【正文】 九十年代土石方量計算是監(jiān)理人員在圖紙上切得剖面數(shù)據(jù)，在米格紙上做剖面圖。再根據(jù)剖面圖用求積儀或其他方法在剖面圖上量得面積，最后計算出土石方量。工作程序繁鎖。勞動強度大，工作效率低，而且誤差較大。隨著計算機技術的發(fā)展應用，CASS 具有廣泛的適用性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的計算機和工作站運行，計算結果更加客觀、準確。我們計算土石方量使用 CASS，可以達到事半功倍的效果。 隨著國民經(jīng)濟建設的發(fā)展，各種工程項目不斷增多，工程施工前的土地平整 也相應的增多。土地平整中常常需要計算土方量，以便控制施工進度，同時作為預算的依據(jù)。常見的內(nèi)頁計算有方格網(wǎng)法、等高線法、斷面法、區(qū)域土方量平衡法、平均高程法和數(shù)字高程模型（ Digital Elevation Model，簡稱 DEM）法等。不同的計算將產(chǎn)生不同的計算將產(chǎn)生不同的結果。如何規(guī)范土方計算，需要對計算過程進行研究，特別是現(xiàn)在，測量儀器越來越先進，計算也已經(jīng)全面普及，各種土方計算軟件更是層出不窮。評價軟件的計算結果，具有現(xiàn)實意義。 土方量的計算是建筑工程施工的一個重要步驟。工程施工前的設計階段必須對土石方量進行預算 ,它直接關系到工程的費用概算及方案選優(yōu)。在現(xiàn)實中的一些工程項目中，因土方量計算的精確性而產(chǎn)生的糾紛也是經(jīng)常遇到的。如何利用測量單位現(xiàn)場測出的地形數(shù)據(jù)或原有的數(shù)字地形數(shù)據(jù)快速準確的計算出土方量就成了人們?nèi)找骊P心的問題。比較經(jīng)常的幾種計算土方量的方法有：方格網(wǎng)法、等高線法、斷面法、 DTM 法、區(qū)域土方量平衡法和平均高程法等。 成圖軟件是基于 AutoCAD 平臺技術的數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要包括地形成圖、地籍成圖、工程應用三大領域，其中，工程測量模塊中提供了這四種土方 計算的功能，本文探討 應用 軟件進行土方測量計算的方法及應用！其內(nèi)容包括：如何使用等高線法、方格網(wǎng)法、 DTM 法、斷面法進行對土方量的計算？為日后工作提供借鑒作用。 第一章 南方 軟件 南方 成圖軟件介紹 CASS 地形地籍成圖軟件是南方測繪儀器公司基于 AutoCAD 平臺技術開發(fā)的 GIS前端數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，廣泛應用于地形成圖、地藉成圖、工程測量應用、空間數(shù)據(jù)建庫等領域，全面面向 GIS，徹底打通數(shù)字化成圖系統(tǒng)與 GIS 接口，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、 GIS 無縫接口等先進技術。自 CASS 軟 件推出以來，已經(jīng)成長成為用戶量最大、升級最快、服務最好的主流成圖系統(tǒng)。 CASS 除具有 AutoCAD 強大的圖形編輯功能外，相對于以前各版本，它在繪圖功能上也作了進一步升級，特別在“地籍”成圖菜單中增強了大部份功能 :界址線、界址點、街坊內(nèi)統(tǒng)一編號、自動累加、方便重排瀏覽與查詢編輯；圖形屬性聯(lián)動、地圖圖形屬性合為一體、修改宗地屬性方便快捷；自由分割、合并宗地、宗地面積自動重算、自動面積查錯、繪制地籍表格等方便實用的功能，使其更加符合地籍測繪的實際需要，便于地籍數(shù)據(jù)庫建設中各種圖形的編輯。 CASS 軟件是廣州南方測 繪儀器有限公司基于 CAD 平臺開發(fā)的一套集地形、地籍、空間數(shù)據(jù)建庫、工程應用、土石方算量等功能為一體的軟件系統(tǒng)。