在工程中的应用新.doc

CASS6.0在工程中的应用CASS地形地藉成图软件是基于AutoCAD平台技术的数字化测绘数据采集系统。广泛应用于地形成图、地藉成图、工程测量应用三大领域，且全面面向GIS，彻底打通数字化成图系统与GIS接口，使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。结合我们的工程需要CASS在航道疏浚、吹填工程等中的土方量计算被广泛应用。一、CASS6.0安装 1.1 CASS6.0的运营环境1.1.1硬件环境n 解决器(CPU)：Pentium（r） 或更高版本n 内存（RAM）：128MB（最少）n 视频：1026x768真彩色（最低）n 硬盘安装：安装300MBn 定点设备：鼠标、数字化仪或其他设备n CD-ROM:任意速度（仅对于安装）1.1.2软件环境n 操作系统：Microsoft Windows NT 4.0 SP 6a 或更高版本l Microsoft Windows 9xl Microsoft Windows 2023l Microsoft Windows XP Professionall Microsoft Windows XP Home Editionl Microsoft Windows XP Tablet PC Editionn 浏览器：Microsoft Internet Explorer 6.0或更高版本n 平台：AutoCAD 2023、AutoCAD 20231.2 CASS6.0的安装1.2.1在安装 CASS6.0以前一方面需要安装AutoCAD2023，由于CASS6.0是以AutoCAD2023为使用平台的。1.2.2 CASS6.0的安装CASS6.0的安装应当在安装完AutoCAD 2023并运营一次后才进行。打开CASS60文献夹，找到setup.exe 文献并双击它，屏幕上将出现图1-12的界面（CASS6.0的安装向导将提醒用户进行软件的安装）。稍等得到图1-13的“欢迎”界面。图1-12 CASS6.0软件安装“安装向导”界面图1-13 CASS6.0软件安装“欢迎”界面在图1-13中单击下一步按钮，得到图1-14的界面。图1-14 CASS6.0软件安装“产品信息”界面在图1-14中单击下一步按钮，得到图1-15的界面。图1-15 CASS6.0软件安装“途径设立”界面在图1-15中拟定CASS6.0软件的安装位置（文献夹）。安装软件给出了默认的安装位置c:CASS60,用户也可以通过单击浏览按钮从弹出的对话框中修改软件的安装途径,要注意CASS60系统必须安装在根目录的CASS60子目录下。假如已选择好了安装途径，则可以单击下一步按钮开始进行安装。安装完毕后屏幕弹出以下界面，单击“完毕”按钮，结束CASS6.0的安装。图1-16 CASS6.0软件安装“安装完毕”界面二、CASS6.0软件的功能十分强大，应用十分广泛结合我们的工程需要这里重要介绍其土方量计算的应用和方法。我们最常用的方法为方格网法。下面我们以航道疏浚中的土方计算为例。1、水深数据转换成DAT文献Dat文献格式为：1,12345.23,45678.11,5.651为序号，12345.23为东向坐标（X），45678.11为北向坐标（Y），5.65为高程，序号与东向坐标之间用两个逗号分隔，其它的用一个逗号分隔。在我们常用的测量数据文献以xyz文献为多，因此我们这里以xyz文献为例做DAT文献。找到需要的xyz文献，用鼠标右键点击该文献，出现如图2-1的下拉菜单，选择用Microsofe office Excel软件打开 图2-1打开后出现如图2-2的Excel画面，在Excel中选中第一列数据（用鼠标左键点击A即可选中）图2-2 然后点击菜单栏中的“数据”栏出现如图2-3下拉菜单再点击下拉菜单中的“数据/分列(E)”图2-3出现图2-4对话框，提醒你选择合适的文献类型，选择“分隔符号”点击下一步进行分列图2-4若xyz文献中的坐标是以空格分隔的，则选“空格”框，若以逗号分隔的，就选中“逗号”框如图2-5对话框， 图2-5选中后点击下一步会出现如图2-6的Excel画面之后在第一列前插入一空列，在1,2行填入数值1,2，用鼠标选中第一列的1,2行图2-6移动鼠标到选中的1，2框的右下角，等出现一十字柄，双击鼠标左键则自动在第一列填充满顺序号。如图2-7所示： 图2-7然后在第二列前（即第一列和第二列之间）插入一空列，加一空列目的是为了多生成一个逗号分隔符它是DAT文献的格式需要。如图2-8图2-8以上操作完毕后接下来就是保存数据了，点击保存按钮出现如图2-9的对话框。图2-9在保存类型中选择csv（逗号分隔）选项在文献名中输入保存的文献名，注意加上双引号，并把后缀名该为.dat加上。注：一定要加上双引号图2-10这样DAT文献就做好了。三、土方计算模板的制作土方计算模板实质就是一个航道信息的DAT数据文献，是指采用方格网法土方量计算时使用的数据模型。现在我们以深圳铜鼓航道的模板制作为例来讲述制作方法。根据已知的航道相关数据先在CASS中画出航道的中心线、底边线和零坡顶线，计算范围分两种情况：A：假如不考虑超深、超宽那么计算范围就是航道两侧的零边坡线所围成的范围。B：假如考虑超深、超宽那么它的计算范围就不是两侧的零边坡线所围成的范围了，那要根据超深、超宽以及边坡比来调整底边坡线和零边坡线。在航道疏浚中一般都要考虑超深、超宽的。一旦计算范围拟定了要用多段线把土方计算范围画出，注意范围线一定要闭合。深圳铜鼓航道为例来拟定它的土方计算范围；铜鼓航道超深0.6m，两侧各超宽3m，边坡比是1：7 从图3-1的比例图可以直观的看出底边线向航道方向偏移了1.2m，零边坡线向外侧偏移了3m，通过调整后的范围才是土方计算的范围。然后把调整后的范围用多段线画出，一定要闭合。图3-2中粗线条所围成的区域为土方计算范围图3-2然后在桌面建立一记事本，在记事本里按DAT文献的格式生成一组数据。数据中的X、Y是用鼠标在航道附近处随便选取注：a、 为什么要做一个DAT文献做模板时要在航道的底边线和零边线上插入高程点，其高程点的格式是带小数点标记，如： 5.25而插入高程点的坐标是以数字前面的小数点为基准的。通过CASS中的展点功能把做好的DAT文献中的点展放到图中，以便插入时用。