Comparación de cálculo y análisis de superficie, volumen y volumen de movimiento de tierras de datos ráster MAPGIS
Resumen: En ingeniería, el cálculo del movimiento de tierras (volumen) es una tarea importante. MAPGIS es el nombre del producto de CGC Digital Group y se puede utilizar para calcular DEM (Digital Elevation Model). El volumen espacial del área delimitada es esencialmente el volumen espacial entre la superficie espacial y un determinado plano de referencia. Este artículo utiliza el método de análisis del perfil de datos de la cuadrícula para calcular el volumen de movimiento de tierras y analiza las similitudes y diferencias entre MAPGIS 67 y MAPGIS K9.
Palabras clave: volumen de movimiento de tierras, superficie, volumen, datos ráster, elevación, MAPGIS 67, MAPGIS K9
Texto:
1.
En la construcción de ingeniería, a menudo es necesario transformar la forma natural del terreno en un sitio horizontal o en uno o varios inclinados para que sea adecuado para el diseño de varios edificios y estructuras. El tamaño del volumen de movimiento de tierras está directamente relacionado con la inversión del proyecto. Por lo tanto, calcular con precisión y rapidez el volumen de movimiento de tierras es de gran importancia para la planificación y el diseño, ya que se utilizan datos ráster para calcular la superficie y controlar la inversión total. volumen y volumen de movimiento de tierras.
Los datos ráster tienen una estructura simple e intuitiva, que es muy conveniente para la operación y el procesamiento de la computadora. Es un formato de datos espaciales básico de uso común en SIG. El análisis espacial basado en datos ráster es la base del SIG espacial. análisis y también el análisis espacial de ArcGIS El contenido principal del módulo El análisis espacial de datos ráster incluye principalmente: mapeo de distancias, mapeo de densidad, generación y análisis de superficies, estadísticas de unidades, estadísticas de dominio, estadísticas de áreas de clasificación, reclasificación, cálculo de ráster y. otras funciones Análisis espacial de datos ráster de ArcGIS El módulo (Spatial Analyst) proporciona un conjunto de herramientas eficaz para facilitar diversas operaciones de análisis espacial de datos ráster y resolver problemas espaciales.
2. Utilice MAPGIS K9 para calcular la cantidad de movimiento de tierras.
Preparación de datos: curvas de nivel (que contienen atributos de elevación), bloques para los cuales se debe calcular la cantidad de movimiento de tierras.
Será, etc. Convertir líneas altas al formato MapGIS
Abra el menú principal de MapGIS y abra el análisis DTM en Análisis espacial
En abra el subsistema de modelo de terreno digital MapGIS, abra el archivo de contorno (archivo - —Abra el archivo de datos—archivo de datos de línea)
Procese puntos y líneas (en el menú Procesar puntos y líneas, haga clic en Punto de elevación/Rasterización de líneas, se abrirá un cuadro de diálogo de configuración de parámetros). aparece: seleccione la cuadrícula DX y cuanto más pequeño sea el tamaño de la cuadrícula DY, más precisa será y más lenta se ejecutará, seleccione el elemento de atributo de elevación del contorno, seleccione el nombre y la ruta del archivo rasterizado)
Abra el cuadro de diálogo de cálculo del volumen de almacenamiento\área de superficie en el menú de la aplicación del modelo. Generalmente, seleccione el área en el espacio de trabajo, especifique el archivo de área para calcular el volumen de movimiento de tierras. y luego confirme. La elevación de cálculo (diseño) se calculará en función de la elevación ingresada) para calcular la cantidad de movimiento de tierras.
También es posible calcular la excavación y el relleno de varios bloques al mismo tiempo:
Agregue un campo al archivo de área donde se debe calcular el volumen del movimiento de tierras e ingrese el diseño. valor de elevación para cada bloque
p>
Abra el archivo de zona mientras abre el archivo rasterizado
En el menú Línea de puntos de proceso, seleccione "Almacenamiento de zona/Cálculo de área de superficie" y seleccione "Calcular todas las zonas". En el cuadro de diálogo abierto, seleccione el campo de elevación del diseño y haga clic en Aceptar para calcular el corte y relleno de todas las áreas;
Guarde el archivo del área;
Abra este archivo de área en el subsistema de edición MapGIS y vea sus propiedades, allí está el volumen de excavación y relleno de cada bloque.
3. Utilice MAPGIS 67 para calcular el volumen de movimiento de tierras
Cuadrícula de datos discretos
Importe los datos medidos a MapGIS6.7 y abra "Análisis espacial" - En el Módulo "Análisis DTM", haga clic en el menú "Modelo Grd" - "Grid de datos discretos" para convertir datos discretos en datos de cuadrícula regular (GRD). En este momento, el método de interpolación y espaciado de la cuadrícula se puede controlar de acuerdo con las necesidades reales.
Utilice este método para cuadricular los datos de la superficie original y los datos de la superficie después de la construcción. Se guardan como archivos TmpgrdA.Grd y TmpgrdB.Grd respectivamente. La configuración de datos debe ser estrictamente consistente.
