基于南方CASS软件在丘陵地区土地整理项目中的土方计算应用

□ 苏崇彬李 正

（1.杭州经纬信息股份有限公司，浙江 杭州 311121；2.济南元晟测绘工程有限公司，山东 济南 250012）

0.引言

工程建设中土石方量计算是一项非常重要的环节，准确计算方量是有效控制成本、核定工程造价和编写施工设计方案的依据。

常用的方量计算方法有等高线法、断面法、DTM法、方格网法，以上计算方法针对各工程现状及应用目的，在应用上各有千秋，其中断面法适用于公路工程、铁路工程、隧道工程、沟渠堤坝等线状工程，方格网法适用于地貌起伏变化不大的地区，DTM法适用于任何地形的方量计算[1]。

以上方量计算方法在南方CASS9.1软件的菜单栏中可便捷操作。南方CASS9.1数字化地形地籍成图软件，是南方测绘仪器公司在AutoCAD平台上开发的新一代数字化测绘数据采集系统。广泛应用于地形测量、地籍测量、工程测量的数字化图形处理。在电子平板、DTM建模及等高线绘制、工程应用等诸多方面应用都有突破性进展。

本文就DTM法方量计算原理结合土地整理项目和CASS软件的特点给大家做一下分析。

1.DTM法计算原理

DTM（Digital Terrai Models数字地面模型）是地面起伏的数字表达，地形特征的空间分布。DTM由地表测量得到的一系列的坐标数据（X,Y,H）和一套对地面提供连续表述的算法组成。DTM法计算方量是利用野外测量数据构成三角网，对计算区域内按三棱柱计算方量，累计得到总量。该方法的实质是根据测量坐标数据建立不规则三角网（TIN）基础上再计算方量[2]。

DTM法计算方量有四种方法：

（1）根据坐标文件；

（2）根据图上高程点；

（3）根据图上三角网；

（4）两期法计算。

前两种方法需要根据高程点建立三角网，第三种方法直接利用三角网进行计算，第四种方法须将原始地面测量数据与设计面分别建立三角网进行计算[3]。

2.数据的重要性

方量的计算工作一般分为外业数据采集和内业数据处理两部分，外业数据采集必须采集全地形地貌的特征点以反映出真实的现状，内业数据处理后生成的地貌图要与实际相符[4]。

图1 高程点图

3.项目概况

根据莱芜市莱城区中远期土地开发整体规划，基于增加耕地面积提高土地综合利用率和耕地质量、有效地改善农业生产基本条件的目标，对现有的未利用地加以利用。杭州经纬信息股份有限公司参与了陡沟村土地整理项目。

该项目位于陡沟村东，南北约500m，东西约250m，地表高低起伏较大属丘陵地貌。

4.方量计算步骤

根据本项目的地形特点，把现状坡地开发成可利用的耕地，以下为该项目（局部地块）的方量计算步骤。

4.1 在CASS软件中由原始数据生成地貌图

（1）用鼠标点取“绘图处理软件”菜单中“展高程点”，选取数据文件，生成高程点图（如图1所示）。

图2 三角网图

（2）点取“等高线”菜单中建立“DTM”,选取图面高程点按命令栏中的提示第二点直接选取高程点或控制点生成三角网（如图2所示）。

（3）点取“等高线”菜单中“三角网”存取写入文件保存为“上.sjw”

图3 现状等高线图

图4 设计等高线图

（4）点取“等高线”菜单中绘制等高线，等高距中输入0.5m，确定后生成等高线图（如图3所示）。

4.2 根据现有等高线，利用CASS软件的实用工具命令调整到需要的地貌曲面。点取“等高线”菜单中的等高线内插功能,选取区域内的设计等高线计曲线内插后生成设计等高线图（如图4所示）。

4.3 用CASS软件实用工具栏的交互展点功能，在图4等高线上展绘高程点（如图5所示）。

图5 展绘高程点图

图6 三角网图

4.4 再点取“等高线”菜单中“建立DTM”生成图6。

4.5 再点取“等高线”菜单中“写入三角网文件”保存为“下.sjw”。

4.6 点取“工程应用”菜单中“DTM法计算土石方”选取“计算两期间土方”根据提示选择第一期三角网文件“上.sjw”，第二期三角网文件“下.sjw”计算后生成方量提示[5]（如图7所示）。

图7 方量提示图

方量平衡预算时，计算步骤和以上基本一致。只需在步骤2中多调整几次设计地貌曲面，计算出方量平衡信息。

5.结论

本文DTM法方量计算过程中，主要利用等高线特性把现状地貌和设计地貌进行挂接。基于南方CASS软件菜单中DTM建模、工程应用等方面的强大功能，解决了本工程的方量预算问题，也为类似工程提供了一个解决方法。