任意三角網による点高法を用いた地形の体積計算

LandForms® (ランドフォームス)  及び GeoForm (ジオフォーム)  には標準で、任意三角網による点高法を用いて、体積計算が可能です。
従来のメッシュによる体積計算とは異なるこの 任意三角網による点高法 について、以下の様な計画を例に説明していきます。


現況地形
- 基準ランダム点ファイル(B) として使用 -
設計地形
　

設計地形の中央を作成

まず設計部分の地形を作成します。
( 今回は設計地形の中央部分です )

【ファイル】  »  【外周保存】 で
このときの外周ファイル (bn2) を保存しておきます。
次に、メッシュを用いて中央の空間に点を埋めていきます。
今回は 左図のように 1 m 間隔のメッシュを作成します。
  1. 【メッシュ土量】  »  【メッシュ標高計算】
  2. 【ファイル】  »  【メッシュ標高ランダム出力】
で 別ファイルにメッシュ格子上の点を保存しておきます。

【ファイル】  »  【外部データ取り込み】  で 先ほど出力したメッシュ格子上の点を追加します。

三角網計算で地形を作成します。


追加した点名を "_C" にする事で灰色に塗りつぶされます。

- ランダム点ファイル(A) として使用 -

設計地形の中央と現況から差分を計算

LandForms® (ランドフォームス)  及び GeoForm (ジオフォーム)  の 左サイドメニューから 【その他】 » 【変化量出力】 で アプリケーションを起動します。

  • ランダム点ファイル(A)
    設計地形の中央部分のRNDデータを設定します。

  • 基準ランダム点ファイル(B)
    現況地形のRNDデータを設定します。
出力された RND ファイルと、先ほど保存しておいた 外周ファイル (bn2) を読み込んで三角網を作成します。
作成された地形の標高値は 0 m ( 高度差 ) を基準に±標高で表現されてます。

※ 高度の差が 0m の意味で 標高が 0m という事ではありません。
例えば、ランダム点ファイル(A) , 基準ランダム点ファイル(B) に同じRNDデータを指定した場合、
計算結果は 高度差 0m の平坦部のみの地形が作成されます。
差分地形

 下図は差分地形を横から見た図です。
0 m を基準に -4.358m 〜 7.684m までの標高差があります。
7.684 m
↑
↓
-4.358 m

この差分地形を DL標高 0 m で体積計算すると

0 mより上部の体積 1598.718 m³
0 mより下部の体積  917.394 m³

現況地形を、設計地形にした場合、切土が 1598.718 m³ 盛土が 917.394 m³ となります。
任意三角網による点高法、は個々の三角柱の体積の合計によって計算されます。 (三角網の底面積×3点の高さの平均)
※ 注意点

"設計地形の中央を作成" で、途中メッシュから点を追加しましたが、点を追加しない状態で差分地形を作成すると・・・

点を追加してない状態


作成された差分地形


この差分地形を DL標高 0 m で体積計算すると

0 mより上部の体積 1244.776 m³ ( メッシュ点追加地形より  -353.942 m³ )
0 mより下部の体積 1111.665 m³ ( メッシュ点追加地形より +194.271 m³ )

となり、計算結果が変わってきます。
※ この計算結果の差は、差分地形の粒度の差によるものです。
メッシュで点を追加していく作業は、この差分地形の粒度を上げていく事になります。