§8.6數字地形圖應用基礎目前，市場上比較成熟的最新版本的大比例尺數字化測圖和應用軟件主要下列3種：(1)廣州南方測繪儀器公司(South)公司開發的CASS5.1；(2)北京威遠圖儀器公司(WelTop)開發的SV300；(3)廣州開思測繪軟件公司(SCS)開發的SCSGIS2000。這些數字化測圖軟件一般都應用了數據庫管理技術并具有GIS前端數據采集功能，其生成的數字地圖可以多種格式文件輸出并可以供某些GIS軟件讀取。它們都是在AutoCAD平臺上開發的，其優點是可以充分利用AutoCAD強大的圖形編輯功能。雖然上述數字化測圖軟件都是在AutoCAD平臺上開發的，但它們的圖形數據和地形編碼一般互不兼容，一個城市的各測繪生產單位必須根據本市的實際和需求選擇其中一種數字化測圖軟件來統一本市的數字化測圖工作，而不宜引進多種數字化測圖軟件，本書只介紹CASS5.1。本節介紹使用CASS5.1在數字地形圖上查詢點位坐標、直線的方位角和距離、封閉對象或指定區域的面積，選線、繪制路線縱橫斷面圖、計算填挖土方量等命令的操作方法，這些命令放置在下拉菜單“工程應用”下，如圖所示。學習完本節后，讀者容易發現，數字地形圖的應用比圖解地形圖的應用無論是精度還是效率都要高得多。§8.6.1查詢計算與結果注記打開“C:\CASS50\Dem\Study.dwg”圖形文件。作為練習，下面的查詢操作全部在該圖形文件中進行。(1)查詢指定點的坐標執行下拉菜單“工程應用\查詢指定點的坐標”命令，提示如下：輸入點:(點取需要查詢的點位，注意使用對象捕捉)測量坐標:X=31173.642米Y=53175.444米H=0.000米如要在圖上注記點的坐標，則必須執行屏幕菜單的“文字注記”命令，在彈出的圖所示的“注記”對話框中點擊坐標注記圖標并單擊“確定”按鈕，根據命令行的提示指定注記點和注記位置后，CASS自動標注指定點的X、Y坐標，圖注記了D121和D123點的坐標。

(2)查詢兩點的距離和方位角執行下拉菜單“工程應用\查詢兩點距離及方位”命令，提示如下：第一點:輸入點:(圓心捕捉圖中的D121點)第二點:輸入點:(圓心捕捉圖中的D123點)兩點間距離=45.273米,方位角=201度46分57.39秒(3)查詢線長執行下拉菜單“工程應用\查詢線長”命令，提示如下：選擇精度:(1)0.1米(2)1米(3)0.01米<1>選擇曲線:(點取圖11-41中D121點至D123的直線)完成響應后，CASS彈出如圖11-42所示的提示框給出查詢的線長值。(4)查詢封閉對象的面積執行下拉菜單“工程應用\查詢實體面積”命令，提示如下：選擇對象:(點取圖11-41中砼房屋輪廓線上的點)實體面積為202.683平方米(5)注記封閉對象的面積執行下拉菜單“工程應用\計算范圍的面積”命令，提示如下：1選目標/2.選圖層/3.選指定圖層的目標<1>●1選目標：選擇指定的封閉對象注記面積。●3.選指定圖層的目標：先鍵入圖層名，再選擇該圖層上的封閉對象，注記它們的面積。注記Study.dwg圖形文件中全部封閉房屋的面積并填充斜線的操作步驟如下：1選目標/2.選圖層/3.選指定圖層的目標<1>2圖層名:jmd是否對統計區域加青色陰影線?(1)是(2)否<1>Enter注意，CASS將各種類型房屋都放置在JMD(意為居民地)圖層，面積注記文字位于對象的中央，并自動放置在MJZJ(意為面積注記)圖層。Study.dwg圖形文件共有4幢房屋，圖只顯示了2幢房屋的注記面積。(6)統計注記面積對圖中的面積注記數字求和。統計上述全部房屋面積的操作步驟為：執行下拉菜單“工程應用\統計指定區域的面積”命令，提示如下：面積統計--可用:窗口(W.C)/多邊形窗口(WP.CP)/...等多種方式選擇已計算過面積的區域選擇對象:all選擇對象:Enter總面積=597.88平方米也可以點取單個面積注記文字；當面積注記文字比較分散時，也可以使用各種類型窗選方法選擇面積注記對象，CASS自動過濾出MJZJ圖層上的面積注記對象進行統計計算，統計計算的結果只在命令行提示，不注記在圖上?！?.