房屋轮廓线上的点)实体面积为202.683平方米(5)注记封闭对象的面积执行下拉菜单“工程应用\计算范围的面积”命令，提示如下：1选目标/2.选图层/3.选指定图层的目标1●1选目标：选择指定的封闭对象注记面积。●3.选指定图层的目标：先键入图层名，再选择该图层上的封闭对象，注记它们的面积。注记Study.dwg图形文件中全部封闭房屋的面积并填充斜线的操作步骤如下：1选目标/2.选图层/3.选指定图层的目标12图层名:jmd是否对统计区域加青色阴影线?(1)是(2)否1Enter注意，CASS将各种类型房屋都放置在JMD(意为居民地)图层，面积注记文字位于对象的中央，并自动放置在MJZJ(意为面积注记)图层。Study.dwg图形文件共有4幢房屋，图11-41只显示了2幢房屋的注记面积。(6)统计注记面积对图中的面积注记数字求和。统计上述全部房屋面积的操作步骤为：执行下拉菜单“工程应用\统计指定区域的面积”命令，提示如下：面积统计--可用:窗口(W.C)/多边形窗口(WP.CP)/...等多种方式选择已计算过面积的区域选择对象:all选择对象:Enter总面积=597.88平方米也可以点取单个面积注记文字；当面积注记文字比较分散时，也可以使用各种类型窗选方法选择面积注记对象，CASS自动过滤出MJZJ图层上的面积注记对象进行统计计算，统计计算的结果只在命令行提示，不注记在图上。(7)计算指定点围成的面积执行下拉菜单“工程应用\指定所围成的面积”命令，提示如下：输入点:…输入点:Enter指定点所围成的面积=X.XXX平方米面积计算结果只在命令行提示，不注记在图上。§11.4.2土方量的计算由图11-40的下拉菜单可知，土方量的计算方法有5种。(1)DTM法土方计算该法又分了4种方法，如图11-43所示，下面介绍前面两种方法。1)根据坐标文件下面以“C:\CASS50\Demo\dgx.dat”文件为例讲解操作方法。执行下拉菜单“绘图处理\展高程点”命令，将坐标数据文件dgx.dat中的碎部点三维坐标展绘到当前图形中。执行AutoCAD的多段线命令Pline绘制一条闭合多段线作为土方计算的边界，如图11-44所示。执行下拉菜单“工程应用\DTM法土方计算\根据坐标文件”命令，提示如下：选择边界线:(点取封闭边界对象)请输入边界插值间隔(米):20Enter在弹出的标准文件选择对话框中选择dgx.dat文件后，命令行提示如下：平场面积=2822.3平方米平场标高(米):12挖方量=84442.7立方米,填方量=0.0立方米请指定表格左下角位置:直接回车不绘表格(为了使绘制的表格不与已经展绘的高程点重叠，可以透明执行“标准工具栏”中的“平移”视图命令)上述键入的平场标高为12米，在屏幕上指定了表格左下角的位置以后，CASS将在指定点处绘制一个图11-45所示的土方计算专用表格。(2)根据图上高程点与“根据坐标文件”命令唯一不同的是，该命令是通过在屏幕上选取已展绘的高程点来计算土方量，其余操作方法都一样。(2)方格网法土方计算执行下拉菜单“工程应用\方格网法土方计算”命令，在弹出的标准文件对话框中选择dgx.dat文件后，提示如下：选择土方计算边界线:(仍然选择图11-44所示的多段线边界)输入方格宽度:(米)205最小高程=24.368,最大高程=43.900设计面是:(1)平面(2)斜面(3)数据文件1Enter输入目标高程:(米)12总填方=0.0立方米,总挖方=84569.3立方米完成操作后，CASS自动在边界对象附近绘制图11-46所示的表格放置计算结果。方格宽度一般要求为图上2cm，上面输入的方格宽度为5m，因比例尺为1：500，所以图上宽度为1cm。方格宽度越小，土方计算精度就越高。与图11-45的结果比较可知，两种计算法得出的结果相差126.6m3，应该说DTM法计算土方的精度是最高的。在“设计面是:”提示行中可以有3个选项，上面使用的是12米高程水平面。如果选择“(2)斜面”选项，则提示如下：点取高程相等的基准线上两点,第一点:第二点:输入基准线设计高程:(米)斜面的坡度为百分之:指定设计高程高的方向:如果选择“(3)数据文件”选项，则要求用户输入平整后的曲面点的数据文件。(3)区域土方量平衡计算计算指定区域挖填平衡的设计高程和土方量。执行下拉菜单“工程应用\区域土方量平衡”命令，提示如下：请选择:(1)根据坐标数据文件(2)根据图上高程点1Enter在弹出的标准文件对话框中选择dgx.dat文件后，提示如下：选择边界线：(仍然选择图11-44所示的多段线边界)请输入边界插值间隔(米):2010平场面积=2822.3平方米土方平衡高度=41.932米,挖方量=1433立方米,填方量=1433立方米请指定表格左下角位置:直接回车不绘表格完成响应后，CASS在指定点处绘制一个土方计算专用表格，并绘出挖填平衡分界线，如图11-47所示。