南方計算兩期間土方與方網法土方計算相結準確計土方量歐陸(榮縣經緯國土資源測繪有限公司四川榮縣643100

)摘要：單的方格網法測量土方是將其方格均視為獨立的規則平面，這與計算場地的實際地形是有差別的，精度也無法評估，有其局限性；而三角網法測量土方量雖然精度高，但可讀性差，客戶不愿采用針對這種情況本文采用南方計兩期間土方與方格網土方計算相結合的方法計算土方量既提高了土方測量的效率，又保證了土方計算成果的正確性，很好地解決了這一難題。關鍵詞：CASS7.1；方格網法；計算兩期間土方。在工程建設中不管工業與民用建筑、道路建設還是其它工程建設常需要將自然地貌改造為水平的或一個或多個坡度的場地便用于布置各類建筑物和構筑物些涉及到土石方的開挖與回填量的計算問題著數字測圖技術的發展方碼科技有限公司研發的地形地籍成圖軟件是目前市面上較常見的一套測量軟件所包含的土方計算功能為大家所普遍使用，它不僅上手容易，內業操作簡便，而且計算結果準確性良,可信度較高，為廣大使用者所認可。土方量的計算實際上就是計算計標高與自然地面標高之間的土石方體積計面有平面一面面中于計面是平面和單一斜面的土方量計算方CASS7.1中提供了比較簡單的操作方法進行計算曲面或連續不同坡度的斜面作設計面來計算土方量時，操作就相對復雜了。南方CASS7.1提供了DTM法、斷面法、方格網法、等高線法四種計算方法中用得最多的是方格網法和DTM法兩種方法們有優點各有缺點；方格網法計算土方量成果直觀懂是絕大部分客戶的首選方法但方格網法土方量計算中，一旦確定了方格的邊長，容易出現如圖１所示的情況，方格的一端遠離坎底正好在坎頂邊和如圖２所示的情方格內有起伏較大的區域該起伏區域的土方量是沒有進行統計的，這就不能滿足計算成果的精度要求。不規則三角網(TIN)是字地面型DTM現形式之一直接利用外業所采集的地形碎部點特征點進行三角構網對計算區域按三棱柱法計算土方于不規則三角形建模是直接利用野外實測的地形特征(離散點構造出鄰接的三角形成規則三角網結構1對于方格網不規則三角網具有下優點直利用原始數據作為網格結點三角網中的點圖1方格網穿過斜坡示意圖

圖2方格網內沒參與統計起伏區示意圖和線的分布密度和結構完全可以與地表的特征相吻合改變原始數據和精度夠入地性線以保存原有關鍵的地形特,能很好地適應復雜、不規則地形，從而將地表的特征表現得淋漓盡致等由可見，用三網計算土方量適應范圍最廣，精度也是最高的了。但是三角方法計算土方量精度雖,因計算過程中數據量,用大量存儲空間讀性也差實際工作中很少有客戶選擇用三角網法何既能滿足客戶的需要用格網法出具測量成果又保證土方計算結果的正確性高工作效率是在廣大測量工作者面前的一道難題。筆者在實際工作中，采用CASS7.1計算兩期間土方”的方法計算出可靠的土方數據，并以此指導“方格網土方計算”的方法，很好地解決了這一難題。１算兩期間土方計算兩期間土方指的是對同一區域進行了兩期測我們把設計面模擬成外業測量為第二期測量；野外原始地形數據采集作為第一期測量兩次觀測得到的高程數據建模后疊加計出該區域兩期之的土方變化情況。此方法適用范圍廣，計算精度高適用于原始地形和設計面都是不規則表面的情況。1.1原地三網第期角）1.1.1數據采集用于土方計算的數據，在野外采集時，密度較一般的地形圖要有所提高，要加強對地形變化點（如坎上、坎下）數據的采集工作，使得高程數據對地形的表達更加完整。如果受條件限制使的是現有的地形那么一定要對地形圖進行二次處理主要是對地形變化區域的高程點位進行添加和剔除完成處理之后作原始地形數據保存結果以便下一步進行數據的提取和土方計算操作。1.1.2構成第一期三角網：2首先在CASS7.1“繪圖處理”菜中：定顯示\改變當前圖形比例尺（盡可能使用大比例尺，12001500等，對提高土方量的計算精度很有好處展程\圈定計算區域邊界線和連接地形變化特征線，如：山脊線、山凹線、坡頂坡腳線、陡坎線等（區域邊界線一要注意閉合期方算的區域邊界在野外測量時不能采集的完全相同，但可在內業處理時調到一致且采用內插法求得每個邊界點的高程數據三切不可進行擬合處理為合過的曲線進行土方計算時會用折線迭代響算結果的精然后用CASS7.1“高線”菜單立選擇邊界線\構成三角網\修改三角（由于三角網的連接是隨機的排有些三角形的連接是不滿足計算要求的以要對生成的三角網進行處理除符合要的三角形后應實際地形的變化對三角網進行手工調整，如圖３所示是對穿斜坡時不合理三角網進行調整前、后的示意圖；如4所示是對穿陡(a)調整前(b)整后圖３三角網穿斜坡調整前與調后的示意圖(a)調整前(b)整后圖4三角網穿陡坎調整前與調后的示意圖坎時不合理三角網進行調整前的示意圖使得生成的模型更加符合實際地貌調完畢后注意要“修改結果存盤制等高線（為確保三角網的準確性，建議“繪制等高線”看繪制出的等高線正確與否三角網進行再校正后刪除等高線和地形變化特征線所地圖層\三角網存\寫入文（擊“寫入文件”時出現一個“輸入三角網文件名”對話3框，指定保存路徑，將區域內已構成的三角網做為第一期三角網以.sjw擴展名格式保存在指定的文件下，如5所示1.2設面角（二三網1.2.1設計面數據采集：將設計面模擬成外業測量的數據，即三維坐標數據文件，這只不過不是真正外業測量所得，而是直接賦值得到用的方法是平面位置用鼠標在設計平面圖上直接指定，手工直圖5輸入三角網文件名對話框接輸入高程CASS7.1中接用命令G或單擊CASS具欄中的交互展點符號.91”來提取高程點并追加到到數據文件中里要注意的是，由于設計面不是平面，所以每個指定點的高程要計算正確入確野外數據采集一樣要有足夠的密度坡的坡頂、坡底，坎上、坎下要相對應的加點，將所計算的點逐一追加到設計面數據文件中保存。1.2.2構成第二期三角網：與生成原始地形三角（第一期三角網的流程一樣最后將設計面數據文件構成的三角網做為第二期三角網以.sjw展名格式保存在指定的文件下。1.3計兩間方用鼠標操作“工程應\DTM法方計計算兩期間土方”，根據電腦的提示在“第一期三角網”時入期的原地形三角網文件提示“第二期三角網”時導入后期的4設計面三角網文件車即計算結果土計算結果作為可靠的土方量依據保存，用以指導下一步的方格網法土方計算。2格網法土方算南方CASS7.1軟件中的方格網土方計算法，其具體計算操作如下：首先用閉合的復合線圈定所要計算土方的區域（與第一期、二期三角網的區域邊界必須一致用鼠標操作“工程應用方網法土方計算彈出的方格網土方計算對話框中，如6所示，首先是導入“高程點坐標數據文件須擇生成第一期三角網的地面點高程數據，即原始地形數據。然后在“設計面”欄中，點選“三角網文件入三角網文件時，一定要選擇以第二期的地面點高程數據所構成的三角網由設計面數據生成的三角網后寫方格網圖6方格網土方計算對話框5圖7方格網穿過斜坡調整后示意