選指定圖層的目標：先鍵入圖層名，再選擇該圖層上的封閉對象，注記它們的面積。注記Study.dwg圖形文件中全部封閉房屋的面積并填充斜線的操作步驟如下：1選目標/2.選圖層/3.選指定圖層的目標<1>2圖層名:jmd是否對統計區域加青色陰影線?(1)是(2)否<1>Enter注意，CASS將各種類型房屋都放置在JMD(意為居民地)圖層，面積注記文字位于對象的中央，并自動放置在MJZJ(意為面積注記)圖層。Study.dwg圖形文件共有4幢房屋，圖11-41只顯示了2幢房屋的注記面積。(6)統計注記面積對圖中的面積注記數字求和。統計上述全部房屋面積的操作步驟為：執行下拉菜單“工程應用\統計指定區域的面積”命令，提示如下：面積統計--可用:窗口(W.C)/多邊形窗口(WP.CP)/...等多種方式選擇已計算過面積的區域選擇對象:all選擇對象:Enter總面積=597.88平方米也可以點取單個面積注記文字；當面積注記文字比較分散時，也可以使用各種類型窗選方法選擇面積注記對象，CASS自動過濾出MJZJ圖層上的面積注記對象進行統計計算，統計計算的結果只在命令行提示，不注記在圖上。(7)計算指定點圍成的面積執行下拉菜單“工程應用\指定所圍成的面積”命令，提示如下：輸入點:…輸入點:Enter指定點所圍成的面積=X.XXX平方米面積計算結果只在命令行提示，不注記在圖上?！?.6.2土方量的計算由圖的下拉菜單可知，土方量的計算方法有5種。(1)DTM法土方計算該法又分了4種方法，如圖所示，下面介紹前面兩種方法。1)根據坐標文件 下面以“C:\CASS50\Demo\dgx.dat”文件為例講解操作方法。執行下拉菜單“繪圖處理\展高程點”命令，將坐標數據文件dgx.dat中的碎部點三維坐標展繪到當前圖形中。執行AutoCAD的多段線命令Pline繪制一條閉合多段線作為土方計算的邊界，如圖所示。執行下拉菜單“工程應用\DTM法土方計算\根據坐標文件”命令，提示如下：選擇邊界線:(點取封閉邊界對象)請輸入邊界插值間隔(米):<20>Enter在彈出的標準文件選擇對話框中選擇dgx.dat文件后，命令行提示如下：平場面積=2822.3平方米平場標高(米):12挖方量=84442.7立方米,填方量=0.0立方米請指定表格左下角位置:<直接回車不繪表格>(為了使繪制的表格不與已經展繪的高程點重疊，可以透明執行“標準工具欄”中的“平移”視圖命令)上述鍵入的平場標高為12米，在屏幕上指定了表格左下角的位置以后，CASS將在指定點處繪制一個圖所示的土方計算專用表格。(2)根據圖上高程點與“根據坐標文件”命令唯一不同的是，該命令是通過在屏幕上選取已展繪的高程點來計算土方量，其余操作方法都一樣。

(2)方格網法土方計算執行下拉菜單“工程應用\方格網法土方計算”命令，在彈出的標準文件對話框中選擇dgx.dat文件后，提示如下：選擇土方計算邊界線:(仍然選擇圖11-44所示的多段線邊界)輸入方格寬度:(米)<20>5最小高程=24.368,最大高程=43.900設計面是:(1)平面(2)斜面(3)數據文件<1>Enter輸入目標高程:(米)12總填方=0.0立方米,總挖方=84569.3立方米完成操作后，CASS自動在邊界對象附近繪制圖所示的表格放置計算結果。方格寬度一般要求為圖上2cm，上面輸入的方格寬度為5m，因比例尺為1：500，所以圖上寬度為1cm。方格寬度越小，土方計算精度就越高。與圖的結果比較可知，兩種計算法得出的結果相差126.6m3，應該說DTM法計算土方的精度是最高的。在“設計面是:”提示行中可以有3個選項，上面使用的是12米高程水平面。如果選擇“(2)斜面”選項，則提示如下：點取高程相等的基準線上兩點,第一點:第二點:輸入基準線設計高程:(米)斜面的坡度為百分之:指定設計高程高的方向:如果選擇“(3)數據文件”選項，則要求用戶輸入平整后的曲面點的數據文件。(3)區域土方量平衡計算計算指定區域挖填平衡的設計高程和土方量。