Földmérés a szenvedélyünk!

VKUBA menüsor - térmodell kezelés, tömegszámítás

A VKUBA (kubatura = térfogatszámítás) menüsor elemeinek használatával földtömeget számolhatunk könnyen és egyszerűen.

A térfogatszámítás lényege, hogy az azonos munkaterületen 2 külön időpontban terepfelvételt végzünk. A 2 felmérés eredményeként háromszögháló-elemekből összállított térmodellt készítünk. A két, koordinátahelyesen egymásra helyezett térháló között +/- térfogatkülönbségek számíthatók.

A VKUBA térfogatszámító menüsor elemei lépésenként egymásra épülnek, az ikonokon végighaladva tudjuk a térfogatszámítást elvégezni, így a teljes folyamatot akár a parancsikonok szerinti funkciók végigjárásával mutathatjuk be:

- A háromszöghálót a program a pontblokkokra építi fel. Ha két pontblokk egy (X,Y) koordináta alatt, "egymáson van", akkor a hálókészítés nem megy végbe, hibát jelez. Ez amiatt van, mert függőleges élű háromszögelemet, vagy 0 hosszúságú hálóélt a program nem tud kezelni. Ezt a problémát előzetesen ki kell küszöbölni, erre szolgál a menüsor első programja:

     1. Közeli pontok vizsgálata

A hivatkozásban leírt módszerrel ezeket a problémás helyeket felkutathatjuk, ezek kézi javítása után folytathatjuk a térfogatszámítás folyamatát.

- A térhálót felszerkesztjük a pontokra a második programmal:

     2. Térháló szerkesztése

Általában, véletlenszerű eloszlású felmérési pontok esetén a közbülső háromszögelemek "egészséges", zömök formájúak, de a térháló szélein gyakran előfordulnak nagyon megnyúlt elemek is, amelyeket kézi kiválasztással törölhetünk. A pontblokkok rétegeit itt már lekapcsolhatjuk, már nincsen szerepük a helyes térháló felépítéséhez.

- A terep geodéziai felmérésekor valószínűleg vannak olyan szabályos domborzati formák, amiken a kialakult térháló-elemek nem köthetnek át, mert ezzel nem jól modellezzük a valóságot. Példaként egy rézsűtető vonalon nem köthet keresztbe térháló él, mert így a valós terepi domborzati sajátosságot nem jól adjuk vissza. A már kialakított térhálón látszik, hol vannak ezek a problémás helyek. Ha nehezen látszódna, segít nekünk a köv. program, mely a hálóelemek és az összes többi rajzelem egymás alatti-fölöttiségét, láthatóságát cserélgeti.

     14. Elsődleges határolóvonal mutató

- Az előbb tárgyalt problémák feloldására két lehetőségünk van. Az egyik az, hogy az elsődleges vonalakat (melyeket korábban már a pontblokkokra felszerkesztettünk) és a problémás hálóelemeket egy lépésben kijelöljük, az automatikusan működő program a szomszédos hálóelemek közös éleinek cserélgetésével próbálja az elérni, hogy a térmodell háromszögelemei az elsődleges éleken ne kössenek át. A másik nem-automatikus módszer, mikor kézi rámutatással jelölgetjük ki a hibás hálóéleket.

     3. Automatikus hálóélcserélő
     4. Kézi hálóélcserélő

- A menüsorban a következő ikonnal szintvonalakat tudunk szerkeszteni a már elkészült térhálóra, ez igazából a földtömegszámítási folyamatnak nem része, de a látványos segítségével hatékonyan át tudjuk nézni, hogy a térháló-szerkesztésünk úgy sikerült-e, ahogy akartuk.

     5. Szintvonalszerkesztő

- Miután a térfogatszámításhoz két térháló szükséges, hiszen a kettő közti különbséget vizsgáljuk, azt az állapotot kell elérnünk, hogy a két - azonos terület két állapotát modellező háló - a rajzban egymás mellett legyen, praktikusan K-NY-i irányban egymástól x*100m-rel eltolva. Az eredeti terepet modellező térhálón az 1., a változott terepen a 2. programot futtatjuk végig:

     6. Hálóra raszterpontok1.
     7. Hálóra raszterpontok2.

A két hálón 1x1 m-es raszterekben megjelennek nagyon kicsi betűméretben szövegelemek, amik az ottani magassági értéket mutatják, az elsőn a "halomag1" rétegen zölden, a másodikon a "halomag2" rétegen kék színnel. Ügyes rétegkezeléssel a kék, földmunka utáni állapotot mutató szövegelemeket koordinátahelyesen az eredeti helyére, a zöld hálóra toljuk (az előbb említett x*100 m-es eltolás visszaállításaként), így az összetartozó, kék és zöld színű szövegelemek egymásra kerülnek.

