基于南方CASS軟件在丘陵地區土地整理項目中的土方計算應用

□ 蘇崇彬李 正

（1.杭州經緯信息股份有限公司，浙江 杭州 311121；2.濟南元晟測繪工程有限公司，山東 濟南 250012）

0.引言

工程建設中土石方量計算是一項非常重要的環節，準確計算方量是有效控制成本、核定工程造價和編寫施工設計方案的依據。

常用的方量計算方法有等高線法、斷面法、DTM法、方格網法，以上計算方法針對各工程現狀及應用目的，在應用上各有千秋，其中斷面法適用于公路工程、鐵路工程、隧道工程、溝渠堤壩等線狀工程，方格網法適用于地貌起伏變化不大的地區，DTM法適用于任何地形的方量計算[1]。

以上方量計算方法在南方CASS9.1軟件的菜單欄中可便捷操作。南方CASS9.1數字化地形地籍成圖軟件，是南方測繪儀器公司在AutoCAD平臺上開發的新一代數字化測繪數據采集系統。廣泛應用于地形測量、地籍測量、工程測量的數字化圖形處理。在電子平板、DTM建模及等高線繪制、工程應用等諸多方面應用都有突破性進展。

本文就DTM法方量計算原理結合土地整理項目和CASS軟件的特點給大家做一下分析。

1.DTM法計算原理

DTM（Digital Terrai Models數字地面模型）是地面起伏的數字表達，地形特征的空間分布。DTM由地表測量得到的一系列的坐標數據（X,Y,H）和一套對地面提供連續表述的算法組成。DTM法計算方量是利用野外測量數據構成三角網，對計算區域內按三棱柱計算方量，累計得到總量。該方法的實質是根據測量坐標數據建立不規則三角網（TIN）基礎上再計算方量[2]。

DTM法計算方量有四種方法：

（1）根據坐標文件；

（2）根據圖上高程點；

（3）根據圖上三角網；

（4）兩期法計算。

前兩種方法需要根據高程點建立三角網，第三種方法直接利用三角網進行計算，第四種方法須將原始地面測量數據與設計面分別建立三角網進行計算[3]。

2.數據的重要性

方量的計算工作一般分為外業數據采集和內業數據處理兩部分，外業數據采集必須采集全地形地貌的特征點以反映出真實的現狀，內業數據處理后生成的地貌圖要與實際相符[4]。

圖1 高程點圖

3.項目概況

根據萊蕪市萊城區中遠期土地開發整體規劃，基于增加耕地面積提高土地綜合利用率和耕地質量、有效地改善農業生產基本條件的目標，對現有的未利用地加以利用。杭州經緯信息股份有限公司參與了陡溝村土地整理項目。

該項目位于陡溝村東，南北約500m，東西約250m，地表高低起伏較大屬丘陵地貌。

4.方量計算步驟

根據本項目的地形特點，把現狀坡地開發成可利用的耕地，以下為該項目（局部地塊）的方量計算步驟。

4.1 在CASS軟件中由原始數據生成地貌圖

（1）用鼠標點取“繪圖處理軟件”菜單中“展高程點”，選取數據文件，生成高程點圖（如圖1所示）。

圖2 三角網圖

（2）點取“等高線”菜單中建立“DTM”,選取圖面高程點按命令欄中的提示第二點直接選取高程點或控制點生成三角網（如圖2所示）。

（3）點取“等高線”菜單中“三角網”存取寫入文件保存為“上.sjw”

圖3 現狀等高線圖

圖4 設計等高線圖

（4）點取“等高線”菜單中繪制等高線，等高距中輸入0.5m，確定后生成等高線圖（如圖3所示）。

4.2 根據現有等高線，利用CASS軟件的實用工具命令調整到需要的地貌曲面。點取“等高線”菜單中的等高線內插功能,選取區域內的設計等高線計曲線內插后生成設計等高線圖（如圖4所示）。

4.3 用CASS軟件實用工具欄的交互展點功能，在圖4等高線上展繪高程點（如圖5所示）。

圖5 展繪高程點圖

圖6 三角網圖

4.4 再點取“等高線”菜單中“建立DTM”生成圖6。

4.5 再點取“等高線”菜單中“寫入三角網文件”保存為“下.sjw”。

4.6 點取“工程應用”菜單中“DTM法計算土石方”選取“計算兩期間土方”根據提示選擇第一期三角網文件“上.sjw”，第二期三角網文件“下.sjw”計算后生成方量提示[5]（如圖7所示）。

圖7 方量提示圖

方量平衡預算時，計算步驟和以上基本一致。只需在步驟2中多調整幾次設計地貌曲面，計算出方量平衡信息。

5.結論

本文DTM法方量計算過程中，主要利用等高線特性把現狀地貌和設計地貌進行掛接。基于南方CASS軟件菜單中DTM建模、工程應用等方面的強大功能，解決了本工程的方量預算問題，也為類似工程提供了一個解決方法。