工程土方计量空间插值方法对比分析研究

为了更加准确地通过有限的地面测量点数据进行工程土方量计算,本文以新左旗光伏发电厂平整地项目为例,采用反距离加权插值法、样条插值法、克里金插值法、自然邻域插值法等不同的DEM模型内插方法计算工程土方量,通过对计算结果精度的对比分析,发现运用克里金插值法在不同地形条件下生成的数字高程模型在土方计量方面的计算精度较高。     

常用工程土方量计算方法的选择与实践

常用的工程土方量计算方法有断面法、方格网法和DEM法,对比分析各自的原理特点及适应性,并通过实践举例进行说明。结果表明,断面法适用于狭长带状地形区域;方格网法适用于较平坦地形区域;DEM法适用范围最广、精度较高,一般工程性土方量计算优先推荐采用此法。     

基于TIN的渠道土方量计算模型及其在AutoCAD下的实现

在渠道设计中,土方量的计算是比较重要的工作,常规方法土方量不仅麻烦,而且精度也不高。因此,本文提出一种基于不规则三角网格（TIN）的渠道土方量计算模型,并在目前应用最广泛的计算机辅助设计软件——AutoCAD下编程实现这一计算模型。     

基于 VTK 的工程地质三维可视化中间件研究

采用 VTK 技术，探讨工程地质三维可视化技术的实现，通过表面模型和GTP模型构建地层模型，将虚拟钻孔加入到三维模型的构建中，有效地处理了地质尖灭现象。结果证明：最终完成一套工程地质三维可视化中间件，提供缩放、旋转、平移、切割、剖面提取、钻孔提取及土方量计算等功能接口，可以较方便地进行二次开发。     

工程土方量计算中土方量精度与DEM分辨率的关系

利用规则格网DEM模型模拟地形曲面,得到了用格网间距表示的土方量精度的数学模型,以某一试验区域为例得到了土方量精度随DEM分辨率的变化曲线图。     

倾斜摄影技术与BIM技术结合的公路施工进度自动监测方法

为有效监测公路项目的施工进度,提出一种倾斜摄影技术与建筑信息模型(BIM)技术相结合监测公路项目施工进度的方法。首先基于倾斜摄影技术快速采集施工现场的信息数据,构建三维实景模型,并结合施工进度计划表进行施工模拟,构建项目计划进度BIM模型;然后基于平台开发施工进度分析插件,通过布尔算法实现三维实景模型与BIM模型的匹配切分和计算,得到施工进度报表;对比报表信息与项目计划进度BIM模型,直观了解施工进度偏差;最后计算边坡土方量,对计算结果进行精度分析,为控制边坡开挖进度提供重要依据。以广西平南高速公路项目为应用实例进行验证,结果表明：利用本方法可对公路施工进度进行定期监测,为施工进度监测提供新的方法;施工进度分析插件总体匹配精度为97.27%;通过对非地面点进行修正,在一定程度上提高了土方计算精度,得到的土方计算结果与施工记录结果差值比为2.05%。     

北京市新生界三维地质结构模型构建

为解决日益突出的城市地质问题,帮助研究人员对城市地质调查数据进行可视化分析决策,首次建立了北京市新生界三维地质结构模型。由于原始资料精度的差别,将新生界模型分为两大部分分别构建：第四系建模采用基于网状含拓扑剖面的三维地质多体建模方法,利用拉伸策略改进了对多值问题的处理局限;新近系和古近系建模采用DEM垂向叠加的方法。模型的建立深化了地质研究者对北京市新生界地质情况的认识,为提高北京市的地下水开发效率、合理规划北京市的工程部署提供了数据支持。     

ArcGIS环境下基于DEM的流域特征提取

DEM分析可广泛用于诸如土方量计算、通视分析、水系网络分析等领域.ArcGIS的水文分析模块(Hydrology Model)是目前常用的功能全面的流域分析工具之一,介绍了ArcGIS环境下基于DEM进行流域特征提取的一般方法.     

