表面积测量方案

目 录 一、概述 二、实施细则及原理 三、DTM模型的概念及在本工程中的应用 四、提交资料 1、​ 概述 1.1工程概况 永定河莲石湖（麻峪-京原铁路河段）从中门寺沟下游700m（石电灰官桥上游550m）至京原铁路桥河段，总长为5.8km的河道生态修复。本工程位于门头沟与石景山区内。我方此次投标范围为8+600-6+700段生态恢复。工程范围从长安街西延线下游至莲石路桥上游，总长1.9km的河道范围。 1.2工作内容 本次测量工作包含里程8+600至6+700范围内铺膜面积，及现状水面面积。 1.3测量依据 1.3.1 测绘设计研究院提供的永定河门城湖、莲石湖、晓月湖工程主控制点成果表。 1.3.2 现场所做的导线点ZD1~ZD14。 1.3.3 甲方提供的莲石湖段平面图（施工总图）。 1.4仪器设备 仪器名称 型号 标称精度 数量 备注 全站仪 GTS332 2＂ 一台套 检验合格 二、实施细则及原理 在工程测量中，我们普遍使用的是高斯投影平面直角坐标系，全站仪所测量出来的点位坐标就是高斯投影平面直角坐标，其计算出来的面积就是高斯投影平面上的面积，也就是水平面的面积，而不是表面积。 如果需要计算表面积，就需要知道所有坐标点的高程，通过已知坐标和高程构建不规则拟合曲面来计算表面积，如常见的不规则三角网来拟合曲面。 表面积的计算可以使用南方CASS数字化成图软件的计算表面积功能来实现。 2.1操作步骤 a)​ 在野外采集地形特征点。 b)​ 将所采集数据传入电脑。 c)​ 在CASS绘图处理工具栏下选择展高程点，及展野外测点点号。 d)​ 把需计算的面积用多段线绘制闭合。 e)​ 在所展地物特征点上建立DTM模型计算表面积 2.2其计算原理举列说明如下： 2.2.1根据现场所采集坐标及高程数据计算其斜长。如： 点1:Y1=53414.280 X1=31421.880 Z1=39.555 点2:Y2=53399.610 X2=31407.540 Z2=37.000 点3:Y3=53414.070 X3=31397.870 Z3=39.504 （1）点1与点2水平距离计算 公式HD=√(X1-X2)2+(Y1-Y2)2 带入数据得 HD=√（31421.880-31407.540）2+（53414.280-53399.610）2 =20.51449488米 （2）点1与点2高差计算 公式H= Z1- Z2 带入数据得 H=39.555-37.000=2.555米 （3）点1与点2斜长计算 公式SD=√HD2+ H2 带入数据得 SD1-2=√20.514494882+2.5552=20.673 米 重复（1）（2）（3） 分别计算出 SD2-3 、SD3-1的斜距边长为17.575米和24.011米。 2.2.2根据三角形ABC三条边的斜距边长，计算三角形的表面积。 面积计算海伦公式： P=(A+B+C)/2 S=√[P(P-A)(P-B)(P-C)] 带入数据得 P=(20.673+17.575+24.011) /2=31.1295 S=√[31.1295（31.1295-20.673）（31.1295-17.575）（31.1295-24.011）=177.219平方米 三、DTM模型的概念 3.1定义 表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。 3.2模型的概念 地理空间实质是三维的，DTM模型（Digital Terrain Model）于50年代由MIT摄影测量实验室提出，是用数字形式描述地形表面的模型。实质上这是对地面形态和属性信息的数字表达。 测绘学从地形测绘的角度来研究数字地面模型，一般仅把基本地形图中的地形要素、特别是高程信息，作为数字地面模型的内容。数字地面模型(DTM)，是要素的平面坐标(x，y)和其地物性质的数据集合。如果此属性高程z，则此数字地面模型又称为数字高程模型(DEM)。这个数据集合从微分角度三维地描述了该区域地形地貌的空间分布。数字地面模型(DTM)作为新兴的一种数字产品，与传统的矢量数据相辅相成，各领风骚，在空间分析和决策方面发挥越来越大的作用。借助电脑和地理信息系统软件，数字地面模型(DTM)数据可以用于建立各种各样的模型解决一些实际问题，主要的应用有：按用户设定的等高距生成等高线图、透视图、坡度图、断面图、渲染图、与数字正射影像(DOM)复合生成景观图，或者计算特定物体对象的体积、表面覆盖面积等，还可用于空间复合、可达性分析、表面分析、扩散分析等方面。 3.3 DTM模型在本工程的应用 本工程建立数据模只用于表面覆盖面积。其用CASS计算表面积，计算的精度取决于采集点的多少及特征点的多少，不易采用固定断面测量。 本工程将所采集的点包括特征点，划分成无数个三角形，形成三角网，分别计算每个三角形的表面积形成数据文件。计算范围内所有三角形表面积的总和就是本工程中所测的覆盖表面积。 用于计算表面积的DTM模型内各个三角形的顶点，各顶点间的斜距边长，以及各个三角形的表面积。所形成的数据文件现举列如下： 文件示例数据： 编号: 1 点1:53414.280,31421.880,39.555 点2:53399.610,31407.540,37.000 点3:53414.070,31397.870,39.504 12边长:20.673 13边长:24.011 23边长:17.575 表面积: 177.219 编号: 2 点1:53414.280,31421.880,39.555 点2:53414.070,31397.870,39.504 点3:53444.560,31406.780,41.694 12边长:24.011 13边长:33.904 23边长:31.841 表面积: 366.027 编号: 3 点1:53399.610,31407.540,37.000 点2:53414.070,31397.870,39.504 点3:53393.470,31393.860,32.539 12边长:17.575 13边长:15.644 23边长:22.112 表面积: 136.517 …… （编号: 1 计算过程已在以上“实施细则及原理”里详细的呈现！） 四、提交资料 a)​ DTM模型内各个三角形的顶点，各顶点间的斜距边长，以及各个三角形的表面积。所形成的数据文件； b)​ 本工程中所测的覆盖表面积数值； c)​ 总平面DTM模型图； d)​ 地形图。 xx集团 2010年11月8日