土地整治項(xiàng)目土方量測(cè)量及計(jì)算方法比較研究

郭云

摘要：本文首先介紹了土地整治項(xiàng)目土方量測(cè)量的特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)方格網(wǎng)法、斷面法、等高線(xiàn)法和數(shù)字高程模型（DEM）法四種土方量計(jì)算方法的應(yīng)用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)和計(jì)算精度方面進(jìn)行了比較，分析得出，在土方量計(jì)算時(shí)，我們要根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的方法，高精度高質(zhì)量完成各種土方量的計(jì)算工作。

關(guān)鍵詞：土方量；斷面法；方格網(wǎng)；等高線(xiàn)；DEM

1引言

近年來(lái)，在土地整治項(xiàng)目中土方量測(cè)量的方法已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍然沒(méi)有一套系統(tǒng)的土方量的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。土方量測(cè)量與計(jì)算是土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)和審查的重要工作，土地整治項(xiàng)目的投資直接與土方量的大小關(guān)聯(lián)，不同的測(cè)量和計(jì)算方法結(jié)果差異很大，因此，對(duì)土方量的測(cè)量及計(jì)算方法進(jìn)行比較分析，從而選擇最適合的方法對(duì)開(kāi)展土地整治項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)、控制項(xiàng)目投資與分配資金都非常重要。本文首先介紹了土地整治項(xiàng)目土方量測(cè)量的特點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)方格網(wǎng)法、斷面法、等高線(xiàn)法和數(shù)字高程模型（DEM）法四種土方量計(jì)算方法的應(yīng)用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)和計(jì)算精度方面進(jìn)行了比較，分析得出，在土方量計(jì)算時(shí)，我們要根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的方法，高精度高質(zhì)量完成各種土方量的計(jì)算工作。

2土地整治項(xiàng)目土方量測(cè)量的特點(diǎn)

2.1突出反映重要線(xiàn)狀地物的內(nèi)容。寬度在1米以上或?qū)挾入m小于1米但對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常重要的渠道和小路都需要測(cè)出，也要注明水流的方向。

2.2適當(dāng)加大高程點(diǎn)密度。因?yàn)橛?jì)算土方量主要是根據(jù)高程數(shù)據(jù)得出的，所以土方量測(cè)量時(shí)，需根據(jù)項(xiàng)目地形的特征適當(dāng)加大高程點(diǎn)的采集密度。

23反映局部微地貌。需要準(zhǔn)確測(cè)量項(xiàng)目區(qū)內(nèi)（特別是平原）的微地貌，如小土坑、小土包等，一般采用高程點(diǎn)來(lái)表示測(cè)量成果，也可采用等高線(xiàn)（等高距為1.0米高山區(qū)2.0米），從而構(gòu)建準(zhǔn)確客觀地高程模型。

3土方量計(jì)算方法比較

土方量的計(jì)算方法主要有四種，即方格網(wǎng)法、斷面法、等高線(xiàn)法和數(shù)字高程模型（DEM）法。

3.1方格網(wǎng)法

把場(chǎng)地分成若干正方形格網(wǎng)（見(jiàn)圖1），實(shí)測(cè)每個(gè)方格點(diǎn)處的高程，對(duì)比設(shè)計(jì)高程計(jì)算每個(gè)方格網(wǎng)所在的四棱柱體積，再把所有方格網(wǎng)四棱柱的體積匯總，從而計(jì)算出總的土方量。此方法法實(shí)用于較大的項(xiàng)目以及坡度變化較小、地形起伏平緩的場(chǎng)地。

上式中，Li表示整個(gè)斷面分成若干段的間距，Ai為第i段斷面的填（挖）方面積，Vi表示填（挖）方量。

間距L的長(zhǎng)度和土方量的計(jì)算精度密切相關(guān)，L取值小，精度相對(duì)就高，但計(jì)算量特別大，如果增大斷面間距L，雖然可以減少計(jì)算量，但計(jì)算精度同時(shí)也降低了，因此，采用斷面法時(shí)計(jì)算的速度與精度相矛盾，我們要根據(jù)實(shí)際情況在兩者之間取舍平衡。

3.3等高線(xiàn)法

等高線(xiàn)法估算土方量最適合現(xiàn)有地形圖的精度較高的情況，也適合坡度變化較多、地面起伏較大的地形。根據(jù)已有的繪有等高線(xiàn)的地形圖，計(jì)算等高線(xiàn)圍成的面積，再由等高距按公式（3）計(jì)算土方量：

3.4數(shù)字高程模型（DEM）法

數(shù)字高程模型法是利用DEM模型來(lái)計(jì)算土方量，計(jì)算時(shí)將設(shè)計(jì)高程與實(shí)地測(cè)量的地面點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y，Z）生成三角網(wǎng)，構(gòu)建DEM模型來(lái)計(jì)算分解成的每一個(gè)三棱錐的體積，繪出填挖方分界線(xiàn)，從而計(jì)算出填方與挖方的土方量。任何場(chǎng)地土方量計(jì)算都可以采用數(shù)字高程模型（DEM）法，既能提高計(jì)算速度又能提高精度。

4結(jié)論

（1）測(cè)量地形圖或土方斷面時(shí)，雖然提高采集密度可以提高精度，但這樣做必然加大工作量，浪費(fèi)勞動(dòng)力和時(shí)間。需結(jié)合土地整治項(xiàng)目的地形情況來(lái)制定測(cè)量精度和計(jì)算方法，精度不宜定得過(guò)低或過(guò)高，以實(shí)際需要為準(zhǔn)。

（2）土方量計(jì)算時(shí)，我們要根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的方法，高精度高質(zhì)量完成各種土方量的計(jì)算工作。

（3）隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算土方量可利用AutoCAD軟件平臺(tái)下開(kāi)發(fā)出的測(cè)繪成圖軟件進(jìn)行，可大大提高計(jì)算質(zhì)量、速度和精度。