自 CASS 軟件推出以來，軟件銷量超過 18000 套，市場占有率遙遙領先，已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)應用最廣、使用最方便快捷的軟件品牌。也是用戶量最大、升級最快、服務最好的主流成圖和土石方計算軟件系統(tǒng)。 CASS 軟件經(jīng)過十幾年的穩(wěn)定發(fā)展，市場和技術十分成熟，用戶遍及全國各地，涵蓋了測繪、國土、規(guī)劃、房產(chǎn)、市政、環(huán)保、地質(zhì)、交通、水利、電力、礦山及相關行業(yè)，得到了用戶的一致好評。 CASS 軟件包含普通 CAD 的功能，在此基 礎上，開發(fā)土方計算的模塊，適合工程（如農(nóng)業(yè)上土地平整）土方計算，界面友好，功能齊全，使用方便。計算土方量時，可根據(jù)實際情況（如精度要求）使用不同的計算方法，并且注意采樣方式，比如方格的邊長等，因為不同的采樣方式會出現(xiàn)不同結果，當然像方格邊長不可能無窮小，可考慮制圖的需要進行選擇。 軟件不失為一種高效率的測繪軟件，隨著數(shù)字化地籍成圖得到越來越多的廣泛應用，人們對地籍的劃分也越來越細， CASS 技術也將慢慢延伸到整個測繪領域， 軟件中還有大部分功能有待我們大家去摸索、去研究，能熟練掌握應 用它的功能，將大大提高工作效率。 南方 成圖軟件的應用 1. 數(shù)據(jù)通訊：外業(yè)使用帶記錄模塊的全站儀進行外業(yè)測量記錄，然后全站儀與微機利用 CASS通訊軟件進行通訊，在通訊過程中，通訊參數(shù)一定要一致。最常用參數(shù)是：協(xié)議 ACK/NAK，通訊口 COM1，波特率 9600，數(shù)據(jù)位 8，停止位 1，檢效無。一般只通訊坐標數(shù)據(jù)，有時也通訊測量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通訊完畢后一定要檢查有沒有壞數(shù)據(jù)，如果有就 把壞數(shù)據(jù)刪除，然后把通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 CASS坐標，起一個文件名將其保存。 2. 展點：打開 ，在標題欄中點 擊繪圖處理 ,在其子目錄中點擊展高程點，找到 CASS 坐標文件展點即可。展上去的為測點和高程。同樣的方法，在子目錄中找到展外業(yè)測點點號，把點號展上。 3. 連線：即根據(jù)外業(yè)草圖用 CASS工具和符號把相連的點位連接起來，把測區(qū)地物地形如實的反映出來。哪些是房屋、道路、水邊線、輸電線路等用屏幕菜單不同命令作出不同的地物。另外 ,在連線過程中應當注意陡坎連接，陡坎連接后擬合時示坡線經(jīng)常兩邊跑，應在連接陡坎時多點幾個節(jié)點，特別是在坎拐彎和坎角，這樣就能很好的控制示坡線的方向。 4. 利用快捷鍵 :據(jù)統(tǒng)計表明，在進行電腦操作 時，最快的操作方式就是使用快捷鍵。因而在繪制圖形時要盡量記住并使用快捷鍵，左右手都工作，從而提高繪制圖形的速度。在繪圖中當要執(zhí)行某命令時，可用左手直接輸入命令的快捷鍵（不需要把光標移到命令行），然后用右手點擊鼠標右鍵即可，它和用鼠標左鍵點擊該命令圖標是一致的。如：要執(zhí)行移動命令，可用左手輸入“ M”（在命令行輸入命令時，均不區(qū)分大小寫），然后右手點擊鼠標右鍵，即可執(zhí)行移動命令。常用命令快捷鍵如：偏移“ O”，填充“ H”，剪切“ TR”，延伸“ EX”，寫塊（在不同圖形文件中使用的塊）“ W”，多行文本“ T”，放棄（退 回一步操作）“ U”，實時平移“ P”，創(chuàng)建圓弧“ A”，直線“ L”，窗口縮放“ Z”，分解“ X”，創(chuàng)建圓“ C”，創(chuàng)建塊“ B”，插入塊“ I”；常用開關鍵如：捕捉“ F3”，正交“ F8”，極軸“ F10”，對象跟蹤“ F11”等。 5. 勾繪等高線有兩種方法： （一）、南方 CASS 軟件依據(jù)測點自動生成，在地物地貌不是十分復雜的情況下比較實用。