资源描述：
3DMine 矿业工程软件系列教材 测量工程师教程 www.3DM 2009.1 3DMine 矿业工程软件系列教程 前前 言言 3DMine 矿业工程软件是一款面向地勘单位、生产矿山、科研设计院所、专业教育机构 的，致力于矿业方向的三维专业软件。我们的努力目标是为中国用户量身打造三维矿业 Office，为广大生产、科研、教育工作者提供得力的专业软件工具。 测量工程师教程测量工程师教程将以理论与实例相结合的方式，着力阐述 3DMine 软件在生产测量 部分的功能，目标读者为生产矿山、科研设计院所、专业教育机构中的测量工程师，教学科 研工作者。本系列丛书包括 3DMine 基础知识基础知识 ； 地质工程师教程地质工程师教程 金属矿山类 ； 地质工程师教程地质工程师教程 煤炭矿山类 ； 露天采矿工程师教程露天采矿工程师教程 ； 地下采矿工程师教程地下采矿工程师教程 ； 测量工程师教程测量工程师教程 ，不同读者可参考阅读。 本书将结合 3DMine 软件安装随带的演示和练习数据，让您系统地实操性学习 3DMine 软件在测量部分的功能。在进行本书内容学习前，读者应该已经掌握了 3DMine 软件的基本 操作知识，这一部分内容 ，可参见本系列教材中的3DMine 基础知识基础知识 。本教材编写时所 采用的软件版本为 3DMine2009.1 版。通过本教材，您将可以进行下列的练习项目 练习练习 1测量数据接口与处理 练习练习 2填挖方计算及出图 练习练习 3断面法测量 练习练习 4支距法测量 用户可以视这套示例为使用 3DMine 软件的通常思路。也可以从其间任意环节切入， 来展开学习过程，而不必拘泥于本书的章节顺序。 如您在学习过程中遇到任何问题，请发邮件到 3DMine3DM，我们会在最 短的时间内及时为您做详尽解答。力争通过您自身的努力和我们的帮助下，使 3DMine 能尽 快在您工作和学习中的发挥其效力。 3DMine 矿业工程软件、本教材及所涉及配套数据的著作权及版权为北京东澳达科技有 限公司所有，未经本公司正式书面允许，任何人不得将其用于盈利性商业目的。 第 1 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 第一章 测量数据接口 预备知识预备知识 随着测量技术的发展， 尤其是测量仪器设备的现代化与数字化， 现代矿山的测量装备已 经普遍以全站仪和 GPS 测量仪为主，这些数字化的设备输出的格式大多为记事本的.txt、 Excel 软件的.xls 和.csv 及 Cass 软件的.dat 文件，或其它类似格式的文件。3DMine 软件对以 上的这些格式都支持导入和导出，并设计了很多内业数据处理功能。 同时，我们也考虑到在一些情况下，一些简单实用的传统测量方式仍被小范围地使用， 如支距法。 3DMine 软件针对这些方法， 也设计了一些实用的功能来接收和处理这样的数据。 这将后面专辟一节作为介绍。 在进行本书学习前，读者应该已经掌握了 3DMine 软件的基本操作知识，这一部分内 容 ，可参见本系列教材中的3DMine 基础知识基础知识 。 第一节 CASS 数据接口及处理 在 3DMine 软件，可直接导入及导出符合 Cass 的.dat 格式文件。 1．在文件窗口找到 3DMine2009.1示例数据示例数据练习数据练习数据 1测量测量，将其设为当前工作目 录。如果我们用记事本打开其中的 cass.dat 文件，可以看到其格式如下所示。这是一个典型 的 CASS 兼容型的数据格式， 而且不仅仅是全站仪， 目前很多更新式的仪器也都可以输出这 种简单实用的格式，如 GPS RTK。 2．选用菜单项 文件文件外部文件导入外部文件导入导入导入 CASS 全站仪数据，全站仪数据，在 CASS 文件路径一项选 择前面的.dat 文件。 第 2 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 其中 坐标转换坐标转换 可以在各坐标方向设定一定的偏移量，用于局部坐标变换； 改变类型改变类型 可以按行将数据导入成线或者是点。 