浅议cass软件土方量计算方法与精度研究

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1、浅议CASS软件土方量计算方法与精度研究　　摘要：本文采用南方CASS软件，结合土方工程事例，对土方进行不同的计算方法进行比较分析，并着重分析了DTM法和方格网法的计算方法和精度。关键词：CASS软件；土方计算；DTM法；方格网法；精度分析中图分类号：TP311.5文献标识码：A文章编号：1引言随着沿海地带经济的高速发展，土地的利用越发觉得紧张。滩涂围垦、填海造地工程在这种背景下应运而生。温岭市东海塘围涂工程是浙江省在建的三大围垦工程之一，也是温岭市有史以来的最大水利工程。该工程项目的实施，使温岭市石料场采石工程量和东海塘填方量

2、工程越来越大。为确保整个工程的顺利进行，土石方量的测量计算必须快速准确。本文主要介绍南方CASS软件中几种常用的土石方计算方法及其精度。2土方施测方法8土石方外业测绘分施工前测绘和施工后测绘。在土石方测量开始前，首先要了解测区内的现场情况和现有测绘资料（主要是控制点情况）。如果附近有保存较好的高等级控制点，且在施工区外，经复测检验合格后应尽量利用原有控制点。如果附近没有控制点，也可以自己设立独立坐标系和高程系。控制点应设在施工范围以外基础稳定且施工影响不到的地方，控制点数量不应少于4个，视场地情况均匀分布。控制测量工作完成后就要

3、进行原始地形的碎部测量，土方原始地形的特征点必须要有足够多的、位置适当的实测高程点。原始地形测量的范围一定要大于填/挖的范围。施工后测绘要在待填挖方工程完成后，便可以测量。施工后测量一定要利用施工前测量所利用的控制点（平面、高程要采用同一系统）。控制点之间要先进行复测，防止控制点遭破坏以至测绘成果有误。测量中，一定要对填挖方的施工边界要测绘仔细。3土方几种计算方法3.1DTM法土方计算DTM即数字地面模型，是在一定区域范围内规格格网点或三角网点的平面坐标（x,y）和其地物性质的数据集合，如果此地物性质是该点的高程Z，则此数字地面

4、模型又称为数字高程模型（DEM）。这个数据集合是从微分角度三维的描述该区域地形地貌的空间分布。8由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X，Y，Z）和设计高程，通过生成不规则三角网(TIN)来计算每一个三棱锥的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算共有三种方法，一种是由坐标数据文件计算，一种是依照图上的高程点进行计算，第三种是依照图上的三角网进行计算。前两种算法包含重新建立三角网过程，第三种方法直接采用图上已有的三角形，不再重建三角网。DTM法常用在矿场开采等山地土方

5、量计算。DTM法是计算机测绘软件计算土方量的主要方法，精度高，计算方便。但是DTM法对外业外业特征点测设有一定要求，碎部点应能反映地形细部特征、地形变换等特征。3.2方格网法土方计算方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X,Y,Z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。系统首先将方格的四个角上的高程相加（如果角上没有高程点，通过周围高程点内插得出其高程），取平均值与设计高程相减。然后通过指定的方格边长得到每个方格的面积，再用长方体的体积计算公

6、式得到填挖方量。方格网法简便直观、通用性强、适用面广，但美中不足的是复杂的土方量计算精度相对不高，不及DTM法的精度。在南方CASS软件中方格网法计算的设计面可以是平面或斜面。这样，可以满足不同情况下的土方计算，解决土方计算中的很多难题。3.3断面法土方计算8估算道路、管道等狭长工程土方量的常规方法，是实测沿线路的横断面，按照设计坡度和横断面的尺寸，计算相邻两横断面的填挖方量，然后分别累加各段的填方和挖方，即得到总的填方和挖方。断面法土方计算主要有：道路断面、场地断面和任意断面三种计算土方量的方法。断面法土方计算主要用在道路土方

7、计算和区域土方计算，对于特别复杂的地方可以用任意断面设计方法。3.4等高线法土方计算等高线法可计算任两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面积可以算出，两条等高线之间的高差已知，即可求出这两条等高线之间的土方量。用户将白纸图扫描矢量化后可以得到图形。但是这样的图都没有高程数据文件，所以无法用前面的几种方法计算土方量。一般来说，这些图上都会有等高线，所以CASS开发了由等高线计算土方量的功能，专为这类用户设计。4实例分析DTM和方格网的使用方法及精度精度比较方法：当一个场地的填挖方量平衡时，它挖掉的土方量

8、刚好等于填方量。以填挖方边界线为界，从较高处挖得的土石方直接填到区域内较低的地方，就可完成场地平衡。这就是南方CASS中的区域土方量平衡法。以区域土方量平衡法求出土方平衡高度，它所得到的填挖方量基本相等。我们以此法得到的结果设为真值，来比较南方CASS中几种常用