Massberäkning - Tvärprofilmetoden

Beräkningsmetod

Utgångspunkten för metoden är tvärprofiler längs en linjedefinition eller horisontal kurvatur i en SFI-modell.

Ett tväprofil kan innehålla fysiska lager som är genererade från skikt, teoretiska lager som är byggda från SFI-modellen eller snitt genom 3D-objekt.

Figur: A = Fysiska lager, B = Teoretiskt lager

Med tvärprofilmetoden kan vi beräkna både arealer och volymer. Detta är detaljerat beskrivet nedan.

Arealberäkning

Vi har bland annat följande beräkningstyper för areal:

• Areal horisontell
• Areal vertikal
• Areal snett

Beräkningstyperna beräknar arealer för varje profil med de längder som gäller i detta profil i en längd lika med profilintervallet.

Figur: L = Längd, P = Profilavstånd

Undantag för första och sista profil

Första profil beräknas från startpunkt till ½ intervall förbi profilvärdet. Sista räknas från ½ intervall före profilen till angivet slutpunkt.

Hur beräknar programmet längderna?

Detta visar vi bäst med ett exempel. I exemplet har vi två lager (1 och 2) som korsar varandra.

Figur: 1 = Lager 1, 2 = Lager 2

För Areal horisontell och Areal vertikal är det max. utsträckning på lagren som ger längderna:

• Areal horisontell:
  
  Figur: 1 = Lager 1, 2= Lager 2, Grön linje = Areal horisontell

• Areal vertikal:
  
  Figur: 1 = Lager 1, 2 = Lager 2, Grön linje = Areal vertikal

Snett areal

När det gäller snett areal blir det lite annorlunda. I fall där lagren korsar varandra kommer lagren att kopplas samman som visat i exemplet nedan:

Volymberäkning

Vi har bland annat följande beräkningstyper för volym:

• Volym
• Volym Differens
• Volym Snitt
• Volym Union

Beräkningstyperna använder alla standardmetod för massberäkning i tväprofiler. Det beräknas massor för varje profil med de arealer som gäller i detta profil i en längd lika med profilintervallet.

Undantag för första och sista profil

Första profil massberäknas från startpunkt till ½ intervall förbi profilvärdet. Sista räknas från ½ intervall före profilen till angivet slutpunkt.

För alla delar av tväprofiletn beräknas areal och arealtyngdpunkt. När arealerna räknas om till massor används profilavståndet i arealtyngdpunkten. På detta sätt tar man hänsyn till "kakstyckeseffekten" i kurvor.

0-profiler

I en nollprofil är arealen lika med 0. Volymen blir då hälften som visat i figuren nedan.

Figur: A = Areal, B = 0-profil

Nu ska vi se lite på hur programmet beräknar arealen för volymberäkningen. Detta är beroende av beräkningstyp.

Beräkningstyp Volym

Metoden för att beräkna arealer i tväprofiletn med Från lager och Till lager använder polygongeometri-funktioner. Regler för beräkning mellan från-lager och till-lager sätts upp. Fritt antal från-lager och till-lager kan anges. Samma polygon används för beräkning och dokumentation, What You See Is What You Get.

Exempel: Beräkning av jordskärning i tväprofil

Involverade lager:

• Trau
• Jord
• Fjell

Figur: Involverade lager. A = Jordlager, B = Fjälllager, C = Trau

Varje lager definierar en polygon.

Figur: Blått = Polygonen till traulagret. A = Jordlager, B = Fjälllager, C = Trau

Från polygon:

Från polygonen framkommer genom att ta "union" mellan alla från-lagren (läs: Det översta av från-lagren).

Figur: Från polygon i rött när fjäll- och traulager (två från lager) är valda som Från lager. A = Jordlager, B = Fjälllager, C = Trau

Till polygon:

Till polygon framkommer genom att ta "intersect" mellan alla från-lagren (läs: Det nedersta av till-lagren).

Figur: Till polygon i rött när bara jord är vald som till lager. A = Jordlager, B = Fjälllager, C = Trau

Jordskärning-polygon har vi fått genom att ta "Subtract" "Från-polygonen" från "Till polygonen" (läs: Skillnaden mellan till-lager och från-lager).