CAD VBA@收方作業(不規則三角網法)

 前言:

當工程人員想要了解基地位置目前的土方分布情況時,通常會需要進行「收方作業」,經一連串計算後的數字則可以當作該基地的土方結算數量。收方的過程中,對於地形的表現法常見有方格法及不規則三角網法,而不規則三角網法則為本篇文章主要介紹的內容。

然而現代測量技術進步神速,地形的獲取已漸漸被無人機所取代,透過航照圖配合地面控制點的演算,已經可以得到公分級的精度點雲,一般套裝軟體皆能處理點雲使之轉換成地形基本資料。(此處僅探討點資料到橫斷面到土方估算的流程)

基本資料建置:

透過GPS或全測站將基地的地形拿回來,若地形較為平坦則可以收點時採用帶狀方法收取,若地形有特徵線,比如錐形體,則可將稜角線收取回來,收方作業的基本地形點經業主與承攬廠商會同,即可作為地形的依據。

地形點通常為一文字檔(txt或csv),包含P,N,E,Z,CD等一連串資料,藉由QGIS將之匯入並使用Delaunay triangulation的內建運算方法,即可演算得到不規則三角網的ShapeFile,QGIS本身有支援轉成DXF的功能,之後預備匯入AutoCAD中進行後處理。

圖一、QGIS產製之TIN
圖二、QGIS之SHP匯出成DXF

操作步驟:

1.將地形點文字檔依表頭相對位置(P,N,E,Z,CD)貼附至繪圖資料庫工作表("總表")。
2.將QGIS匯出之DXF檔匯入至AutoCAD,圖面上會出現一塊塊的Hatch物件。
3.於CAD中以指令HATCHGENERATEBOUNDARY框選所有Hatch物件。
4.將Hatch與Polyline區別開,只留下Polyline備用。
5.繪製一聚合線建立中心線。
6.指定中心線給予寬度並設定樁號建立橫斷面取樣線。(另參考這裡)
7.透過橫斷面取樣線與地形線(Polyline)之交點已知點距離內差其已知點高程。
8.繪製橫斷面圖,點選應作挖方或填方作業之面積並填入土方計算表。
9.由橫斷面法計算前後樁號平均面積與距離計算體積,累計後則為土方作業數量。

圖三、繪圖資料庫中"總表"相關介面


圖四、繪圖資料庫中"中心線"相關介面
圖五、收方平面地形圖成果

圖六、橫斷面圖成果(黃線為開挖位置)

圖七、土方計算表計算流程


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