3．点击确定后，可以屏幕上看到如下的一些散点。这就是上面.dat 文件中的数据展点后的 图形结果。 4．选用菜单项 高级编辑高级编辑按属性连线按属性连线, 弹出如下对话框。。 其中 指定属性指定属性 可以指定按点的哪个属性作为点顺序判断的依据； 第 3 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 长度限制长度限制 超出此距离的点间不进行连线； 编号连续编号连续 如果找不到连续的编号时，则自动断开线。 5．用鼠标框选全部数据后，点击鼠标右键，软件就会自动按点的属性 1 中的编号和指定的 原则自动连接线。 这也就是测量内业中展点连线过程。 软件新生成的线放在一个新的图层中， 我们可以在图层窗口中看到新生成的图层叫自动连线自动连线。局部如下图所示 6．这样，测量师的工作就不再是按点的顺序来手工连接线条了，而只需依据现场实际情况， 检查和修正一下自动连接的结果就可以了，效率会大大提高。此外，软件还在菜单项 文件文件 保存为保存为 CASS 文件文件 处提供了将自动连线结果导出为.dat 文件格式的功能，因为有一些客 户需要这种格式的文件在其它软件下进行验证，这可以免去在其它软件下手工连线的工作。 如文件 cass2.dat 文件所示 第二节 其它数据接口 在 3DMine 软件，也可直接导入及导出一般的文本文件，如记事本文件.txt Excel 文件.xls 及逗号分隔文件.csv 格式文件，更强大的是，这些文件甚至可与 3DMine 与 AutoCAD 文件 格式直接屏幕级相互转换。这是 3DMine 软件的一个突出的特色。 第 4 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 1．在文件窗口找到 3DMine2009.1示例数据示例数据练习数据练习数据 1测量测量，将其设为当前工作目 录。右键点击其中的 四点测断面四点测断面.xls，并选择 查看查看/编辑编辑 项，那么就可以用 Excel 将这个文 件打开。 2．在 Excel 中看到这个文件的格式如下所示。前面三列顺序为 X、Y、Z 坐标，后面的列为 属性列，可同时有多列属性。第一行的标注行也可以没有。3DMine 可以把这种最简化，也 是最高效的文本数据格式直接转化为 3DMine 及 AutoCAD 的图形，反过来，也可以将前面 两种图形直接转化回文本数据格式， 而这个过程， 就只需在不同的软件窗口间复制后粘贴就 可以了，操作方式很像在 Office 的 Word 和 Excel 间能直接互相复制后粘贴一样。下面就进 行这样的操作。 转换方向文本→3DMine 图形 1． 在上面的 Excel 文件中框选几行，然后点击右键菜单中的复制复制。注意，每一行至少要包 含 XYZ 三列。 2． 到 3DMine 的图形窗口中，点击右键，选择其中的 从剪切板粘贴线条从剪切板粘贴线条 项，这样就可以 看到图形区中形成了一条线。这条线就是根据上面的文本中坐标所形成的图形。 3． 如果文本中存在空行， 那么软件会认为是起始一条新线段。 如果每隔一行就是一个空行， 那么，就是一组散点。每一列间的分隔符可以是空格、逗号、制表键等多种方式，软件 都可自动识别。 转换方向3DMine→AutoCAD / 南方 Cass 4．使用菜单项 文件文件保存为保存为 CAD 并打开并打开，在弹出的对话框中点击确定。接下来便是等待 AutoCAD / 南方 Cass 启动，并自动将转换后的数据直接显示在屏幕上。这可能需要双击鼠 标滚轮缩放屏幕显示区域，或使用 Z E 快捷命令缩放至全部范围。 5．也可以在 3DMine 中选择中一条或多条线条，然后选择右键菜单中的复制坐标到剪切板复制坐标到剪切板。 第 5 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 6．在 AutoCAD 的图形区中，在右键菜单中，选择 外部数据导入菜单外部数据导入菜单从剪切板粘贴线条从剪切板粘贴线条 项。