基于不同方法提取道路断面数据计算土方量精度分析

介绍了基于DEM,克里金插值法生成的栅格预测表面,CASS软件提取断面数据的方法。对比这三种方法提取的断面数据计算出的土方量与实际测量的断面数据计算出的土方量之间的误差。运用统计得出克里金插值法生成的栅格预测表面提取的断面数据计算的土方量与实地测量的断面数据计算出的土方量误差最小,为缺少外业测量断面数据的道路土方量计算提供了理论依据,可大大减少外业测量工作量。     

应用数字高程模型计算土方量的误差估计

数字高程模型(DEM)是在一定范围内通过规则格网点描述地面高程信息的数据集,用于反映区域地貌的空间部分,它是国家基础地理信息数字成果的主要组成部分.DEM作为地球表面地形的数字描述和模拟已成为空间数据基础设施和“数字地球”的重要组成部分,已成为独立标准的基础产品,并越来越广泛地被用来代替传统地形图中等高线对地形的描述.传统测绘产品的质量评价体系不能保证合理地对DEM产品进行质量评价,文章通过对应用数字高程模型计算土方量的误差分析,对DEM的误差进行了研究并详细推导出误差计算公式,对土方量计算的误差分析具有重要的意义.     

基于ARCGIS的土方量计算方法探讨

土方量的计算是土地整理项目的重要内容之一,本文选取某整理项目区的部分田块为实例,利用ARCGIS的空间分析技术,建立数字高程模型（DEM）计算土方量,辅助该土地整理项目中的田块规划,并指导土方调配。     

公路气候区划的DEM综合插值法

温度插值方法的精度对于公路气候区划有重要的影响,以新疆天山地区为例,利用天山及其周边地区共52个气象站点在1971~2000年间的气温数据,采用数理统计方法中的多元线性回归法分析了天山地区累年年平均气温与经度、纬度和海拔的相关关系,在基于DEM(数字高程模型)一般插值方法的基础上,引入残差提出了基于DEM的综合插值法,与反距离权重法、普通Kriging法以及基于DEM的一般插值方法进行了插值效果对比和精度比较,在此基础上对4种插值方法得到的温度分布进行了分区,并对分区结果进行了分析。研究结果表明:插值精度越高,插值得到的气温分布与实际气温分布越接近,温度区划结果就越精确;基于DEM的2种插值方法较反距离权重法、普通Kriging法精度提高了1倍,更适用于地形复杂地区的公路气候区划需求;基于DEM的综合插值法相较于基于DEM的一般插值法在计算精度上提高了10%以上,在公路气侯区划数据有限时具有一定的优越性。     

浅谈EXCEL在工程土方量计算中的应用

土方量计算是工程设计中经常遇到的问题。如渠道设计、防洪堤设计、水库坝堤设计等，都需要精确计算其土方量。土方量计算是这些工程设计的一个重要组成部分，也是其设计中最关键最烦琐的一道工序。土方量直接关系到工程造价，所以计算起来一定要准确、符合实际。一般工程土方量主要包括挖方、填方等。按照施工设计的精度要求，一般沿其纵断面每50m（或25m，具体数值根据不同的设计精度要求而定）计算一个土方量（包括挖方、填方等）。     

基于RBF神经网络的场地重金属污染三维空间分布计算

分析污染场地重金属污染的三维空间分布，能够帮助准确掌握场地内重金属的污染范围及污染程度，对土壤修复治理方案的制定具有重要参考价值.以某停产的热镀锌厂原厂址为研究区，首先通过分析三种径向基函数神经网络的预测精度，确定了用于计算研究区重金属Zn含量三维空间分布的最优径向基函数，并构建了基于RBF神经网络的污染物三维空间分布计算模型；然后利用该模型对研究区内重金属Zn含量的三维空间分布进行了计算；最后利用ArcEngine二次开发的土壤重金属污染三维可视化系统对预测结果进行了三维可视化显示，并对Zn污染的土方量进行了计算.结果表明：以高斯函数作为径向基函数的RBF神经网络的预测精度最高；研究区地下[0,5)m的土层中Zn的平均质量分数为492.4 mg·kg^-1，约为背景值(89 mg·kg^-1)的5.5倍，被Zn污染的总土方量为33 601.30 m³，说明研究区土壤的Zn污染程度较严重；Zn污染区域主要集中在研究区中部及中部偏东区域，且地下[0,2)m土层受污染最严重；垂直方向上，随土层深度的增加，土壤中Zn含量逐渐减小.     