執行下拉菜單“工程應用\區域土方量平衡”命令，提示如下：請選擇:(1)根據坐標數據文件(2)根據圖上高程點<1>Enter在彈出的標準文件對話框中選擇dgx.dat文件后，提示如下：選擇邊界線：(仍然選擇圖11-44所示的多段線邊界)請輸入邊界插值間隔(米):<20>10平場面積=2822.3平方米土方平衡高度=41.932米,挖方量=1433立方米,填方量=1433立方米請指定表格左下角位置:<直接回車不繪表格>完成響應后，CASS在指定點處繪制一個土方計算專用表格，并繪出挖填平衡分界線，如圖所示。(4)等高線法土方計算該命令可以計算任意兩條封閉等高線之間的土方量。作為練習，可以打開圖11-31所示的圖形文件，執行下拉菜單“工程應用\等高線法土方計算”命令，提示如下：選擇參與計算的封閉等高線:(依次選擇圖11-31中從山頂向山底方向的8條閉合等高線)…選擇對象:Enter輸入最高點高程:<直接回車不考慮最高點>Enter請指定表格左上角位置:<直接回車不繪表格>完成響應后，CASS在指定點處繪制一個土方計算專用表格，并給出相臨兩條等高線之間的土方量和總土方量，如圖所示?！?.6.3坐標數據文件的輸出上述大部分土方量計算方法都要求有數字地形圖的坐標數據文件，圖解地圖數字化后，可以根據圖面上的等高線和高程點生成當前圖形的坐標數據文件。由圖可知，有3個生成坐標數據文件命令，通常是使用“高程點生成數據文件”命令。打開一幅已數字化的地形圖，使用Pline命令繪制一條封閉多段線，它必須包含要生成數據文件的全部高程點。執行下拉菜單“工程應用\高程點生成數據文件\有編碼高程點”命令，在彈出的標準文件對話框中鍵入數據文件名后，命令提示如下：請選擇:(1)選取區域邊界(2)直接選取高程點或控制點<1>Enter請選取建模區域邊界:(點取已繪制的封閉多段線)CASS即將封閉邊界內全部高程點的三維坐標保存到給定的數據文件中?！?.7數字地形圖的在路線勘察設計中的應用§8.7.1路線曲線設計在CASS5.1中，還只能進行“基本形”平面線形公路曲線設計。圖為一幅50×40cm分幅的1：1000數字地形圖，它是使用掃描數字化法繪制的，圖形文件名為02108350.dwg，它放置在隨書光盤“數字地形圖練習”路徑下。在CASS中打開該圖形文件，使用AutoCAD的Rectangle命令以內圖廓的任意兩個對角點為頂點繪制一個矩形作為坐標數據文件輸出的邊界。執行下拉菜單“工程應用\高程點生成數據文件\有編碼高程點”命令，將矩形邊界內全部有編碼高程點的三維坐標輸出到名稱為02108350.dat的坐標數據文件中。設在圖圖幅內的中線交點坐標及設計數據列于表11-1。創建ZX(中線)圖層并設置為當前圖層，凍結除ZX圖層以外的所有圖層，根據JD25、JD26、JD27點的坐標，執行AutoCAD的Pline命令繪制圖中粗線所示的路線中線對象。注意，繪制多段線的方向代表路線方向。創建QX(曲線)圖層并設置為當前圖層，執行下拉菜單“工程應用\公路曲線設計\單個節點處理”命令，彈出圖所示的“公路曲線計算”對話框。參照表11-1的設計數據進行輸入，結果如圖所示。其中“起點坐標”和“交點坐標”可以單擊其右邊的“拾取”按鈕，分別在屏幕上捕捉起點和交點點位獲得，捕捉到的點位坐標立即顯示在其坐標文本框中。“采樣間隔”文本框輸入從ZH點起、整10m樁號開始的樁號計算間隔。完成對話框設置后，單擊“開始”按鈕，命令行提示如下：選定平曲線要素表左上角點:(在路線樁號附近的空白處點取一點)完成響應后，CASS自動繪制出道路曲線并注記主點ZH、HY、QZ、YH、YZ的點位，在指定點處放置自動計算出來的平曲線要素表和20m采樣間隔的整數里程樁位點的坐標，它們均位于QX圖層，如圖所示。§8.6.2不含路線曲線的中線縱斷面圖的繪制如果已經獲得了路線中線地區的數字地形圖，就可以在CASS中自動生成中線方向的縱斷面圖。繪斷面圖命令位于下拉菜單“工程應用\繪斷面圖”下，如圖所示。設置當前圖層為ZX，凍結QX圖層，解凍其余圖層，執行下拉菜單“工程應用\繪斷面圖\根據坐標文件”命令，提示如下，選擇斷面線:(點取圖中的