这个菜单项是在安装 3DMine 软件时，自动向系统中存在的 AutoCAD 中加的一个插件。 转换方向文本→AutoCAD / 南方 Cass 7．在 AutoCAD 中，将刚刚转换进来图形删除掉。 8．在上面的 Excel 文件中框选几行，然后点击右键菜单中的复制复制。注意，每一行至少要包 含 XYZ 三列。这与前面的第一步是相同的，实质是将数据复制到 Windows 剪切板。 9．在 AutoCAD 的图形区中，在右键菜单中，选择 外部数据导入菜单外部数据导入菜单从剪切板粘贴线条从剪切板粘贴线条 项，同样也可以实现第 4 步的效果。 转换方向AutoCAD / 南方 Cass→文本 10．在 AutoCAD 中选择中一条或多条线条，然后选择右键菜单中的复制到剪切板复制到剪切板。 11．在 Excel、Word、记事本、写字板等任何支持 Windows 剪切板的软件中进行粘贴操作， 可以看到类似下面的数据格式。XYZ 坐标后，各列依次为属性 1、属性 2、属性 3 等。 转换方向AutoCAD / 南方 Cass→3DMine 12．在 AutoCAD 中选择中一条或多条线条，然后选择右键菜单中的复制到剪切板复制到剪切板。当然也 可以选择 保存为保存为 3DMine 文件文件, 直接另存为 3DMine 的线文件。 第 6 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 13. 在 3DMine 的图形区中，点击右键，选择其中的从 剪切板粘贴线条剪切板粘贴线条。可以看到与 AdutoCAD 下一样的线条图形。 转换方向3DMine→文本 14．在 3DMine 中选择中一条或多条线条，然后选择右键菜单中的复制坐标到剪切板复制坐标到剪切板。 15．在 Excel、Word、记事本、写字板等任何支持 Windows 剪切板的软件中进行粘贴操作， 可以看到类似下面的数据格式。XYZ 坐标后，各列依次为属性 1、属性 2、属性 3 等。 转换方向3DMine→3DMine 16．在 3DMine 中选择中一条或多条线条，然后选择右键菜单中的复制坐标到剪切板复制坐标到剪切板。 . 17．另外启动一个 3DMine 窗口，3DMine 是允许并行启动的。在新启动窗口的的图形区中， 点击右键，选择其中的从 剪切板粘贴线条剪切板粘贴线条，可以看到与同样的线条图形。这一灵活的设计， 很方便在不同文件间提取线条， 也可让其作为线条数据的临时备份， 亦可作为不同设计方案 的直接对照。 第 7 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 第二章 填挖方计算及出图 预备知识预备知识 这一章要介绍一个非常实用的功能， 一站式解决测量内业工程量计算工作。 这可以用于 露天采场内的期末工程量验收，也可用单体工程量、尾矿库库容等的计算。 在进行本章学习前，读者应该已经掌握了 3DMine 软件建立表面模型DTM的知识，这 一部分内容 ，可参见本系列教材中的3DMine 基础知识基础知识 。尤其是菜单 表面模型表面模型 下的这 两个功能。 实例练习 1．在文件窗口找到 3DMine2009.1示例数据示例数据练习数据练习数据 1地表及填挖方计算地表及填挖方计算，在文件 夹上点击右键，将其设为当前工作目录。 2．调入 z_topo1.3dm, z_topo2.3dm 和边界线 2.3ds 文件。这样的两个表面，可由测量点和线 条来生成。 我们要以此为例，来计算两个面在某边界线内分高程段区别报告填方量和挖方 量，并且最终形成验收图纸。所有的这几步，完全整合到一个功能中。 3．使用菜单项 表面模型表面模型DTM 体积计算体积计算网格法网格法 DTM 挖填方计算挖填方计算。如下填写后点击确 定 确 定。 接下来，用户需要做的便是等待一下，取决于电脑性能，大约需要几秒到一二十秒不 等，所有上述结果会依次产生。 