不同地貌类型区DEM空间内插算法精度评价

数字高程模型(DEM)是数字地貌形态表达最为常用的基础数据,在工程建设规划设计、地貌定量分析、流域水文和土壤侵蚀模拟分析、土地利用、数字地质、遥感图像辅助分类等方面具有重要的用途.通过数字化等高线空间内插生成DEM是当前的主要技术手段之一,不同的空间内插算法和不同的地貌区域应用对DEM生成的质量和精度有重要的影响.本文选择了丘陵、山地和高山地3种地貌类型区,利用国际上流行的DEM专业化插值ANUDEM方法及另外5种典型常用的空间插值方法生成DEM,然后通过任意点法、等高线回放法及三维可视化叠加分析方法对生成的DEM进行了精度对比分析.结果表明,3种地貌区ANUDEM算法生成的DEM精度最高,IDW算法其次,THIESSEN算法、Kriging算法和自然邻域法精度相似,样条函数法精度最低.同一种空间插值方法,在地形起伏越大的地区,生成的DEM精度越低.     

基于DEM电子地图的三维量算模型

针对普通电子地图中很难对地图要素进行三维量测的问题，提出了基于DEM的电子地图的概念。它实现了三维的DEM和二维的电子地图的垂直集成。两者优势互补，不仅极大地提高了电子地图的空间表现能力和量算水平，还大大地扩展了对DEM的应用潜力。探讨了用格网DEM与电子地图的集成方法，重点探讨了在基于格网DEM的电子地图上进行三维量算的数学模型。     

基于Mortan码的地形简化方法研究

对于基于网格的三维地形来说，其DEM网格的数目直接影响计算机的存储资源、数据的存取速度以及三维地形的显示速度。作者提出了一种根据Mortan码编码的思想来实现地形网格简化的方法，该方法首先根据Mortan码编码规则对原始数据进行简化，然后利用简化的数据绘制地形，绘制地形时进一步根据Mortan码编码规则对地形网格画片简化。这种方法的优点是能够在保证不降低网格精度的情况下实现网格DEM数据的压缩以及三维地形上面片的简化。将该方法应用于荆江某地区三维地形的动态显示上，取得了比较理想的效果。     

两种软件计算露天煤矿土方量的运行结果分析

为了比较两种软件计算煤矿土方量的优缺点,基于数字地面模型,分别对南方CASS软件和MapGIS软件计算煤矿土方量的运行结果进行了分析比较.南方CASS软件计算较为简便、快捷,MapGIS软件运算较为复杂,但更加精确.两种方法各有长处,均适用于露天矿区土方量计算,可根据实际所需选取相应的软件进行计算.     

高精度DEM的制作方法与质量控制

数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)是地理信息数据库中最为重要的空间信息资料之一,是构建国家空间数据基础设施的重要框架数据。结合某城市1∶2 000高精度DEM制作的生产实践,讨论了高精度DEM的制作方法,基于高精度DEM生产,说明了高精度DEM的质量策略。为制作高精度DEM指出了一条非常有效的途径,也为今后建立城市精细三维模型奠定了良好的基础。     

基于不规则三角网数字高层模型（DEM）的土方计算方法

提出的基于不规则三角形网数字高程模型(digital evaluation model,DEM)的土方计算方法--不规则三角形法(Method of Irregular Triangular for Earth Calculate简称MITEC),分析了DEM误差来源,较好地解决了地面上土方计算精度的问题,是一种实用性较强的方法.