ArcGIS在机场土方计算中的应用分析.pdf

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1、第38卷第1期四川建筑科学研究2012年2月SichuanBuildingSciencel15ArcGIS在机场土方计算中的应用分析郭宽伟，岑国平，马文轩。，李强(1．空军工程大学工程学院五系，陕西西安710038；2．沈空勘察设计院，辽宁沈阳110016；3．中国航空港建设第二工程总队，江苏徐州221000)摘要：提出了将ArcGIS应用于机场地势设计的方法。通过对ArcGIS技术的分析，介绍了其在土方量计算中的应用过程，给出了一般步骤，并分析了工程实例以及该方法的优点。关键词：DEM；机场地势设计；土方量计算中图分类号：TU751文献标识码：B文

2、章编号：1008—1933(2012)01—115—03式中Xi，yi为平面坐标；Zi为(Xi，)对应的高U刖吾程，使用者可以查询出任意位置的高程信息。当该机场地势设计是研究满足一定要求的地势表面序列中各平面向量的平面位置呈规则格网排列时，设计特性与方法的一门学科_1]，也叫作竖向设计或其平面坐标可省略。垂直设计。机场地势设计的任务就是设计出一个合2ArcGIS土方量计算原理理的飞行场地地势表面，在满足飞机起飞、着陆、滑跑安全要求的前提下，使飞行场区内平整作业时的2．1ArcGIS由矢量数据创建TIN原理土石方工程量最小。在ArcGIS中，可以使用一

3、种或多种输入数据直借助数字高程模型、空间插值、空间数据叠加等接一步创建TIN，也可以分步创建，并可以通过向已技术，可对飞行场区进行三维可视化处理，可清楚、有TIN模型中添加要素实现对已有模型的改进。表直观地了解飞行场区的概况，便于从整体角度进行面模型可以从网格点、隔断线与多边形中生成，网格布局，提高设计精度。其强大的数值分析功能可以点提供高程，作为生成的三角网中的结点。自动采集每个方格网点的挖填标高，也可以使用数点集：它是TIN的基本要素，决定了TIN表面的字高程模型(DEM)方法直接进行土方量的计算，从基本形状，在变化较大的地方，使用较多的点，对于

4、而大大提高工作效率。较平坦的表面，则使用较少的点。本文主要分析了ArcGIS技术在计算机场土方隔断线：隔断线通常用来表示自然要素，如山脊量的应用，以期为该技术的广泛应用提供参考。线、溪流等，或用来创建线状要素，中断线可以是具1数字高程模型(DEM)简介有高程的线，也可以是没有高程的线，在TIN中构成一条或多条三角形的边序列。地理信息系统(GeographicalInformationSystem，多边形：用来表示具有一定面积的面状要素，多简称GIS)是一种采集、存储、管理、分析、显示与应边形参与TIN创建时分为多边形裁剪、多边形删除、用地理信息的计算

5、机系统J。目前，这一系统在资多边形替换、多边形填充四种类型。源调查、土地利用、城市规划、自然灾害和环境监测在所有可能的三角网中，狄洛尼(Delaunay)三及预警预报等方面得到了广泛的运用。GIS为DEM角网(以下简称D一三角网)在地形拟合方面表现最技术的应用提供了平台。为出色，因此常被用于TIN模型的生成。根据生成数字高程模型DEM是表示区域D上的三维向三角网步骤的不同，主要的方法有：分而治之算法、量有限序列J。用函数的形式描述为：逐次插入算法、三角网生长算法、辐射扫描算法和层=(i，，zi)(i=0，1，2，3⋯，凡)(1)次算法等。常用的三角网

6、生长算法建立的原理和步骤如图收稿日期：2010-09-071所示，即基于现状高程点建立的TIN。作者简介：郭宽伟(1984一)，男，河北唐山人，硕士研究生。主要从事机场规划设计领域的研究。1)以任一点为起始点；E—mail：419080994@qq．corn2)找出与起始点最近的数据点相互连接形成l16四川建筑科学研究第38卷图1Delaunay三角网图2土方计算的应用步骤D一三角网的一条边作为基线，按三角网的判别法则(即它的两个基本性质)，找出与基线构成D一三角网先将原始测量点建成离散点数据库如图3所示，之的第三点；后利用AcrMap将其导人到Ar

7、cGIS中，如图4所示，3)基线的两个端点与第三点，成为新的基线；其次利用ArcGis中3DAnalyst工具中的插值工具对4)迭代以上两步直至所有基线都被处理。原始点进行插值，生成飞行场区表面，如图5所示飞2．2ArcGIS土方量计算原理行场区原始地表三维显示。将基于TIN的现状DEM和设计DEM进行叠’露螂慌磊0

8、0

9、≮lI麓辫赣DlIYI：I·加，得到两个模型的交线，即为填挖分界线，每一条瑾-633．439．13．623lO6．5}：：——2-652．399l8．29305．45}i分界线所围成的区域都是单一的回填区或开挖区。——3-678．3

10、79．27．123104．44——4．6’8．469．34．533104．64土方计算的目的主要是计算同一地