Operación de diferencia de red regular
La "Operación de diferencia de red regular" se usa originalmente en MapGIS67 para comparar dos datos de elevación regulares, consistentes en áreas y con la misma resolución. Calcular y proporcionar estadísticas. resultados de la desviación máxima y el error cuadrático medio de elevación para realizar la verificación de calidad de los datos DEM. Es decir, el usuario realiza una operación de diferencia entre los datos DEM formados interpolando los datos de contorno originales y los datos DEM formados trazando los contornos basándose en estos datos DEM e interpolando nuevamente para comprobar la calidad de la interpolación. Se puede considerar que esta función también puede calcular la diferencia entre los datos de la superficie original y los datos de la superficie después de la excavación, y la diferencia es la altura de llenado (excavación) del punto de la cuadrícula.
Haga clic en el menú "Modelo Grd" - "Operación de diferencia neta de reglas". En este momento, "Seleccionar archivo A" debe seleccionar el archivo de datos de superficie original TmpgrdA.Grd y "Seleccionar archivo B" debe seleccionar. los datos de la superficie después de la excavación. Archivo TmpgrdB.Grd, "seleccionar archivo C" ingresa el archivo de resultados obtenido después de la operación A-B, que en realidad es el archivo de datos de altura de llenado (excavación), aquí se llama TmpgrdC.Grd.
Cálculo de relleno y corte
Abra el archivo TmpgrdC.Grd, haga clic en el menú "Aplicación del modelo" - "Cálculo del volumen de almacenamiento/área de superficie", si selecciona "Calcular el área completa". "En este momento, el rango de datos original se utiliza como objeto de cálculo. El usuario también puede seleccionar una entidad de zona del archivo de zona MAPGIS como límite de cálculo. Después de hacer clic en "Confirmar", aparece un cuadro de diálogo donde el usuario puede ingresar la "elevación calculada" y la "densidad del material" y especificar el "método de cálculo". Cabe señalar que en este momento se debe ingresar "0" en "Calcular elevación", porque los datos guardados por TmpgrdC.Grd no son la elevación absoluta, sino los datos de diferencia de altura de la superficie antes y después de la excavación, que es mayor que 0. (los datos de la superficie original son mayores que los datos de la superficie después de la iniciación) Aquellos que sean menores que 0 (los datos de la superficie original son menores que los datos de la superficie después de la iniciación) se calcularán como rellenos (la cantidad de metros cuadrados que se agregan). La "Densidad del material" se ingresa como "1", lo que significa que el volumen de la tierra se calcula en función del volumen real en una proporción de 1:1. Haga clic en "Calcular", y el sistema calculará la cantidad de metros cúbicos removidos (metros cúbicos excavados) y agregados (metros cúbicos llenos), así como el total de metros cúbicos debitados o descartados.
Si es necesario, TmpgrdC.Grd también se puede generar como un mapa de contorno plano de color en capas. De acuerdo con las diferentes alturas de relleno y excavación, se pueden pintar diferentes colores y se puede agregar una cuadrícula para hacerlo. más conveniente.
4. Cálculo del área de superficie
Datos discretos: haga clic en la función "Análisis de datos" "Cálculo interactivo de área de superficie y volumen" para encontrar el área de superficie y el volumen como se muestra a continuación.
Estadísticas de píxeles de elementos de distrito
Datos ráster: haga clic en la función "Procesamiento de vectores" "Estadísticas de celdas de elementos de distrito" para encontrar los puntos más altos y más bajos en el área seleccionada como se muestra en la siguiente imagen.
Estadísticas de datos
Datos DEM
5. Comparación entre MAPGIS 67 y MAPGIS K9
mapgisK9 es un nuevo producto de mapgis, con funciones comunes Es casi lo mismo que 6.7, pero con algunas mejoras. En comparación con MapGIS 6.7, MapGIS K9 ha mejorado enormemente la velocidad de navegación y consulta de datos masivos. También puede satisfacer los requisitos de acceso simultáneo a largo plazo del usuario y puede mirar hacia atrás. en un momento determinado del pasado en función de los datos existentes o predecir la situación en un momento determinado en el futuro para satisfacer las necesidades de revisión y evolución histórica, cambios catastrales, cambios ambientales, alerta de desastres y otras aplicaciones. MapGIS K9 puede establecer e integrar rápidamente modelos geológicos tridimensionales subterráneos, modelos de paisaje tridimensionales sobre el suelo, modelos de terreno tridimensionales de superficie, etc., y puede realizar visualización integral y análisis de fusión de datos tridimensionales.
