基于ZDM軟件淺談土地整治中縱斷面圖的繪制

王娜等

摘要土地整治是增加有效耕地面積，實(shí)現(xiàn)耕地總量動(dòng)態(tài)平衡的有效措施。隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、土地制度改革的不斷深入，土地開發(fā)整理工作日益活躍。而縱斷面圖的繪制是一項(xiàng)涉及多科學(xué)、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在土地整治中占據(jù)重要的位置。該文選取某土地整理項(xiàng)目為研究對象，介紹了ZDM軟件繪制縱斷面圖的方法，并分析了該軟件運(yùn)用的優(yōu)缺點(diǎn)，為土地整治中縱斷面圖的繪制提供借鑒。

關(guān)鍵詞土地整治；縱斷面圖；ZDM軟件

中圖分類號S126文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2015）24-258-03

土地整治是盤活存量土地、強(qiáng)化節(jié)約集約用地、適時(shí)補(bǔ)充耕地和提升土地產(chǎn)能的重要手段。隨著經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，人口增加和城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，土地的需求量也越來越大。土地整治作為協(xié)調(diào)人地關(guān)系、實(shí)現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置的重要手段，是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展到一定階段，解決土地利用問題的必然選擇。而在我國將土地整治與農(nóng)村發(fā)展，特別是與新農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合，是保障發(fā)展、保護(hù)耕地、統(tǒng)籌城鄉(xiāng)土地配置的重大戰(zhàn)略[1]。

土地整治的工程重點(diǎn)主要包括：田間道工程、溝渠灌溉工程、土地平整工程三方面。其中，田間道及溝渠的設(shè)計(jì)，均需要嚴(yán)格對其縱斷面進(jìn)行把控，以求達(dá)到各類道路、溝渠的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并盡可能實(shí)現(xiàn)挖填方平衡?？梢?，縱斷面圖的繪制，在土地整治中具有重要的意義。

縱斷面圖一般由上、下兩部分組成。上部分主要繪制地面線、設(shè)計(jì)渠頂線、設(shè)計(jì)渠底線等，并標(biāo)注豎曲線要素，沿線橋涵、結(jié)構(gòu)物的位量和結(jié)構(gòu)類型，下部分內(nèi)容主要填寫直線及平曲線，里程樁號，地面高程，設(shè)計(jì)高程，填、挖高度，坡度與坡長，地質(zhì)概況等設(shè)計(jì)信息[2]?？梢?，縱斷面圖包含了大量的設(shè)計(jì)內(nèi)容，為土方計(jì)算、工程施工等提供了科學(xué)依據(jù)和指導(dǎo)。傳統(tǒng)的縱斷面都是手工繪制完成的，繪圖費(fèi)時(shí)費(fèi)工，成果不美觀、質(zhì)量差。

ZDM軟件是在AutoCAD平臺上開發(fā)出來的CAD輔助設(shè)計(jì)軟件，內(nèi)容包括水利水電設(shè)計(jì)的各個(gè)專業(yè)，軟件采用分布組件工具集方式。

該軟件在縱斷面圖繪制中的運(yùn)用，極大地提高了繪圖效率，成圖便捷、美觀。

1利用ZDM軟件繪制縱斷面圖的方法

由于利用ZDM軟件繪制農(nóng)渠、農(nóng)溝、生產(chǎn)路和田間道縱斷面圖的方法是一樣的，該文僅以農(nóng)渠的繪制作為示范，具體方法如下。

1.1ZDM軟件的加載和高程點(diǎn)改為圓

插入ZDM電子狗，打開CAD，輸入命令menu加載ZDM2004菜單源代碼，輸入命令loadzdm，回車，完成ZDM軟件的加載。關(guān)閉所有圖層，單獨(dú)打開高程點(diǎn)層，輸入p_c，選擇所有高程點(diǎn)，回車，完成高程點(diǎn)改為圓，為接下來農(nóng)渠線上樁號點(diǎn)高程的確定做準(zhǔn)備。

1.2起始里程樁號點(diǎn)確定

輸入命令bzzh，選擇待裁溝渠，選起點(diǎn)，b給定樁號前綴k0，回車，a僅標(biāo)注兩端樁號，向溝渠線兩側(cè)任意位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，即完成起始樁與終點(diǎn)樁的插入（圖1）。

1.3固定距離內(nèi)插里程樁

輸入命令bzzh2，選擇溝渠，選擇偏移樁號線，選擇樁號數(shù)值的增加偏移方向?yàn)闇锨€上，偏移距離一般設(shè)為40 m 1個(gè)樁（如果要求更詳細(xì)可選20 m，甚至更小），沿全線布局，完成（圖2）。

