论DTM法在外业勘测和内业设计中地应用

论DTM法在外业勘测设计中的应用在路线设计外业测量中，传统的纵断、横断测量方法是测量人员使用全站仪根据坐标放样，放出中线桩位，然后使用水准仪测出逐桩地面高程，再由横断测量人员采用抬杆法，使用皮尺或钢尺，配合水准仪，根据测量人员的经验，逐一测出桩位横断垂直方向左右两侧的地形变化点，得出每个桩位的横断地面线数据。这种外业测量方法的优点是过程明确，容易掌握。但是随着路线设计的要求精度不断提高，缺点也是比较明显，就是占用人力物力较大，特别横断方向不易掌握，完全依靠测量人员的现场经验，这样的测量结果容易和实际情况出现较大的偏差，如果为了增加精度，用仪器放样出横断方向，又会大大降低工作效率。而且现在因为路线选线的复杂性，经常出现路线线位变更，如果依照传统方法，随着一次改线，改线路段的中桩地面高程和横断地面线全部得重新测量，造成极大人力物力的浪费。针对这种外业传统测量中的不足，我们结合专业路线设计软件，在今年的路线外业勘测设计中，采用了DTM法进行外业勘测，取得了比较好的效果。DTM（DigitalTerrainModel）——数字地面模型，是指利用一个任意坐标系中大量选择的已知x、y、z的坐标点对连续地面的一个简单的统计表示，或者说，DTM就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。运用DTM法进行外业勘测，主要分为以下几步：首先是地面特征点的采集。如果有数字地图，地图上每个特征点都有其三维坐标。可以使用Autocad软件将路线范围内的特征点三维坐标提取出来即可。如果没有数字地图，就需要进行外业测量得出地面特征点。具体步骤就是，先使用全站仪放样出中桩位置，并且由全站仪测出中桩的三维坐标，再参照每个中桩的位置，根据大概的横断方向，测量人员使用觇标立出每个地形变化点，由全站仪测出此点的三维坐标，如果变化均匀，测点可适当减少，如果地形变化剧烈，可适当增加测点，如果有必要，还可加桩测量。这样采集出来的地面特征点，可以在软件中形成一个三角网带，基本上能反映出路线范围内的地形。测完全部特征点，用全站仪专用软件将数据下载到电脑中，整理成三维坐标数据文件。数据采集整理后，就可以将三维坐标文件编制成路线设计软件中规定的格式文件，*.xyz。我们使用的路线设计软件是海地道路hard2006。这里需要注意的是，数据文件第一列是E（Y）坐标，第二列是N（X）坐标，第三列是H（Z）坐标。坐标文件制做完成后，运行hard2006，选取菜单中“DTM”，运行“构造DTM”，选取制做的坐标文件，成功后，运行“生成DTM”，可以输出所需要的DTM文件了。再选取菜单中纵断，运行“由DTM切纵横断面值”选项，就可以生成所需要的中桩地面高文件和横断地面线文件。这样生成的地面线文件完全是按照路线中线的横断方向生成的，保证了数据的正确性。DTM命令生成的由三角网组成的地模（每个顶点即是特征点）如果初步选线的线形不合理需要改线，则可以直接在电脑中进行修改，如果改线后线形仍在生成的地模范围内，就可以不必重出外业，直接重新生成地面高和横断地面线文件即可。DTM法虽然方便实用，但是也有需要注意的地方：1、DTM法本质上是通过采集的特征点构造数字地模，生成的地面高文件和地面线文件是由特征点通过内插法得出，所以就要求构造地模的特征点数据必须足够，并且具有代表性。因此中桩位置的地面点三维坐标必须采集，这样才能保证中桩地面高程内插值的正确性。2、因为用全站仪放样是采用20m桩距，如果遇到中间有地形变化点，应进行加桩放样，并且同时将特征点采集完整，才能保证将来生成地模的完整性。3、由数据文件构造DTM后，应全面检查一遍，找出明显不合理的特征点，在数据文件中将这组数据删除，然后再重新构造DTM，直至数据无误后再生成DTM文件，以保证地模的正确性。综上所述，DTM法在路线勘测设计中具有快捷，准确，方便的优势，特别是有数