应用南方CASS地形地籍成图软件计算土石方量.doc

DTM法土方量测算的技巧和方法作者 刘勇（辽宁省化工地质勘查院 辽宁 锦州 121000）作者简介：1.刘勇(1967年),男,辽宁省锦州市人,技术员,专科学历,工作单位辽宁省化工地质勘查院,现主要从事测绘技术工作,通信地址：辽宁省锦州市文兴里34号,邮编：121000,联系电话：13364263684。摘要 探讨采用DTM法进行土方量测算时，外业数据采集时的要求及计算过程中三维数据的处理。关键词 DTM 土方量 测算0引言土方量测算工作是大型建设工程设计及基础工程施工阶段工程测量的重要工作，提供的测算数据是确定场平标高、进行土方量平衡的主要依据，与工程造价密切相关。随着现代电子科技的发展, 土方量测算已经基本都采用内外业一体化的全野外三维坐标数据采集加内业计算机软件综合处理的方法进行。本文根据工作中章节的经验，探讨采用DTM法进行土方量测算时，外业数据采集时的要求及计算过程中三维数据的处理。1 DTM法计算原理土方量计算是土方量测算中的主要环节,基于AutoCAD平台的南方CASS地形地籍成图软件工程应用模块中，集成有DTM法土方量计算功能，可根据地面点三维坐标（X，Y，Z）和设计高程面，通过生成三角网（DTM模型）来计算每一个三棱柱的填挖方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的方量，并绘出填挖方分界线。DTM法土方量计算适用于计算复杂地表面至水平平场面的土方量。平场面为斜面或不规则面时，可采用DTM法土方量计算中的计算两期间土方量的方法。2 外业数据采集DTM法土方量计算的精度，与三角网面和地面的符合程度密切相关。一般情况下，测点越密，土方量计算的精度越高；平坦和坡度变化较小的地面，测点疏密对土方量计算的精度影像较小；地形复杂地面，地势起伏变化较快，测点疏密对土方量计算的精度影像较大。根据DTM法土方量计算的原理，外业数据采集要求如下：1、应根据土方测算的精度要求，确定合适的测量精度指标。外业数据采集一般使用全站仪或RTK，数据采集成本远远低于土方量误差影响工程的成本，因此测点密度一般应大于1：500地形测图的要求。2、坡度变化点须采集。坡坎和坡脚点位应适当加密，确保沿坡坎能组成三角网。3、应根据地形地貌情况决定测量点之间的距离，确保三角网面与地面的符合精度。平坦和坡度变化较小时，测点可以稀疏一些；地形复杂，地势起伏变化较快，测点应密一些；沿采集路线，测点可适当密。3 土方量计算3.1 准备工作首先用复合线画出计算区域边界。复合线一定要闭合，但不要拟合。计算时曲线会用折线迭代，影响计算结果的精度。根据设计要求，确定平场标高。确定是否放坡及放坡方向。3.2 土方量计算DTM法土方计算共有三种方法，一种是根据坐标数据文件计算，一种是依照图上高程点进行计算，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的过程，第三种方法直接采用图上已有的三角形，不再重建三角网。一般应采用第三种方法。三角网面与地面符合的程度，直接关系到土方量计算的精度，应确保三角网面与地面尽量接近。计算应按以下顺序进行：1、将坡坎、沟、坑塘、突起等地貌标绘在图上，以便于判断组成三角网是否正确。2、软件自动组成的三角网在坡坎、沟、坑塘、突起和边界部分容易发生错误，需要局部删除后人工重组。3、根据组成的三角网绘制等高线，检查采集的数据是否有粗差。在点位稀疏部分根据等高线值人工采集一些点加入采集的数据中，以提高计算的精度。4、计算区域边界外的点不参与组成三角网，边界采样间隔对提高计算精度无直接影响。在边界内根据等高线人工采集一些点加入采集的数据中有利于三角网组成。5、删除等高线与地形、地貌不一致部分的三角网，人工重组后重新生成等高线，直到一致。6、计算土石方量。输入平场标高，指定边界采样间隔。需要放坡时，确定放坡方向，输入坡度值。平场标高、坡度一般由设计单位提供或根据施工图确定。计算过程不需要人工干预，全部由软件自动完成。7、输出计算结果，完成计算工作。4、结束语南方CASS地形地籍成图软件工程应用模块中集成的DTM法土方量计算功能, 适用于复杂地面的土方量计算工作，具有操作简单、计算准确的优点。参考文献：1南方测绘仪器有限公司.CASS地形地籍成图软件用户手册 2