1.4樁號線偏移

輸入命令lxzh，選擇所有樁號線，按另一側(cè)長度延伸，完成。為下一步高程點(diǎn)的搜索及賦值做準(zhǔn)備（圖3）。

1.5里程樁號點(diǎn)高程值的生成

輸入命令getz，選擇任意1個(gè)高程點(diǎn)，b獲取線上高程點(diǎn)，選擇農(nóng)渠線，給定距離40 m（與前面等值插樁的數(shù)值一致），回車，完成（圖4）。

1.6溝渠路面線縱斷面圖的初步生成

輸入命令dxmp，回車，選擇溝渠線，選擇起始樁號點(diǎn)為切剖起點(diǎn)，a全部跳過，在任意地方點(diǎn)擊左鍵，即完成了3#農(nóng)渠縱斷面線的初步生成（圖5）。

1.7縱斷面圖的保存

輸入命令Pbg，選擇比例尺，縱斷面

圖比例尺的選擇一般為縱向1∶100～1∶1 000，橫向1∶500～

1∶2 000[3]（該例縱斷面比例尺選擇為橫向1∶1 000；縱向1∶500），選中“1.6”所生成的圖，回車，選中待裁農(nóng)渠線，回車，另存為名稱“3#農(nóng)渠a.txt”文件，為了后期出圖的美觀，一般將保存好的“3#農(nóng)渠a.txt”文件按每隔280 m一段，用“**”隔開，進(jìn)行分段，其中，若倒數(shù)第2個(gè)里程樁與最后1個(gè)里程樁之間的距離不足之前固定插值距離（40 m）的1/2，為了圖形的美觀及后期數(shù)值輸入的方便，可將倒數(shù)第2個(gè)里程樁刪除，適當(dāng)加寬最后一段插距（圖6）。

1.8縱斷面圖的導(dǎo)入與設(shè)計(jì)修改

輸入命令tzdm，選擇“17”中所確定的比例尺（橫向1∶1 000；縱向1∶500），回車，在任意位置單擊鼠標(biāo)左鍵，即生成縱斷面圖；在遵循溝渠水不能逆流、填挖方量盡量平衡和價(jià)格適中（如生產(chǎn)路的比降應(yīng)控制在12%以內(nèi)、田間道的比降應(yīng)控制在11%以內(nèi)）等因素的控制下，手動(dòng)對縱斷面原路面線進(jìn)行牽拉、上下調(diào)整，最終生成新的縱斷面線，即設(shè)計(jì)溝渠縱斷面線，再輸入命令pbg，保存設(shè)計(jì)溝渠縱斷面線為名稱“3#農(nóng)渠b.txt”文件，打開Excel表格，將“3#農(nóng)渠a.txt”與“3#農(nóng)渠b.txt”合并在同一個(gè)Excel文件中，最終另存文件為“3#農(nóng)渠.txt”。

再次輸入命令tzdm，導(dǎo)入設(shè)計(jì)溝渠線與原地面線結(jié)合的縱斷面圖，選擇菜單欄中“土建，縱斷面，增、減縱斷面表格行，標(biāo)注線路長度、比降”等命令，依次插入縱斷面圖的比降、填挖方量等信息，生成縱斷面圖（圖7）。

2ZDM軟件在繪制縱斷面圖中的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1優(yōu)點(diǎn)

2.1.1生成速度快。

ZDM軟件在縱斷面繪制的過程中，只用得到“規(guī)劃道路”“規(guī)劃農(nóng)渠”“規(guī)劃農(nóng)溝”“高程點(diǎn)”等圖層就可以有針對地對部分圖層進(jìn)行單獨(dú)提取，再繪制縱斷面圖。由此可以有效提升縱斷面圖繪制的速度，在很大程度上減少了由于文件過大，導(dǎo)致縱斷面圖繪制過程中電腦卡死等情況發(fā)生。

2.1.2功能全面。ZDM軟件共有400多項(xiàng)功能，涵蓋了土建、管道、電器3個(gè)專業(yè)模塊[4]，而僅僅“土建”里面“縱斷面”的功能，就為縱斷面圖繪制過程中，坡度、比降、填挖方量的計(jì)算以及各種表格繪制和標(biāo)注提供了便捷的功能，在縱斷面圖繪制的過程中提高了速度和精度，減少了工作量。

2.1.3基于CAD界面合成，操作簡便。ZDM軟件是在AutoCAD平臺上開發(fā)出來的CAD輔助設(shè)計(jì)軟件，AutoCAD作為各行業(yè)內(nèi)制圖方面的基礎(chǔ)軟件，被大眾廣泛運(yùn)用，因此人們對于ZDM軟件的界面操作更容易上手，而前面介紹步驟與命令的簡捷，也令這款軟件在使用過程中方便快捷。

