在工業總圖設計和民用總圖設計領域，設計人員比較頭疼和繁重的工作當屬豎向設計和土方計算，這兩項工作涉及到工程預算和場地施工，需要設計人員認真研讀圖紙縝密計算出結果，在項目設計計算的過程中往往消耗大量的時間和精力。

       目前總圖設計軟件GPCADZ的豎向設計和土方計算這兩個功能模塊均有運用：一是工程預算中的計算填挖方量，二是工程實際施工的場地豎向設計，這一現狀促成了國內總圖設計軟件的主要功能的研發和實際應用。總圖設計軟件的研發者在長期技術積累和與工程技術人員不斷交流的基礎上，通過多年的努力，采用大量先進技術，特別是把地形自動分析、坐標自動標注、土方自動計算、自動統計出表等引入總圖設計軟件，開發出了一些高效率和實用的軟件。總圖設計軟件不僅能在很大程度上提高設計人員工作的效率，同時，通過對地形的分析出表功能，還能幫助技術人員進行各種經濟指標統計分析，為提高總圖設計工作的準確快速高效性創造條件。

       GPCADZ是目前在市場眾多總圖設計軟件中，不乏特色突出、市場占有率較高的優秀軟件。

        一、坐標自動標注

      總圖設計的原始圖紙一般來自于業主提供的測繪院勘測cad地形圖，比較理想的圖紙作圖比例1：1000、圖元在文件中的坐標數據與實際標注一致，在這種狀態下，GPCADZ可直接對CAD文件內設計的建構筑物的坐標進行標注。

       但是有的文件已經被修改多次，內部圖元已經被移動或旋轉過，圖上所表示的坐標數據已經與文件自身坐標數據不符。在這種情況下，就必須利用兩點定義坐標系的方式對圖元進行坐標定義，再進行標注。

       一般情況下，在設計中我們點取標準圖框內坐標網格居于左下角和右上角的網格交叉點作為施工坐標的第一點和第二點，確定后這兩點的施工坐標將被讀取并顯示在橫縱施工坐標網中，在下方輸入圖紙坐標網格對應的測量坐標，即可對整個圖紙坐標網格范圍內的任意一點AB坐標進行標注，如下圖所示：

        二、土方計算

       1、地形處理

       在土方計算的設計工作中，由于測繪地形圖來源復雜，業主提供的cad文件往往有各種各樣的問題，對于自然等高線和標高數據完整的cad文件（等高線有Z值），GPCADZ可以直接識別利用。否則，就必須利用GPCADZ進行等高線標高的定義和標高點轉化，將cad文件內的平面數據轉化為具有三維高程信息的數據。

       以有標高的原始等高線為例，對等高線進行一鍵轉換識別，轉換成功后，等高線顏色變為土紅色，下一步進行等高線離散化，離散化成離散點，這時圖中轉換后的等高線就離散化成了離散點，表示圖中的圖形已經從平面的標高數值轉化成了在空間中擁有三維高程信息的數據。

       對于高程點的處理，GPCADZ提供的“高程點轉換”命令，可以最大范圍適應轉換各種圖元標高點，GPCADZ會自動搜索所有同類的高程點，自動轉換成可識別的具有三維高程信息的離散點，這些地形數據轉換為土方設計計算做好了數據準備。

       2、方格網土方計算

       方格網法土方計算是適用于地形變化比較平緩的地形情況，可以精確的計算出場地平整的土方量，對于大型場地計算土方量一般采用方格網法。

       計算土方量時，首先要確定計算土方量的平面投影范圍，可采用“繪制區域”功能就可以創建好可識別的土方計算范圍，再采用“自動布置方格網”功能就可以布置好土方方格網，方格大小一般為20*20m，接下來，分別采集自然地形標高和場地豎向設計標高，考慮邊界放坡的話，也是自動一鍵多級放坡到自然地面，最后，一鍵計算出場地和邊坡的土方量。

       方網格法土方計算的結果如下圖所示，可以對方格網進行編號，也可對方格網上標高標注的字體大小和顏色等進行調整。在下圖中，每個方格都有標高，填挖方數據。方格網設計標高以豎向設計為基準采集得到，如果需要繼續調整，也可以通過土方優化對結果進行微調，比如對設計標高進行微調，則方格網中的數據會自動相應進行改變。

