计算复杂河床断面面积的VBA程序

superhugo

有下图附件所示的河床断面，图中红线为其水位，需要计算其河宽、过流断面的面积等量。初步计划用分块求和的方式求其面积，河宽根据水面线与断面交点的差得到。对于简单的河床断面，这种算法是容易实现的，如第一个图所给的断面，宽度直接根据两个交点相减就行，面积加和（左右两个三角形+中间的若干梯形）也能求出；但对于第二个复杂的断面，有些交点是我不想要的，如最后一个交点，另外，红线与断面围住的小面积也是我不想要的，请问在这种情况下如何编程实现，特别是在断面很多，不方便对断面测点进行处理的时候？
望高手们不吝赐教！！

superhugo

其实也就是如下图所示的问题。图中第2块阴影部分的面积和宽度是我想要的。但是第1块和第3块阴影部分的面积和水面线的交点是我不想要的。如何排除掉交点1、4以及面积1、3对整个断面面积、河宽计算的影响？

蓝桥玄霜

这个问题用CAD应当容易解决，CAD中求曲线围住的面积也很方便的。

蓝桥玄霜

这个问题用CAD应当容易解决，CAD中求曲线围住的面积也很方便的。

灰袍法师

不就是定积分吗

逐步计算点2到点3范围内的每个小长方形的面积，加总就行了

superhugo

谢谢楼上两位回帖，对于CAD解决的问题，对于单个断面来说，应该是很容易解决的。用pline命令导入坐标，用region、massprop命令即可求出面积，进而推出宽度和平均水深。我要解决的问题是：得到多个断面在各个水位条件下的断面面积、河宽及平均水深。断面数可能有成百个，水位数也有多种情况，这样的话CAD就显得太费力，除非用AUTOLISP编程。。。这可能还不如用VBA直接来做方便。。。
另外，我的思路本来就是用分块求和的方式来编程，计算水面线下三角形以及梯形的面积，然后集总得整个断面面积。目前的问题是：如何判断多个断面、各种水位条件下，封闭阴影部分2的面积（图中1、3不封闭）。也就是如何得到封闭图形面积，而排除非封闭图形的面积。

zanjero

遇到同行了 关注以下

灰袍法师

假设你有断面曲线的每个点坐标，以及水平面线的Y值

那么只要判断:
断面曲线上相邻两个点(x1,y1),(x2,y2)是否存在 y1>Y>y2 or y2>Y>y1 就知道是否有交点了

每两个交点之间必定有一个封闭面积

如果两个交点从左到右是 第一交点属于 y2>Y>y1  且 第二交点属于 y1>Y>y2,那么封闭面积是上凸的

反之，则属于下凹的封闭面积，即楼主所求的面积

求此两交点的断面曲线的定积分即可。

pt98

if （left_H-水位)*(right_H-水位)<0 then ( if left_H-水位>0 then 向下交叉 else 向上交叉)      '就是相邻2点，从左到右进行判断，数据点越多精度越高
知道交叉点后就可以进行分段积分了,没有表格没有办法做，如果交叉点之间的点的高度与水面差值大于0，说明区域高于水平就不要去计算。

[ 本帖最后由 pt98 于 2009-11-14 11:41 编辑 ]

superhugo

灰袍法师的思路是比较清楚的。但是我觉得仅仅是一种想法而已，编程的时候不好实现。就“如果两个交点从左到右是 第一交点属于 y2>Y>y1  且 第二交点属于 y1>Y>y2,那么封闭面积是上凸的”这句话而言，怎么写成IF条件语句？Y在同一个IF语句中应该是同一个值吧，如何要求：
IF Y1<Y<Y2 AND Y2<Y<Y1 ?