CN110929320A - 基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法。通过将河道地形的三维数据利用Skyline软件可视化后；在Skyline软件中完成疏浚工程量计算；然后疏浚边坡模型生成。通过三维地理信息系统软件，将疏浚工程主要涉及对象三维可视化。同时将原来复杂的疏浚工程土方量计算精细化、准确化。

Description

基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法

技术领域

本发明属于工程设计技术，具体涉及一种利用基于Skyline软件确定航道疏浚工程施工量的技术。

背景技术

疏浚工程设计中，为了维持挖槽两侧的稳定，需根据沉积物的土力学性质和水动力条件确定一定的边坡坡度，即挖槽坡度。根据挖泥船的类型确定计算超宽和计算超深。挖槽断面一般都设计成倒梯形，倒梯形的底边即为设计挖宽，现有水深与设计水深的差值即为设计挖深。在以往的疏浚工程设计中，挖槽中线确定、尺寸设计和工程量计算等主要采用经验法或估算法，很大程度上依赖于设计者的经验及其专业知识，对设计者的要求较高，且计算结果的可重复性差，精度较低，工程量估算不准确，导致疏浚工程返工，造成经济损失。近来，随计算机科学的发展，利用计算机开发设计专业软件，推动了对疏浚工程设计中的疏浚基面拟合、疏浚区测量点边界搜索、挖槽定线、尺寸设计和疏浚量计算等方面的相关研究。航道疏浚工程量大，花费高，耗时长，疏浚基面和航道边界线是确定航道疏浚范围的基础，对计算航道疏浚量尤为重要。已有方法中，利用测量数据通过多层面叠加法拟合成航道疏浚基面，操作复杂、费时费力，直接简单连成连续的折线构成航道疏浚基面，则影响了计算精度，均有待进一步优化。同时，疏浚量和疏浚效果，没有一种可视化的直观的手段让用户看到疏浚的施工效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用Skyline软件，实现河道疏浚量的可视化。

本发明的技术方案为：基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法，其特征在于：

S101，将河道地形的三维数据利用Skyline软件可视化；

S102，在Skyline软件中完成疏浚工程量计算；

S103，根据设定的疏浚边坡参数，利用skyline对象自动创建疏浚边坡模型，实现疏浚边坡模型可视化构建。

进一步的技术方案为：所述在Skyline软件中完成疏浚工程量计算包括：通过输入设计参数和skyline软件中拾取疏浚范围，由skyline软件创建疏浚设计对象；所述设计对象和原有河道对象进行比对，进行差值计算，即可得到疏浚施工对象。

进一步的技术方案为：所述将河道地形的三维数据利用Skyline软件可视化及入库为：将河道的数字高程模型数据中的XYZ及坐标参考信息存入空间数据库；同时也将DEM直接以高程图层对象导入Skyline桌面端软件，实现河道地形的可视化。

进一步的技术方案为：所述空间数据库是PostgreSQL。

本发明设计了一种基于Skyline软件进行疏浚工程土石方量计算以及将疏浚边坡建模可视化的方法。一方面该方法首次通过三维地理信息系统软件，将疏浚工程主要涉及对象三维可视化。一方面通过该方法，可以将原来复杂的疏浚工程土方量计算精细化、准确化。利用Skyline软件的空间分析和计算功能，不仅提高了计算精度，且工作量小，自动化程度高，简便易行。

附图说明

图1本发明方法流程图。

具体实施方式

以下结合图1本发明权利要求书技术方案予以解释。

S101，将河道地形的三维数据利用Skyline软件可视化并入库；

将现有河道的数字高程模型数据(简称DEM)中的XYZ及坐标参考信息存入空间数据库(PostgreSQL)；同时也将DEM直接以高程图层对象导入Skyline桌面端软件，Skyline软件可以自动将其解析为X,Y,Z，并表现为河道地形起伏，配合河道卫星影像，实现河道三维可视化，此步骤为疏浚工程计算的基础；此步骤得到河道的初始地形M2可视化三维数据(图形)；