第 8 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 其中 顶部顶部 DTM 表示施工前的表面模型； 底部底部 DTM 表示施工后的表面模型； 边界线文件边界线文件 用表示进行填挖方计算的范围； 线号线号 边界线文件中可能含的多条线条，必须指明用于表示边界的线号； 网格密度网格密度 指用于计算的单元格大小，单位为米，理论上来讲，网度越小，精度越高。但 实际上，在我们一般的工程量计算中，建议采用 1 至 3 作为计算网度。实验证明，在比较大 的工程量情况下，网度的不同，对最终计算结果影响是非常微小的，而对计算速度的影响却 是很明显的； 最小厚度最小厚度 指当两个 DTM 间在同一位置高差小于这个数值时，就不必计算在内了。这一 般是用于排除在没有施工的位置，由于生成 DTM 时顶点组合顺序不同而造成的误差。加边 界线可以更好地将这样的误差排除在外。 创建实体创建实体 生成填挖方模型结果用于查看。这个计算过程所需要的时间影响非常大，这 个过程会占用全部过程的一大半时间，所以，建议不选用此项 这个计算过程所需要的时间影响非常大，这 个过程会占用全部过程的一大半时间，所以，建议不选用此项； 生成打印文件生成打印文件 生成工程量计算验收单； 分层报量分层报量 产生分层报告文件。 4．下面是最先生成的分层报量结果。这里面的其他其他项，指的是不包含在所指定的标高范围 内的填挖方量。计算经过多家用户实际工程验证，误差一般在千分之一级别左右。 第 9 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 5．下面是自动激活 AutoCAD 并在其图形区中产生的工程量验收计算单，用户还可以根据 格式需要对其进行编辑。 第 10 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 6．下面是在 3DMine 的图形区内产生的模型结果，红色区域表示填方区域，蓝色区域表示 挖方区域。这可用于进一步生成施工断面。 施工断面图 第 11 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 第三章 断面法与支距法测量 预备知识预备知识 这一章要介绍几种在地下测量中常用的方法。 本章中所介绍的例子都很简单， 在不同的 矿山可能有各自不同的测量方式，将已有的方式稍加调整，或由我们将软件稍加改动，就可 以符合不同用户的不同具体需要了。 第一节 断面法实例练习 1．在文件窗口找到 3DMine2009.1示例数据示例数据练习数据练习数据 1测量测量，在文件夹上点击右键， 将其设为当前工作目录，并双击打开其中的四点测断面四点测断面.xls 文件。这是一个用全站仪或其它 测量仪器，按顺序在每一巷道断面上测出四个点的测量结果文件。 2．在打开的 Excel 文件中，选中全部四列至少是 XYZ 三列后，选择右键菜单中的复制复制项。 3．回到 3DMine，在的图形区的在右键菜单中，选择 从剪切板粘贴线条从剪切板粘贴线条 ，将数据转为图 形。 第 12 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 4．如下图所示。 5．使用菜单项 地下采矿地下采矿地下测量地下测量选择选择 4 个点内插三心拱个点内插三心拱，选择其中的沿线获取 4 个 点，并可选择三心拱类型。 6．点击确定后，选择导入的线条后，点击右键执行操作，软件后自动按拟合出各个位置的 断面形态。 第 13 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 7．这时，有两种方式可以来生成巷道模型。一种方式是直接利用生成的断面线相连，生成 巷道实体，但是这种方式对交叉口处理较为困难。另外一种方式是根据生成的断面线，拟合 出巷道的腰线，然后由腰线生成巷道实体，可直接形成巷道交叉口。 我们先采用第一种方式。其实很简单，使用菜单项 实体模型实体模型连接三角网连接三角网线之间连 接三角网 线之间连 接三角网，依次连接各个断面线即可，结果如下图所示。 