b、 为什么要在航道附近选择点在航道附近选点重要是为了展出的点能在航道附近，便于以后的点插入。把新建的记事本另存为“dat”文献如图3-3图3-3再点击CASS6.0“绘图解决”下拉菜单“展高程点”选项，把上面的dat文献展入CAD中，图中出现一高程点（0.001，本应为0.000，但在生成dat模板数据中不能用）如下图3-4所示：图3-4再复制该点，在零边线上每间隔一定距离进行粘贴。之后对一组高程数据进行修改，修改成航道设计深度，这里为16.40，再采用相同方法进行复制粘贴，注意坡底和坡顶线上的数据分布要大体对称。图3-5之后点击“工程应用高程点生成数据文献无编码高程点”选项如图3-6所示图3-6指定数据存放途径，命令区提醒：请输入高程点所在层：输入GCD后回车，命令区提醒：请输入高程点注记所在层：输入GCD后回车，这样模板数据就所有生成完毕。模板就做好了四、土方量计算 1、打开所要计算的范围文献（*.dwg、*.dxf）。点击“文献打开已有图形”出现如下图4-1对话框：选中文献后打开。图4-1 2、点击“工程应用方格网法土方计算”这时会出现如图4-2对话框图4-2 3、打开所测量的数据文献。此数据文献就是由所测量生成的XYZ文献经转化生成的DAT文献。选择数据文献后命令行会提醒“选择土方计算边界线”如图4-3 图4-3然后用鼠标点击用多线段所围成的计算范围的闭合线，这时命令行会提醒“输入方格网宽度（米）20“默认值为20米，一般我们都选择默认值。理论上讲方格网的宽度越小其精度就越高但会影响计算速度。 “回车“后命令行会出现如下图4-4提醒：图4-4选择（3）数据文献然后“回车“会出现调入模板文献对话框，把上面做好的模板文献调入就会出现下图4-5的土方计算界面：这样土方计算就完毕了，接下来就是记录数据了 。由于我们采用的数据是高程模式，所以其土方数据是总填方数据如下图所示，假如采用的是水深模式那么其土方数据就是总挖方。 4、两次测量所计算的总填方之差就是所挖的工程量。这样土方计算就圆满完毕了。五、吹填工程的的土方量计算 吹填工程的土方量计算相对航道疏浚来讲比较简朴，它不需要制作模板，除了不需要制作模板外其他和航道疏浚的土方计算方法同样，这里就不再进行说明了。六、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法土方计算共有三种方法，一种是由坐标数据文献计算，一种是依照图上高程点进行计算，第三种是依照图上的三角网进行计算。前两种算法包含重新建立三角网的过程，第三种方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。由于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DTM法土方计算根据坐标文献”。l 提醒：选择边界线 用鼠标点取所画的闭合复合线弹出如图73土方计算参数设立对话框。图73土方计算参数设立 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：指设计要达成的目的高程。 边界采样间隔：边界插值间隔的设定，默认值为20米。 边坡设立：选中解决边坡复选框后，则坡度设立功能变为可选，选中放坡的方式（向上或向下：指平场高程相对于实际地面高程的高低，平场高程高于地面高程则设立为向下放坡）。然后输入坡度值。l 设立好计算参数后屏幕上显示填挖方的提醒框，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7-4所示。计算三角网构成详见dtmtf.log文献。l 关闭对话框后系统提醒：请指定表格左下角位置: 用鼠标在图上适当位置点击，CASS 6.0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7-5所示。图7-4 填挖方提醒框 图7-5 填挖方量计算结果表格 图76 DTM土方计算结果图77 土方计算放边坡效果图2. 根据图上高程点计算l 一方面要展绘高程点，然后用复合线画出所要计算土方的区域，规定同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 提醒：选择边界线用鼠标点取所画的闭合复合线。l 提醒：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。假如键入“ALL”回车，将选取图上所有已经绘出的高程点或控制点。弹出土方计算参数设立对话框，以下操作则与坐标计算法同样。3. 根据图上的三角网计算l 对已经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。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 提醒：平场标高(米): 输入平整的目的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醒框，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规定给定区域边界，由于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。 4. 计算两期土方计算 两期土方计算指的是对同一区域进行了两期测量，运用两次观测得到的高程数据建模后叠加，计算出两期之中的区域内土方的变化情况。合用的情况是两次观测时该区域都是不规则表面。 两期土方计算之前，要先对该区域分别进行建模，即生成DTM模型，并将生成的DTM模型保存起来。然后点取“工程应用DTM法土方计算计算两期土方量”命令区提醒： 第一期三角网:(1)图面选择 (2)三角网文献 图面选择表达当前平幕上已经显示的DTM模型，三角网文献指保存到文献中的DTM模型。第二期三角网:(1)图面选择 (2)三角网文献 1 同上，默认选1。则系统弹出计算结果：图78两期土方计算结果 点击“拟定”后，屏幕出现两期三角网叠加的效果，蓝色部分表达此处的高程已经发生变化，红色部分表达没有变化。图79两期土方计算效果图 以上就是DTM法计算土方的全过程。