CAD总图设计软件在项目总图设计工程中的应用总结

      在工业总图设计和民用总图设计领域，设计人员比较头疼和繁重的工作当属竖向设计和土方计算，这两项工作涉及到工程预算和场地施工，需要设计人员认真研读图纸缜密计算出结果，在项目设计计算的过程中往往消耗大量的时间和精力。

       目前总图设计软件GPCADZ的竖向设计和土方计算这两个功能模块均有运用：一是工程预算中的计算填挖方量，二是工程实际施工的场地竖向设计，这一现状促成了国内总图设计软件的主要功能的研发和实际应用。总图设计软件的研发者在长期技术积累和与工程技术人员不断交流的基础上，通过多年的努力，采用大量先进技术，特别是把地形自动分析、坐标自动标注、土方自动计算、自动统计出表等引入总图设计软件，开发出了一些高效率和实用的软件。总图设计软件不仅能在很大程度上提高设计人员工作的效率，同时，通过对地形的分析出表功能，还能帮助技术人员进行各种经济指标统计分析，为提高总图设计工作的准确快速高效性创造条件。

       GPCADZ是目前在市场众多总图设计软件中，不乏特色突出、市场占有率较高的优秀软件。

        一、坐标自动标注

      总图设计的原始图纸一般来自于业主提供的测绘院勘测cad地形图，比较理想的图纸作图比例1：1000、图元在文件中的坐标数据与实际标注一致，在这种状态下，GPCADZ可直接对CAD文件内设计的建构筑物的坐标进行标注。

       但是有的文件已经被修改多次，内部图元已经被移动或旋转过，图上所表示的坐标数据已经与文件自身坐标数据不符。在这种情况下，就必须利用两点定义坐标系的方式对图元进行坐标定义，再进行标注。

       一般情况下，在设计中我们点取标准图框内坐标网格居于左下角和右上角的网格交叉点作为施工坐标的第一点和第二点，确定后这两点的施工坐标将被读取并显示在横纵施工坐标网中，在下方输入图纸坐标网格对应的测量坐标，即可对整个图纸坐标网格范围内的任意一点AB坐标进行标注，如下图所示：

        二、土方计算

       1、地形处理

       在土方计算的设计工作中，由于测绘地形图来源复杂，业主提供的cad文件往往有各种各样的问题，对于自然等高线和标高数据完整的cad文件（等高线有Z值），GPCADZ可以直接识别利用。否则，就必须利用GPCADZ进行等高线标高的定义和标高点转化，将cad文件内的平面数据转化为具有三维高程信息的数据。

       以有标高的原始等高线为例，对等高线进行一键转换识别，转换成功后，等高线颜色变为土红色，下一步进行等高线离散化，离散化成离散点，这时图中转换后的等高线就离散化成了离散点，表示图中的图形已经从平面的标高数值转化成了在空间中拥有三维高程信息的数据。

       对于高程点的处理，GPCADZ提供的“高程点转换”命令，可以最大范围适应转换各种图元标高点，GPCADZ会自动搜索所有同类的高程点，自动转换成可识别的具有三维高程信息的离散点，这些地形数据转换为土方设计计算做好了数据准备。

       2、方格网土方计算

       方格网法土方计算是适用于地形变化比较平缓的地形情况，可以精确的计算出场地平整的土方量，对于大型场地计算土方量一般采用方格网法。

       计算土方量时，首先要确定计算土方量的平面投影范围，可采用“绘制区域”功能就可以创建好可识别的土方计算范围，再采用“自动布置方格网”功能就可以布置好土方方格网，方格大小一般为20*20m，接下来，分别采集自然地形标高和场地竖向设计标高，考虑边界放坡的话，也是自动一键多级放坡到自然地面，最后，一键计算出场地和边坡的土方量。

       方网格法土方计算的结果如下图所示，可以对方格网进行编号，也可对方格网上标高标注的字体大小和颜色等进行调整。在下图中，每个方格都有标高，填挖方数据。方格网设计标高以竖向设计为基准采集得到，如果需要继续调整，也可以通过土方优化对结果进行微调，比如对设计标高进行微调，则方格网中的数据会自动相应进行改变。