2.1.4圖形調(diào)整重生成快捷。當(dāng)縱斷面圖的部分區(qū)段不合理，需要重新進(jìn)行修改和生成時(shí)，只需要在“1.8”所生成的Excel文件“3#農(nóng)渠.txt”中，對部分高程點(diǎn)進(jìn)行修改，然后重復(fù)輸入命令tzdm，即可快速將修改以后的縱斷面圖實(shí)現(xiàn)重生成。

2.2缺點(diǎn)

2.2.1在沒有高程點(diǎn)數(shù)據(jù)的項(xiàng)目區(qū)外，生成的縱斷面不準(zhǔn)確。

“1.5”中，樁號點(diǎn)處高程值的賦予是以樁號點(diǎn)為圓心，一定距離（默認(rèn)80 m）為半徑，進(jìn)行的搜索并賦值。當(dāng)樁號點(diǎn)周圍的高程值缺失或存在部分高程值大小異常，都會令最后樁號點(diǎn)上的賦值不合理，出現(xiàn)如圖8所示的縱斷面圖起伏很大的情況。

2.2.2填挖方量的輸入繁瑣。

目前計(jì)算土方量的方法很多，諸如斷面法[5]、方格網(wǎng)法[6]、散點(diǎn)法[7]和表格法[8]等。該文是在Excel里按挖填方=設(shè)計(jì)渠頂線-原地面線+0.1 m（0.1 m為設(shè)計(jì)溝渠的底厚度）統(tǒng)一算出來的。但是要將相應(yīng)的填挖方量輸入到縱斷面對應(yīng)的位置，卻不能進(jìn)行統(tǒng)一的導(dǎo)入，因?yàn)楸４嬖贓xcel中的填挖方量導(dǎo)出的同時(shí)，也會在縱斷面圖上生成高程值與填挖方量等值的一條斷面線，這樣就破壞了縱斷面圖的美觀，同時(shí)造成了縱斷面圖的錯(cuò)誤，所以填挖方量必須手動(dòng)一一對應(yīng)輸入，這樣就增加了許多工作量，尤其是對于長度較長的縱斷面圖。

2.2.3手工拉坡，精度難確定。

在“1.8”農(nóng)渠縱斷面的設(shè)計(jì)中，是根據(jù)相應(yīng)的限制條件進(jìn)行手動(dòng)牽拉與上下調(diào)整的，這就難免受人為因素的影響而導(dǎo)致每個(gè)人設(shè)計(jì)的縱斷面圖不同，工作經(jīng)驗(yàn)在很大程度上決定了縱斷面線設(shè)計(jì)的合理性。對于縱斷面設(shè)計(jì)要求較高的項(xiàng)目，可以利用最小二乘法原理，在運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行縱斷面的優(yōu)化設(shè)計(jì)[9]。

3結(jié)語

土地整治過程中，縱斷面圖的繪制方法多種多樣，利用ZDM軟件設(shè)計(jì)縱斷面圖，雖然不能像利用計(jì)算機(jī)編制優(yōu)化設(shè)計(jì)模型那樣將縱斷面圖的設(shè)計(jì)做到最優(yōu)，但比先手工計(jì)算再作圖的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法要容易得多，并且不會降低設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且基于軟件的易操作性，只要熟練運(yùn)用這種方法，隨著繪圖經(jīng)驗(yàn)的積累，同樣能夠快速設(shè)計(jì)出較優(yōu)的縱斷面圖。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2015年

參考文獻(xiàn)

[1]

劉彥隨.農(nóng)村土地整治要讓農(nóng)民受益[N].人民日報(bào)，2010-11-12.

[2] 張武昌. 運(yùn)用Autocad腳本命令實(shí)現(xiàn)溝渠縱斷面繪制[J].科技視界，2012（23）：81-83.

[3] 劉影，呂金奇.土地復(fù)墾規(guī)劃設(shè)計(jì)中道路縱斷面圖的繪制[J/OL].科技探索，2013（7）.http：//www.doc88.com/p-7394282729110.html.

[4] ZDM軟件用戶手冊.

[5] 胡振琪，高永光，李江新.ERDAS在土地整理土方量計(jì)算中的運(yùn)用[J].中國土地科學(xué)，2006（1）：50-54.

[6] 張光輝.快速計(jì)算土方量的方法[J].測繪通報(bào)，1997（5）：23-24.

[7] 王禮先.水土保持工程學(xué)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2000.

[8] 劉樺.土方量的表格法測算[J].測繪通報(bào)，2000（4）：64-65.

[9] 方成，丁建明，劉洪波.道路縱斷面優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[J].交通與計(jì)算機(jī)，2006，24（5）；54-56，60.