MapGIS K9 también tiene una plataforma de procesamiento de datos de teledetección completamente funcional, desde datos sin procesar aéreos hasta generación de ortofotos, desde análisis de imágenes hasta construcción de bases de datos de imágenes, desde procesamiento integral hasta extracción de información temática, etc. Estas poderosas funciones se han integrado en el almacén de funciones de MAPGIS K9 y se pueden integrar arbitrariamente en una plataforma de procesamiento de datos de imágenes adecuada para varias especialidades o en una plataforma de procesamiento integral que combine SIG e imágenes. La plataforma de procesamiento de datos de imágenes de teledetección de MapGIS K9 es una plataforma de teledetección básica que integra RS, GIS y GPS para las necesidades de las aplicaciones de teledetección. Proporciona almacenamiento y gestión eficaces de datos masivos de imágenes de teledetección. corrección, análisis, gestión y exportación de imágenes de teledetección Funciones de procesamiento básico, como imágenes, etc., y sobre esta base, proporciona paquetes de software de procesamiento profesional, como fotogrametría y mapeo de imágenes para aplicaciones específicas, realizando una serie de funciones a partir del procesamiento básico de imágenes. a la interpretación inteligente avanzada. Puede ser ampliamente utilizado en agricultura y silvicultura, topografía y cartografía, estudios geológicos, planificación urbana, investigación de recursos y medio ambiente, monitoreo de desastres y otros departamentos.
Los nuevos cambios son:
Administración de datos
La administración de clasificación de bases de datos admite una tecnología de administración de bases de datos más avanzada y los datos clasificados se concentran en la base de datos para un almacenamiento unificado.
Se proporcionan de forma predeterminada una serie de prácticos sistemas de referencia espacial para reducir las molestias de los parámetros de configuración del usuario.
La gestión de bases de datos elimina la necesidad de que los usuarios guarden datos manualmente al editarlos y ahorra muchos problemas al visualizar y transferir datos.
Dibujo digital
La integración de módulos, la corrección de imágenes, la edición de entradas, la transformación de proyecciones, la corrección de errores, la generación de cuadros, la impresión, etc., se integran en una sola interfaz.
Agregue vistas más prácticas, como vista de mapa temático, vista de conjunto de selección, vista de etiquetas, etc., para hacer que el sistema de mapeo sea más poderoso.
La edición de entrada es más precisa, con mejor soporte para la entrada de coordenadas precisas y la función de captura se ha mejorado, como por ejemplo:
E está cerca del segmento de arco
H es el punto inicial del segmento de arco
Punto final del arco T
Intersección del arco I
M punto medio del arco más cercano
N punto más cercano
V Desde el punto actual hasta el punto vertical del segmento de arco más cercano
C Borra el punto de captura actual
Proporciona proyección dinámica, lo mismo Los datos de rango geográfico en diferentes sistemas de coordenadas se pueden proyectar dinámicamente en una pantalla superpuesta de sistema de coordenadas.
Admite múltiples bibliotecas del sistema. Los datos que hacen referencia a diferentes bibliotecas del sistema se pueden mostrar utilizando sus respectivas bibliotecas del sistema, lo cual es conveniente y flexible.
Admite anotaciones dinámicas, las anotaciones de mapas electrónicos son más inteligentes y hermosas, y la relación de visualización se puede ajustar.
La impresión se ha actualizado aún más para admitir la edición de leyendas, escalas, flechas de norte y otros elementos cartográficos.
Agregue herramientas más prácticas, como la herramienta de serie de cuadros, que proporciona conversión de números de cuadros antiguos y nuevos, cálculo de parámetros de cuadros y consulta de números de cuadros de diferentes escalas estándar en una escala determinada. rango de puntos de coordenadas.
Admite atajos de teclado definidos por el usuario y puede importar y exportar documentos de configuración de teclas de atajo del usuario para satisfacer las necesidades prácticas de los usuarios para operaciones personalizadas.
Análisis y procesamiento de datos
El procesamiento y análisis de datos es un módulo independiente que proporciona funciones de edición, procesamiento y análisis para datos vectoriales, datos de atributos, datos ráster y datos DEM.
Además, en comparación con el 67, la interfaz K9 es más hermosa y amigable, y presta más atención a los detalles de las operaciones del usuario, como admitir el zoom del mapa con el botón central del mouse y agregar directamente arrastrando el mouse del árbol del directorio de datos Datos, etc.
Referencias:
1. Wu Lun, Liu Yu, Zhang Jing, et al. 1 Principios, métodos y aplicaciones de los sistemas de información geográfica [M Beijing: Science Press, 2001]. .
2. Li Zhilin, Zhu Qing1 Modelo de elevación digital[M]. Wuhan: Universidad de Topografía y Cartografía de Wuhan, 2000.
3. Wuhan Zhongdi Information Engineering Co., Ltd., Wuhan Zhongdi Times Software Engineering Co., Ltd. Tutorial práctico del sistema de información geográfica MapGIS.
4. Liu Fuqiao, Aplicación de la base de datos de uso del suelo basada en MAPGIS en la consolidación parcelaria [J].
5. Jin Xiaobin, Li Haitao, Zhou Yinkang, et al. 1 Toma de decisiones asistida para proyectos de consolidación territorial en zonas montañosas basadas en DEM [J]. 1), 39-44
6. Wang Lingyun, Li Qi, Yu Wencheng1 Interoperabilidad entre servicios web e información geográfica [J].