論DTM法在外業(yè)勘測(cè)和內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)中地應(yīng)用

論DTM法在外業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在路線設(shè)計(jì)外業(yè)測(cè)量中，傳統(tǒng)的縱斷、橫斷測(cè)量方法是測(cè)量人員使用全站儀根據(jù)坐標(biāo)放樣，放出中線樁位，然后使用水準(zhǔn)儀測(cè)出逐樁地面高程，再由橫斷測(cè)量人員采用抬桿法，使用皮尺或鋼尺，配合水準(zhǔn)儀，根據(jù)測(cè)量人員的經(jīng)驗(yàn)，逐一測(cè)出樁位橫斷垂直方向左右兩側(cè)的地形變化點(diǎn)，得出每個(gè)樁位的橫斷地面線數(shù)據(jù)。這種外業(yè)測(cè)量方法的優(yōu)點(diǎn)是過程明確，容易掌握。但是隨著路線設(shè)計(jì)的要求精度不斷提高，缺點(diǎn)也是比較明顯，就是占用人力物力較大，特別橫斷方向不易掌握，完全依靠測(cè)量人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，這樣的測(cè)量結(jié)果容易和實(shí)際情況出現(xiàn)較大的偏差，如果為了增加精度，用儀器放樣出橫斷方向，又會(huì)大大降低工作效率。而且現(xiàn)在因?yàn)槁肪€選線的復(fù)雜性，經(jīng)常出現(xiàn)路線線位變更，如果依照傳統(tǒng)方法，隨著一次改線，改線路段的中樁地面高程和橫斷地面線全部得重新測(cè)量，造成極大人力物力的浪費(fèi)。針對(duì)這種外業(yè)傳統(tǒng)測(cè)量中的不足，我們結(jié)合專業(yè)路線設(shè)計(jì)軟件，在今年的路線外業(yè)勘測(cè)設(shè)計(jì)中，采用了DTM法進(jìn)行外業(yè)勘測(cè)，取得了比較好的效果。DTM（DigitalTerrainModel）——數(shù)字地面模型，是指利用一個(gè)任意坐標(biāo)系中大量選擇的已知x、y、z的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)連續(xù)地面的一個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)表示，或者說，DTM就是地形表面形態(tài)屬性信息的數(shù)字表達(dá)，是帶有空間位置特征和地形屬性特征的數(shù)字描述。運(yùn)用DTM法進(jìn)行外業(yè)勘測(cè)，主要分為以下幾步：首先是地面特征點(diǎn)的采集。如果有數(shù)字地圖，地圖上每個(gè)特征點(diǎn)都有其三維坐標(biāo)?？梢允褂肁utocad軟件將路線范圍內(nèi)的特征點(diǎn)三維坐標(biāo)提取出來即可。如果沒有數(shù)字地圖，就需要進(jìn)行外業(yè)測(cè)量得出地面特征點(diǎn)。具體步驟就是，先使用全站儀放樣出中樁位置，并且由全站儀測(cè)出中樁的三維坐標(biāo)，再參照每個(gè)中樁的位置，根據(jù)大概的橫斷方向，測(cè)量人員使用覘標(biāo)立出每個(gè)地形變化點(diǎn)，由全站儀測(cè)出此點(diǎn)的三維坐標(biāo)，如果變化均勻，測(cè)點(diǎn)可適當(dāng)減少，如果地形變化劇烈，可適當(dāng)增加測(cè)點(diǎn)，如果有必要，還可加樁測(cè)量。這樣采集出來的地面特征點(diǎn)，可以在軟件中形成一個(gè)三角網(wǎng)帶，基本上能反映出路線范圍內(nèi)的地形。測(cè)完全部特征點(diǎn)，用全站儀專用軟件將數(shù)據(jù)下載到電腦中，整理成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)采集整理后，就可以將三維坐標(biāo)文件編制成路線設(shè)計(jì)軟件中規(guī)定的格式文件，*.xyz。我們使用的路線設(shè)計(jì)軟件是海地道路hard2006。這里需要注意的是，數(shù)據(jù)文件第一列是E（Y）坐標(biāo)，第二列是N（X）坐標(biāo)，第三列是H（Z）坐標(biāo)。坐標(biāo)文件制做完成后，運(yùn)行hard2006，選取菜單中“DTM”，運(yùn)行“構(gòu)造DTM”，選取制做的坐標(biāo)文件，成功后，運(yùn)行“生成DTM”，可以輸出所需要的DTM文件了。再選取菜單中縱斷，運(yùn)行“由DTM切縱橫斷面值”選項(xiàng)，就可以生成所需要的中樁地面高文件和橫斷地面線文件。這樣生成的地面線文件完全是按照路線中線的橫斷方向生成的，保證了數(shù)據(jù)的正確性。DTM命令生成的由三角網(wǎng)組成的地模（每個(gè)頂點(diǎn)即是特征點(diǎn)）如果初步選線的線形不合理需要改線，則可以直接在電腦中進(jìn)行修改，如果改線后線形仍在生成的地模范圍內(nèi)，就可以不必重出外業(yè)，直接重新生成地面高和橫斷地面線文件即可。DTM法雖然方便實(shí)用，但是也有需要注意的地方：1、DTM法本質(zhì)上是通過采集的特征點(diǎn)構(gòu)造數(shù)字地模，生成的地面高文件和地面線文件是由特征點(diǎn)通過內(nèi)插法得出，所以就要求構(gòu)造地模的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)必須足夠，并且具有代表性。因此中樁位置的地面點(diǎn)三維坐標(biāo)必須采集，這樣才能保證中樁地面高程內(nèi)插值的正確性。2、因?yàn)橛萌緝x放樣是采用20m樁距，如果遇到中間有地形變化點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行加樁放樣，并且同時(shí)將特征點(diǎn)采集完整，才能保證將來生成地模的完整性。3、由數(shù)據(jù)文件構(gòu)造DTM后，應(yīng)全面檢查一遍，找出明顯不合理的特征點(diǎn)，在數(shù)據(jù)文件中將這組數(shù)據(jù)刪除，然后再重新構(gòu)造DTM，直至數(shù)據(jù)無誤后再生成DTM文件，以保證地模的正確性。綜上所述，DTM法在路線勘測(cè)設(shè)計(jì)中具有快捷，準(zhǔn)確，方便的優(yōu)勢(shì)，特別是有數(shù)