      上面二维平面方格网土方图是为了施工需要，后期也可以生成出场地三维开挖效果图，为方案汇报做准备，操作步骤也是非常简单，大概分为三步骤，先生成自然地表面模型，然后再生成土方平整设计模型，最后将开挖回填部分的自然地形数据裁剪即可，最终的效果图如下图所示：

      三、统计出表

      在利用方格网法进行土方计算后，统计出表工作就变得相对简单，基本上就是使用对应的统计出表功能，即可自动统计绘表，也支持导出word或EXCEL。比如：使用土方行列汇总可以统计土方网格行和列的填挖方量。我们也可以利用土方量统计表来统计图纸里多个区域场地的填挖方量，统计的表格数据可以根据需要支持编辑和修改。如果需要绘制出土方平土断面图，也是可以直接从土方方格网上直接提取地形标高和设计标高，并自动绘制出平土断面图。

       四、竖向设计

       竖向设计是总图设计中工作量比较大的一种设计工作，也是非常重要的一环，竖向设计主要是对厂区路网、场地、建构筑物等进行竖向设计，定义厂区道路标高，场地标高、建筑室内标高及散水标高以及辅助的挡土墙或护坡的竖向设计，建立设计等高线，确定场地排水方向等等，这些功能在GPCADZ软件中均可以实现。

       GPCADZ有两种竖向设计方式，一种是利用图形文件中的场地竖向设计数据来进行标高和等高线的布置，这种情况要求图纸有完备的地形曲面数据。这些数据可以利用等高线、离散点及设计特征线来生成，利用这种方式进行工作效率较高，但需要进行必要的准备工作。另一种方法是利用图形文件中的地面、建筑地面、道路等标高，利用这些平面数据分析生成标高、坡度和排水方向生成竖向布置图，这种方式利用标高数据进行分析生成，不需要前期处理图形，适应性较强，但是生成等高线等操作不如第一种方法简单。

      由场地竖向设计数据生成设计等高线，输入等高线间距，确定后即可根据整个厂区地形形成设计等高线。

      绘制等高线后可以对等高线的样式和颜色，等高线高程标注字体大小等进行设置，当然也可在等高线上标注等高线数值，也可以将场地内的建构筑物从等高线中裁切下去，使等高线不至覆盖在建构筑物上，同时不影响等高线的连续性，也可以直接将地表的排水方向标识在图形上，排水方向依照竖向设计的排水方向自动生成，箭头大小和表示方式也可以自由设置。

       五、总结

     上面，我主要介绍了总图设计软件GPCADZ软件在实际设计工作中的多种应用，可以说，GPCADZ软件在一定程度上减轻了设计者的工作强度，特别是把设计师从重复繁重的劳动中解放了出来，使得设计师可以有更多的时间进行设计前的规划和思考，有更多的时间讨论专业设计问题。

      虽然总图设计软件GPCADZ已经具有较强的功能，但也并非完美，仍然有很多需要改进的地方。我认为厂区建筑平面竖向建模会成为发展主要方向，当使用者把地形信息输入完毕后，软件自动呈现给我们拥有3D道路、高于周边地面的建筑平面和装置平面的3D模型，据说总图设计软件GPCADZ V8.0正在朝着三维方面进行研发和拓展，将二维平面和三维展示结合起来，使得以后的工业总图设计逼真化，可视化，将在厂区进行建构筑物、道路、绿化设备的三维设计。在管网综合设计方面，可以进行地下管线之间的碰撞检查，地下管线与建构筑物之间的碰撞检查，在三维空间中以及时发现设计中存在的不足，调整总平面布置的不合理之处，同时也可以减少施工过程中的不确定因素，为厂区日后的维护管理工作提供了极大的便利。

       在某种意义上说，软件功能的进步可以转化为生产力的进步，进而创造价值。GPCADZ总图设计软件，帮助我们简化工作，提高效率，我们设计人员利用手中这一有力工具，更好的为公司创造效益，为公司发展做出贡献。

文章来源：测绘人的笔记