      上面二維平面方格網土方圖是為了施工需要，后期也可以生成出場地三維開挖效果圖，為方案匯報做準備，操作步驟也是非常簡單，大概分為三步驟，先生成自然地表面模型，然后再生成土方平整設計模型，最后將開挖回填部分的自然地形數據裁剪即可，最終的效果圖如下圖所示：

      三、統計出表

      在利用方格網法進行土方計算后，統計出表工作就變得相對簡單，基本上就是使用對應的統計出表功能，即可自動統計繪表，也支持導出word或EXCEL。比如：使用土方行列匯總可以統計土方網格行和列的填挖方量。我們也可以利用土方量統計表來統計圖紙里多個區域場地的填挖方量，統計的表格數據可以根據需要支持編輯和修改。如果需要繪制出土方平土斷面圖，也是可以直接從土方方格網上直接提取地形標高和設計標高，并自動繪制出平土斷面圖。

       四、豎向設計

       豎向設計是總圖設計中工作量比較大的一種設計工作，也是非常重要的一環，豎向設計主要是對廠區路網、場地、建構筑物等進行豎向設計，定義廠區道路標高，場地標高、建筑室內標高及散水標高以及輔助的擋土墻或護坡的豎向設計，建立設計等高線，確定場地排水方向等等，這些功能在GPCADZ軟件中均可以實現。

       GPCADZ有兩種豎向設計方式，一種是利用圖形文件中的場地豎向設計數據來進行標高和等高線的布置，這種情況要求圖紙有完備的地形曲面數據。這些數據可以利用等高線、離散點及設計特征線來生成，利用這種方式進行工作效率較高，但需要進行必要的準備工作。另一種方法是利用圖形文件中的地面、建筑地面、道路等標高，利用這些平面數據分析生成標高、坡度和排水方向生成豎向布置圖，這種方式利用標高數據進行分析生成，不需要前期處理圖形，適應性較強，但是生成等高線等操作不如第一種方法簡單。

      由場地豎向設計數據生成設計等高線，輸入等高線間距，確定后即可根據整個廠區地形形成設計等高線。

      繪制等高線后可以對等高線的樣式和顏色，等高線高程標注字體大小等進行設置，當然也可在等高線上標注等高線數值，也可以將場地內的建構筑物從等高線中裁切下去，使等高線不至覆蓋在建構筑物上，同時不影響等高線的連續性，也可以直接將地表的排水方向標識在圖形上，排水方向依照豎向設計的排水方向自動生成，箭頭大小和表示方式也可以自由設置。

       五、總結

     上面，我主要介紹了總圖設計軟件GPCADZ軟件在實際設計工作中的多種應用，可以說，GPCADZ軟件在一定程度上減輕了設計者的工作強度，特別是把設計師從重復繁重的勞動中解放了出來，使得設計師可以有更多的時間進行設計前的規劃和思考，有更多的時間討論專業設計問題。

      雖然總圖設計軟件GPCADZ已經具有較強的功能，但也并非完美，仍然有很多需要改進的地方。我認為廠區建筑平面豎向建模會成為發展主要方向，當使用者把地形信息輸入完畢后，軟件自動呈現給我們擁有3D道路、高于周邊地面的建筑平面和裝置平面的3D模型，據說總圖設計軟件GPCADZ V8.0正在朝著三維方面進行研發和拓展，將二維平面和三維展示結合起來，使得以后的工業總圖設計逼真化，可視化，將在廠區進行建構筑物、道路、綠化設備的三維設計。在管網綜合設計方面，可以進行地下管線之間的碰撞檢查，地下管線與建構筑物之間的碰撞檢查，在三維空間中以及時發現設計中存在的不足，調整總平面布置的不合理之處，同時也可以減少施工過程中的不確定因素，為廠區日后的維護管理工作提供了極大的便利。

       在某種意義上說，軟件功能的進步可以轉化為生產力的進步，進而創造價值。GPCADZ總圖設計軟件，幫助我們簡化工作，提高效率，我們設計人員利用手中這一有力工具，更好的為公司創造效益，為公司發展做出貢獻。

文章來源：測繪人的筆記