圖8沒參與統計起伏區域調整方網后示意圖的寬度（系統默認的2米擊“確定”即計算出該區域土方量。將該土方量結果與用計算兩期間土方量所得的結果相比較，若相差（經驗值以內則格網土方計算成果是可靠的可出據方格網計算果超出%基本上是由于出現1和2所示的情況，這時調整方格網的寬地太碎的方格網寬度可調－變化特征如圖的坎，圖起區域邊線）在方格的中間（如7圖所示而免了土方計算出現系統性的誤差，提高了土方計算的精度可見方格網越小，計算精度越到結果與“計算兩期間土方”的成果相比，差值的比率小，方可提供方格網土方計算成果。3程實例在榮縣大佛梧桐水街工程場地平整土方測量中者據現場地形采集高程點數據制地形略圖，在內業處理時，首先除掉數據中錯誤的和含有粗差的點，再CASS7.1軟件自動生成三角網然根據地形略調整三角網立與實際地形相吻合的數字地面模型為確保三角網的準確性數地模型生成等高線對所有三角網進行再校準后除用以校準三角網的地形地性線圖層(之前繪制的地形略圖和等高線圖層角作為第一期三角網保存同對內業根據計資料完善的設計面高程數據立數字地面模型將調整后的三角網作為第二期三角保存。然后用南方CASS7.1軟件“工程應用”下拉菜\DTM方格網（20米寬）法與計算兩期土方法計算成果對比

表1挖方量填方量總方量

方格網法132555.465.4132620.8

計算兩期間土方159304.852.1159356.9

差值26749.413.326736.1

比率16.8%25.5%16.8%方格網（米寬）法與計算兩期土方法計算成果對比6

表2挖方量填方量總方量

方格網法155881.353.2155934.5

計算兩期間土方159304.852.1159356.9

差值3423.51.13422.4

比率2.1%2.1%2.1%法土方計算計兩期間土方準計算出該區域的土方量此為可靠的土方量依據保存。然后入6所示“方格網方計算對話框“程點坐標數據文件”中導入生成第一期三角網的原始地形高程點坐標數據文件。三網文件中擇第二期三角網，即由設計面數據生成的三角網，首先以默認的方格寬20，進行土方量計算。表1是方格網法（20米）與計算兩期間土方成果的對比，從表中可以看出：挖方量差值比率達到了16.8%，過了5%，由于測區地較為破碎，多坡坎、土丘，方格網寬度過大，顯然是出現了如圖圖所的情況，從而導致出現大的偏差，于是按照圖的法將方格寬度由20米整5米再行方格網土方計算計算結果如所示，從表中可以看出：無論哪個項目方格網法與計算兩期間土法差值的比率都3以內明方格網的布設是比較合理的，方格網土方計算的成果是正確的，可以提交方格網成果資料了。4束語土方量的計算精度主要取決于采點的密集程度地形