微地形塑造是挖方还是填方？如何计算

Question

如题所述

Answer 1

、

Cesium 是一款面向三维地球和地图的，世界级的JavaScript开源产品。它提供了基于JavaScript语言的开发包，方便用户快速搭建一款零插件的虚拟地球Web应用，并在性能，精度，渲染质量以及多平台，易用性上都有高质量的保证。

关于填挖方分析

从百度百科查找到的关于填方和挖方的定义如下：

填方：填方指的是路基表面高于原地面时，从原地面填筑至路基表面部分的土石体积。
挖方：指的是路基表面低于原地面时，从原地面至路基表面挖去部分的土石体积。

在简书里，也找到一篇 基于GIS的填挖方平衡分析 的文章，并给出了在ArcGIS软件中的实操。

本文着重要介绍的是在Cesium中如何计算填方与挖方，其中会借鉴小专栏里的另外一篇文章 Cesium专栏-剖面分析 中关于地形高度采样的内容。

需要注意的是：本文使用的计算方式只是一种研究行方案，用于拓展思路，并不是最准确的计算方式，请评估后慎用！

具体做法

1.定义地形服务，绘制施工区域

// 在使用地形服务前，请设置好 Cesium.Ion.defaultAccessToken
var terrainProvider = Cesium.createWorldTerrain({
requestWaterMask: true,
requestVertexNormals: true
});

// 定义填挖方的基准面高度
var excavateHeight = 2300; // 开挖高度
var buryHeight = 6000; // 填埋高度

// 定义施工区域
var scope = [
Cesium.Cartesian3.fromDegrees(99, 29),
Cesium.Cartesian3.fromDegrees(100, 29),
Cesium.Cartesian3.fromDegrees(100, 30),
Cesium.Cartesian3.fromDegrees(99, 30)
];

2.剖分施工区域，计算每个区域的面积与填挖高度

核心思想：计算 开挖/填埋 的 开挖量/填方量 的 核心思想就是 剖分 微积分

// 设置剖分最小单元 0.01°
var subdivisionCell = 0.01; // 剖分精度自定义
// 存储所有的剖分矩形
var subRectangles = [];
for (var i = 99; i <= 100; i = i + subdivisionCell) {
for (var j = 29; j <= 30; j = j + subdivisionCell) {
var subRectangle = new Cesium.Rectangle(
Cesium.Math.toRadians(i),
Cesium.Math.toRadians(j),
Cesium.Math.toRadians(i + subdivisionCell),
Cesium.Math.toRadians(j + subdivisionCell)
);
subRectangles.push(subRectangle);
}
}

// 计算每个矩形的中心点作为这个矩形的代表
var subRectanglesCenterPoints = [];
subRectangles.forEach(subRectangle => {
var centerPoint = Cesium.Cartographic.fromRadians((subRectangle.west + subRectangle.east) / 2, (subRectangle
.north +
subRectangle.south) / 2);
subRectanglesCenterPoints.push(centerPoint);
});
// 采样每个中心点到达地表的高度
var promise = Cesium.sampleTerrainMostDetailed(terrainProvider, subRectanglesCenterPoints);
Cesium.when(promise, function (updatedPositions) {
// 所有高度
var heights = [];
updatedPositions.forEach(point => {
heights.push(point.height);
});
});