安徽省水利水电勘测设计院 安徽省蚌埠市 233000
摘要：本文就Civil3D对不同多波束在同一测区测量的水下地形云数据进行对比分析与探讨，展现Civil 3D在对由云数据建模的地形数据强大处理能力。
关键词：Civil3D；云数据；多波束
Autodesk Civil 3D 软件是Autodesk公司为土木与基础设施行业提供的三维设计解决方案，适用于勘测、场地规划、总图、道路设计、水利工程、地质矿产等多个不同的行业领域。Civil 3D的功能非常强大，但其中最有价值的部分是三维数字地形模型。利用数字地形模型，既可直观的查看场地的三维效果，也可用于土方计算、纵横断面绘制等设计与计算功能。本文就Civil 3D根据云源数据创建数字地形模型进行数据分析进行讨论。
1.数据来源
公司计划采购多波束水深测量系统，经前期调研确定3家产品，为了对3家多波束产品的性能进行全面考核，特此安装3种多波束产品在长江某水域进行现场同时比测，考核各自设备易用性和数据的可靠性（本例只对数据的可靠性进行分析）。在配备相同导航定位、相同水域和同一天测试的条件下，3种多波束产品多波束产品获得了各自的外业采集数据。三家产品的外业数据经相同的内业多波束数据处理软件CARIS处理，分别得到各自产品的1mх1m点云数据。同时在该区域还使用单波束测深仪测量了8条断面数据，断面相邻点距为2m。
2.数据建模
考虑到Civil 3D云数据处理对计算机负荷较大，数据建模分两部分：第一部分建模数据为断面部分数据，包括单波束断面数据和3种多波束数据在多波束断面位置的提取数据；第二部分建模数据为3种多波束的所有点云数据。
使用Civil 3D分对2个部分数据各自建模，其中第一部分数据构建4个三角网曲面，第二部分数据构件3个三角网曲面。
3.数据分析
3.1第一部分数据曲面分析
1）根据4个三角网曲面的范围，确定4个三角网曲面都能包含边界范围，确保曲面边界都能保证不超过原4个曲面的边界。
2）新建路线，路线方向跟水流方向平行。添加采样线，采样线位置尽量与单波束航迹线重合，确保单波束测量数据曲面在采样线数据可靠性，共布设了8条采样线。
3）使用横断面图功能，绘制采样线横断面图，并根据CiVIL 3D的强大标签功能，给每个横断面添加横断面标签。横断面标签标注的数据为该多波束断面点至单波束断面的高程差（红色）以及该断面点的高程（绿色）。曲面边界、路线、采样线布置、横断面图及断面标签如图1。
图1 采样线及断面图
1）根据横断面便签统计数据统计每款多波束测量数据与单波束测量的检测中误差。误差统计结果如下：
表1 多波束与单波束数据比测统计表
由表2和表3说明多波束1和多波束2的数据曲面贴合较好，多波束1数据曲面、多波束2数据曲面与多波束3数据曲面贴合较差，进一步说明多波束3的数据精度相对较差。
4.结论
测绘行业随着测绘设备的技术更新，目前海陆空都面临各种云数据建模处理，而civil 3D在对云数据建模及对地形模型分析处理都有很强的能力，通过Civil 3D处理可以很方便的解决对测量的云数据的数据提取、质量分析，大大提高对云数据的作业效率。
参考文献
[1] 任耀.AutoCAD Civil3D2013应用宝典 上海：同济大学出版社.2013
[2]中华人民共和国国家标准.测绘成果质量检查与验：GB/T 24356—2009
论文作者:任建春
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期
论文发表时间:2018/11/22
标签：波束论文; 数据论文; 曲面论文; 断面论文; 横断面论文; 建模论文; 地形论文; 《建筑学研究前沿》2018年第21期论文;