基于GIS佛山市河道数字水下地形管理系统冲淤量应用成果准确度的对比研究论文_萧雪雯

基于GIS佛山市河道数字水下地形管理系统的成果的准确度是直接影响到系统的实用性与可靠性的关键。通过本次比对的结果，可以判定GIS系统的成果是否达到应用的要求，从而为GIS系统使用到实际工作中提供依据。

本次对比，我们认为固有的传统方法为标准值，以GIS数据库的计算方法与其做对比，得出对比结果，结果在允许的误差范围内即为GIS数据库的计算方法准确度达标。

本次比对主要针对成果计算中的冲淤量和边坡比这两项进行比对。

1.冲淤量计算比对

冲淤量是判断险段在一个时间段内变化的中意判断依据，冲淤量计算中包括的变量为：平场面积、水面高程、容积、冲淤量、最小河底高程、平均河底高程、平均下切深度。

1.1计算方法

1.南方CASS土方量法

利用南方CASS软件的土方量计算方法计算。此方法具有广泛的适用性、准确性及可靠性。以一般的土方量计算方法计算出每个测期的容积（V容），在以容积来计算平均河底高程、平均下切深度、冲淤量等变量。

2.GIS数据库系统计算方法

以用户框选的的面域作为冲淤量计算面域，计算面域的面积，再从离散的测点（不规则不均匀）构造河道高程网格模型，利用模型计算区域容积（V容），再利用计算出来的容积计算平均河底高程、平均下切深度、冲淤量等变量。

由上述可见，时两种方法在构造不规则网格时的不同，分别求出容积（V容）后再进行其他变量的计算。因此，在进行成果的比对时，我们仅需要对平场面积（S平）、容积（V容）、最小河底高程（H最小）进行比对。

1.2计算结果对比

本次结果对比主要对比不同方法的同一变量之间的误差和误差率，误差（）为同一变量之间的较差，即；误差率（k）其中，e应为真值，在此对比中，我们认为传统CASS算法的结果为真值，因此e即为CASS算法的值。

一下为平场面积、容积、最小河底高程和平均河底高程的差值和误差率的对比结果图表，其中平场面积是一个定量，容积、最小河底高程和平均河底高程是每个测期不同的变量，在此只选取一个测期的数据作对比。

由以上图表中，可以知道各个变量在两种方法的对比上均存在一定的差值和误差率。按照正态分布规律，平场面积误差率在5%之内定义为小概率事件，可以不予以考虑，因此平场面积和容积的合格率为100%。而根据《水电水利工程施工测量规范》DL/T 5173-2012相关规定，水下地形测量测点高程的误差范围为：±0.2m（H≤20m，单位为m），±0.1H（H＞20m，单位为m）；因此，在最小河底高程和平局河底高程的对比中，仅最小河底高程存在一个数值超限。最小河底高程的合格率为91%；平均河底高程的合格率为100%。

3.结论

不同的计算方法，其结果存在一定的误差的必然事件，在此，我们以传统方法为准，用GIS数据库系统的结果与其做对比，通过以GIS数据库系统与传统方法在计算原理、方法及结果上的对比结果可以看出，GIS数据库系统其计算方法是合理并科学的，计算结果虽与传统方法并不完全一致，但两者的差值基数与误差率都相对较小，均在规范要求范围内，能满足水下地形测量的数据处理方面需要达到的精度要求。

通过这份对比，我们找到了GIS数据库系统运用于生产工作中的依据，这样能够减轻技术人员的工作量、能提高测量数据的分析利用率，能实现真正的把成果“用好”。

论文作者:萧雪雯

论文发表刊物:《基层建设》2016年12期

论文发表时间:2016/9/27

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