(4)等高线法土方计算该命令可以计算任意两条封闭等高线之间的土方量。作为练习，可以打开图11-31所示的图形文件，执行下拉菜单“工程应用\等高线法土方计算”命令，提示如下：选择参与计算的封闭等高线:(依次选择图11-31中从山顶向山底方向的8条闭合等高线)…选择对象:Enter输入最高点高程:直接回车不考虑最高点Enter请指定表格左上角位置:直接回车不绘表格完成响应后，CASS在指定点处绘制一个土方计算专用表格，并给出相临两条等高线之间的土方量和总土方量，如图11-48所示。§11.4.3坐标数据文件的输出上述大部分土方量计算方法都要求有数字地形图的坐标数据文件，图解地图数字化后，可以根据图面上的等高线和高程点生成当前图形的坐标数据文件。由图11-40可知，有3个生成坐标数据文件命令，通常是使用“高程点生成数据文件”命令。打开一幅已数字化的地形图，使用Pline命令绘制一条封闭多段线，它必须包含要生成数据文件的全部高程点。执行下拉菜单“工程应用\高程点生成数据文件\有编码高程点”命令，在弹出的标准文件对话框中键入数据文件名后，命令提示如下：请选择:(1)选取区域边界(2)直接选取高程点或控制点1Enter请选取建模区域边界:(点取已绘制的封闭多段线)CASS即将封闭边界内全部高程点的三维坐标保存到给定的数据文件中。§11.5数字地形图的在路线勘察设计中的应用§11.5.1路线曲线设计在CASS5.1中，还只能进行“基本形”平面线形公路曲线设计。图11-49为一幅50×40cm分幅的1：1000数字地形图，它是使用扫描数字化法绘制的，图形文件名为02108350.dwg，它放置在随书光盘“数字地形图练习”路径下。在CASS中打开该图形文件，使用AutoCAD的Rectangle命令以内图廓的任意两个对角点为顶点绘制一个矩形作为坐标数据文件输出的边界。执行下拉菜单“工程应用\高程点生成数据文件\有编码高程点”命令，将矩形边界内全部有编码高程点的三维坐标输出到名称为02108350.dat的坐标数据文件中。设在图11-49图幅内的中线交点坐标及设计数据列于表11-1。创建ZX(中线)图层并设置为当前图层，冻结除ZX图层以外的所有图层，根据JD25、JD26、JD27点的坐标，执行AutoCAD的Pline命令绘制图中粗线所示的路线中线对象。注意，绘制多段线的方向代表路线方向。创建QX(曲线)图层并设置为当前图层，执行下拉菜单“工程应用\公路曲线设计\单个节点处理”命令，弹出图11-50所示的“公路曲线计算”对话框。参照表11-1的设计数据进行输入，结果如图11-50所示。其中“起点坐标”和“交点坐标”可以单击其右边的“拾取”按钮，分别在屏幕上捕捉起点和交点点位获得，捕捉到的点位坐标立即显示在其坐标文本框中。“采样间隔”文本框输入从ZH点起、整10m桩号开始的桩号计算间隔。完成对话框设置后，单击“开始”按钮，命令行提示如下：选定平曲线要素表左上角点:(在路线桩号附近的空白处点取一点)完成响应后，CASS自动绘制出道路曲线并注记主点ZH、HY、QZ、YH、YZ的点位，在指定点处放置自动计算出来的平曲线要素表和20m采样间隔的整数里程桩位点的坐标，它们均位于QX图层，如图11-51所示。§11.5.2不含路线曲线的中线纵断面图的绘制如果已经获得了路线中线地区的数字地形图，就可以在CASS中自动生成中线方向的纵断面图。绘断面图命令位于下拉菜单“工程应用\绘断面图”下，如图11-52所示。设置当前图层为ZX，冻结QX图层，解冻其余图层，执行下拉菜单“工程应用\绘断面图\根据坐标文件”命令，提示如下，选择断面线:(点取图中的路线中线对象)在弹出的标准文件选择对话框中选择当前图幅的坐标数据文件02108350.dat，完成操作后，命令行提示如下：请输入采样点间距(米):20Enter请输入起始里程:013357.395弹出如图11-53所示的“绘制纵断面图”对话框。一般横向比例尺设置与数字地形图比例尺相同，纵向比例尺为横向比例尺的10~20倍，图中为10倍；其它根据需要设置。完成设置后，单击“确定”按钮，命令行提示如下：是否绘制平面图?(1)否(2)是12键入2，选择绘制平面图的纵断面图，结果如图11-54所示。图中自动绘出了所有转点和以20米为采样间距的采样点的地面高程和里程，所有转点的相对于所选路线对象起点的里程、各转点的转折角、将路线拉直后两端20米范围内的带状地形图。可以执行下拉菜单“工程应用\绘断面图\查询断面点”命令查询断面线上任一点的里程和高程值，命令执行后的提示如下：横向比例为1:5001000纵向比例为1:100Enter指定参照点:(在纵断面图上用端点捕捉JD26点)参