8．现在采用第二种方式。首先将双击捕捉捕捉，进入捕捉状态。 9．先删除导入的线条，然后用画多段线的方式，捕捉断面上的点，形成如下所示的闭合腰 线。 第 14 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 10．使用菜单项 高级编辑高级编辑点操作点操作线上添加点线上添加点，根据实际情况在交叉口处加点进行形态 修正。 11．在图层中将断面线条删除或隐藏。 11．使用菜单项 地下设计地下设计由腰线生成巷道实体由腰线生成巷道实体三心拱巷道三心拱巷道，根据情况选择相应的巷道 参数。 第 15 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 12．点击确定确定后，选择刚刚连接好的腰线，点右键执行操作。那么软件就会自动生成一个巷 道的实体模型。 13．一般来讲，这个功能生成的实体都是能够通过验证的。我们可以用工作项 实体模型实体模型 查询实体属性查询实体属性 来点击模型，查询出表面积和体积等工程上所需要的数值。 14．在这一组菜单中，我们还可看到 地下采矿地下采矿地下测量地下测量选择选择 2 个点内插三心拱个点内插三心拱，其不 同之处在于，我们只需要选择不在同一线条上的两个点，就可以拟合出断面的形状。这在一 些简化测量作业中，可以用来快速根据最小化的数据来反映现场情况。 第二节 支距法实例练习 1．在文件窗口找到 3DMine2009.1示例数据示例数据练习数据练习数据 1测量测量，在文件夹上点击右键， 将其设为当前工作目录，并双击打开其中的支距法支距法.xls 文件。这是一个按支距法格式记录的 测量结果文件。前面两行是标题行，可选。第 3 行和第 4 行是两个参照点坐标，从第 5 行 起是具体的测量数据。测量数据中，各列含义见第 2 行标题行。 第 16 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 2．使用菜单项 地下设计地下设计地下测量地下测量导线点步距法导入腰线导线点步距法导入腰线，弹出如下对话框。从上面 的 Excel 文件中复制第 3、第 4 行中的坐标，然后点击上面的获取剪切板内容获取剪切板内容按钮。从上面 的 Excel 文件中复制第 5 行至第 12 行，然后点击下面的获取剪切板内容获取剪切板内容按钮。结果如下图 所示 3．点击确定确定，可以图形区中看到如下结果。软件自动计算出各测量点位置，并自动拟合出 第 17 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 断面形状。 4．使用菜单项 实体模型实体模型连接三角网连接三角网线之间连接三角网线之间连接三角网，依次连接各个断面线，如下 图所示。 5．使用菜单项 实体模型实体模型连接三角网连接三角网闭合线内连三角网闭合线内连三角网，点击两端断面将其封闭，如 下图所示。 6．使用菜单项 实体模型实体模型实体编辑实体编辑合并三角网为一个实体合并三角网为一个实体，框选整个模型，将所有的 三角形合并为一个三角网，这样才能进行体积计算。一般来讲，这个功能生成的实体都是能 够通过验证的。我们可以用工作项 实体模型实体模型查询实体属性查询实体属性 来点击模型，查询出表面积 和体积等工程上所需要的数值。 第 18 页 共 20 页 3DMine 矿业工程软件系列教程 结结 束束 语语 本文档的编写由 3DMine 公司多位同仁共同完成， 在编写过程中我们尽量使本书中所使 用的示例与文字简单明了，过程描述清晰达意。但由于编写水平及时间仓促等原因，一定有 很多不尽理想的地方，敬请广大用户给予理解，并不吝指正。3DMine 的目标是为广大用户 打造三维矿业 Office，我们每一步提高都离不开广大用户批评与帮助。 北京市石景山路 22 号万商大厦 805 室 邮编100043 电话010 – 8868 4729 传真010 – 8868 4762 邮箱3dmine 网址 第 19 页 共 20 页
展开阅读全文