-  Indítsuk el a

     8. Raszterpontok magasságkülönbsége

programot. A kék és zöld, magasságértékeket mutató rétegek fagyasztásra kerülnek, egy új, "halodif" nevű réteg keletkezik, amin ugyancsak szövegelemeket láthatunk, de ezek már a helyi magasságkülönbség-változásokat mutatják, tehát a kék és zöld számértékek különbségét. Így a terület bármely pontján láthatjuk, hogy az új terep mennyivel került följebb-lejjebb, mint az eredeti. Az új szövegelemek pirosak.

- A piros szövegelemek, melyek bár konkrét, földmunka folyamán kialakult magasságértékeket mutatnak már, mégsem látványosak, és nem mutatják a felhasználónak a változások-mennyiségek területi eloszlását. Ennek megoldására van a

     10. Magassági színező

program, mely a magasságkülönbségeket mutató szövegelemeket a pozitív és negatív előjelük, és értékük szerint a zöld és piros színtartományokban 6-6 árnyalattal színezi. Az eredmény így látványos, könnyen észrevehetők a legnagyobb változások területei, és a változatlan területek is.

- A látvány és a könnyen értelmezhetőség is hasznos, de a földmunka, vagy elszállított föld mennyisége az igazi kérdés. Egy 2DPOLYLINE-t szerkesztve rajzoljuk körbe a lekérdezni kívánt területrészt. (Ha az egészet szeretnénk megtudni, egyszerűbb egy RECTANGLE (téglalap) elemmel körülzárni a területet.) A mennyiség lekérdezéséhez elindítjuk a

     9. Térfogatösszegző

programot. A bekeretezett területen belül a magasságváltozásokat mutató szövegelemek értékét összegzi előjelesen, és egy felugró ablak tájékoztat minket a pozitív és negatív földtömeg mennyiségéről, és az összegéről.

- Ha szeretnénk a rajzunkban különválasztani a pozitív és negatív magassági változású területeket (feltöltés/elhordás), a

     11. Csak pozitív magasságérték
     12. Csak negatív magasságérték

parancsokkal tehetjük meg. A látni kívánt elemek láthatóak maradnak, a többi eltűnik, mert átkerülnek egy "szovnemlatszik" nevű lefagyasztott rétegre. Ha nem a térfogatváltozásra, hanem arra vagyunk kíváncsiak, hogy mekkora területen csökkent a terepmagasság (vagyis vittek el anyagot), az ilyen módon szétválasztott szövegelemek a tulajdonságok ablak segítségével megszámlálhatók.

-Az imént leírt programokkal eltüntetett szövegelemek ismét láthatóvá tehetők a

     13. Mindegyik magasságérték

paranccsal. (Az elemek visszakerülnek a fagyasztott "szovnemlatszik" rétegről az eredeti "halodif"-re.)

 

Összegzés:

A fentiekben kielemzett eljárással - véleményem szerint - könnyen és gyorsan számíthatók hétköznapi életben előforduló térfogatszámítási feladatok. A program lépésről lépésre működik, ilyen értelemben automatizált, de elég teret enged a felhasználónak a számítások alapját képező térhálók kialakításába beleszólni. A modullal kis és közepes méretű területek földmunkái számíthatók gyorsan, kb. 20-30.000 m2-es vizsgálandó területméretig viszonylag gyors (pár mp-es számítási igény), utána kicsit belassul. Azt hiszem, ez a méret fedi egy kis-közepes építkezés területi méretét, amennyiben nem, úgy a vizsgálandó területre el kell dönteni, hogy elég e ritkább mintavételi sűrűség, pl. 10x10 m-es. A modul jelenleg nincsen felkészítve arra, hogy a mintavételi sűrűséget a felhasználó adja meg, mindig 1x1 m-es rácshálóban számol, de ügyes trükkel ki lehet ezt játszani: a kialakított térmodelleket 10-edére zsugorítva, és így elvégezve a számítást, 1000-szer kisebb térfogatértékeket kapunk. Ez a trükk fordított módszerrel átvihető a nagyon kicsi, de pontosan kiszámolandó terepidomokra is.