S102，在Skyline软件中完成疏浚工程量计算；

S1021输入设计参数：基于Visual Studio开发工具，基于Skyline桌面端软件二次开发接口，设计“参数输入”界面，在该界面上可以输入疏浚工程设计水深和边坡坡比。键盘输入后，该参数会传入Skyline桌面端软件；

S1022拾取疏浚范围：基于Skyline桌面端软件提供的河道三维可视化窗口，通过鼠标拾取河道疏浚范围，

S1023创建设计疏浚对象：根据S1021输入的设计高度、边坡坡比，以及S1022绘制的疏浚范围，通过Skline的修改地形工具，可以得到一个设计数据的体对象，该对象是Skyline软件中的修改地形对象M1；

S1024创建疏浚施工对象：将S1023创建的疏浚对象M1和S1021范围内包含的河道初始地形M2(参见第一步)进行对比，通过分析设计参数与已有河道地形的差异，可以计算超深与超宽工程量，采用断面面积法、平均水深法或网格法进行计算边坡较陡的区域；拓宽不多的挖槽应采用断面面积计算，计算断面的间距宜按测深线间距选取，挖槽的起点转折点、终点和不同类别土质的界面处均应布设计断面，最终得到一个新的Skyline桌面端软件中的修改地形对象M3,该对象即为此次疏浚工程的数据对象；

S1025计算土方量：根据M3对象，利用Skyline空间分析功能，将其进行断面法计算(将该M3对象分为若干断面，计算出每个断面的面积，将相邻两个断面面积平均乘以断面间距，即为该段挖槽计算工程量，各段相加即为整个挖槽工程量)，从而得到疏浚施工土方量结果；

S103，疏浚边坡模型生成

对于疏浚对象M3，涉及到河道的部分因为在水里，可以不予展现。对于边坡，由于其在河岸上，因此可以通过输入边坡设计参数(坡比、厚度、宽度、纹理、方向)，利用Skyline桌面端软件的polygon对象，根据边坡角度、框选范围内的河道边界、疏浚后地面高度，从河道边界向指定角度延伸，并于地面高度线相交，自动生成一个边坡模型体，并在Skyline软件内进行自动进行贴图，可以自动构建出边坡模型，并绘制在河岸上，实现疏浚边坡模型可视化构建。

本发明在一定的水深测量DEM基础上，利用Skyline软件自身的修改地形工具和空间插值计算功能，生成的航道疏浚基面能够准确地反映真实的水下地形，提高了航道内主槽疏浚量的计算精度。只要水深测量精度高，此方法能够保证生成最大限度地接近真实水下地形的航道疏浚基面。用断面法计算航道边坡疏浚量时，当边坡疏浚最大宽度小于沿航道横断面的测量间距时，将两侧边坡航道疏浚基面的断面曲线做直线处理，不会带来进一步的误差。利用Skyline软件的空间分析和计算功能，不仅提高了计算精度，且工作量小，自动化程度高，简便易行，对专业性的要求不是很高，一般人员经过学习都能掌握与操作。

该方法可用于可辅助航道设计和疏浚施工，并且具有很大的灵活性，能针对不同的设计水深等情况快捷计算，更好地为合理的疏浚方案设计与优选服务。

Claims (4)

1.一种基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法，其特征在于：

S101，将河道地形的三维数据利用Skyline软件可视化；

S102，在Skyline软件中完成疏浚工程量计算；

S103，根据设定的疏浚边坡参数，利用skyline对象自动创建疏浚边坡模型，实现疏浚边坡模型可视化构建。

2.如权利要求1所述基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法，其特征在于：所述在Skyline软件中完成疏浚工程量计算包括：通过输入设计参数和skyline软件中拾取疏浚范围，由skyline软件创建疏浚设计对象；所述设计对象和原有河道对象进行比对，进行差值计算，即可得到疏浚施工对象。

3.如权利要求1所述基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法，其特征在于：所述将河道地形的三维数据利用Skyline软件可视化及入库为：将河道的数字高程模型数据中的XYZ及坐标参考信息存入空间数据库；同时也将DEM直接以高程图层对象导入Skyline桌面端软件，实现河道地形的可视化。

4.如权利要求3所述基于Skyline软件计算航道疏浚工程施工量的方法，其特征在于：所述空间数据库是PostgreSQL。

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