方法如下：在標題欄中點擊等高線下的子目錄由圖面建立 DTM命令，其中有兩個命令： （ 1）選取區(qū)域邊界。 （ 2）直接選取高程點和控制點。 選其中一條建立三角網(wǎng)，然后又在標題欄中點擊等高線下 的子目錄中繪制等高線命令。選取三次擬合命令，這樣可以自動繪制等高線。復合線非常容易拉動修改。 （二）、手工繪制等高線：等高線在繪制時會自動擬合，線體有很多節(jié)點，在修改時非常麻煩。我在繪圖中探索出一個比較好的方法，使等高線修改變得非常簡單。方法如下：在繪制等高線時不要直接使用繪制等高線工具，而使用復合線工具來繪制等高線，因為復合線非常容易拉動修改。在等高線繪制完后可以批量擬合復合線，然后把擬合后復合線加注等高線屬性即可，這樣畫出的等高線套合的非常好，非常漂亮。 文件保存 CASS在使用中有文件自動保存功能 ，但是在使用過程中應用不當，出現(xiàn)致命的錯誤時文件容易丟失，因此必須注意使用自動保存功能。 南方 CASS 軟件在繪制地形圖 1. 采集和傳輸數(shù)據(jù) 首先在測區(qū)內(nèi)布置好控制點 ,然后在各級控制點基礎上利用全站儀或 GPSRTK 進行碎步測點的采集。全站儀或 GPSRTK 可以自動存儲采集的數(shù)據(jù) ,降低了記錄員的勞動強度。采集河道內(nèi)水下碎步測點時可以采用測深儀配合 GPSRTK技術進行數(shù)據(jù)的采集。采集完測區(qū)內(nèi)碎步測點后 ,將全站儀和 GPSRTK中儲存的碎步點數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中。 2. 編輯數(shù)據(jù)文件 應用全站儀傳輸?shù)诫娔X 里的數(shù)據(jù) ,其擴展名應為“ *.dat”。應用 GPSRTK 傳輸?shù)诫娔X里的數(shù)據(jù) ,可先利用手簿將數(shù)據(jù)存儲為“南方 ”格式 ,然后再傳輸?shù)诫娔X里。“ *.dat”文件的數(shù)據(jù)格式如下 : 1點點名 (或點號 ),1 點編碼 ,1點 Y(東 )坐標 ,1點 x(北 )坐標 ,l點 H(高程 ) N點點名 (或點號 ),N 點編碼 ,N點 Y(東 )坐標 ,N點 x(北 )坐標 ,N點 H(高程 ) 以上格式中 ,每一行的坐標數(shù)據(jù)代表碎步測點 ,各碎步測點的 Y、 x 坐標及高程的單位均為 m,編碼為測圖代碼 ,因為在實際測量過程中很少輸入代碼 ,所以編碼這一欄可以缺省 ,但是 編碼后的逗號卻不能省略 ,因此常見的數(shù)據(jù)格式如下 : 1點點名 (或點號 ),1 點 Y(東 )坐標 ,1點 x(北 )坐標 , H(高程 ) N點點名 (或點號 ),N 點 Y(東 )坐標 ,N點 x(北 )坐標 ,N點 H(高程 ) 應注意“ *.dat”文件中的逗號均應在半角方式下輸入。 若數(shù)據(jù)中存在高程誤差較大的碎步測點 ,可直接將該點的高程數(shù)據(jù)刪除 ,保留坐標數(shù)據(jù)。 3. 在 CASS軟件中展點號和高程 在電腦中打開南方 CASS 軟件 ,點擊標題欄中的“繪圖處理”中的“定顯示區(qū)” ,利用這個功能來控制顯示區(qū)域 ,這樣所有的數(shù)據(jù)便都顯示在此區(qū)域內(nèi)。點擊“繪 圖處理”中的“展野外測點點號” ,找到所要繪制地形圖的數(shù)據(jù)文件 ,將在野外采集的碎步測點的點號展到 CASS 軟件平臺上 ,此時電腦屏幕上顯示的僅為碎步測點的點位和點號 。然后再點擊“繪圖處理”中的“展高程點” ,將同一數(shù)據(jù)文件中的高程展在 CASS 軟件平臺上 ,此時電腦屏幕上顯示的除碎步測點的點位和點號外 ,還會顯示該點的高程值。利用 CASS 系統(tǒng)展繪的點號、點位和高程 ,分別位于不同的圖層中。默認顏色均為紅色。 4. 繪制地形圖 繪制地形圖時 ,應如實反映出測區(qū)內(nèi)的地形和地物特征。在展繪出點號、點位和高程后 ,根據(jù)實地測量時繪制的 工作草圖 ,用 CASS 軟件中的繪圖工具和符號將相應的點位連接起來 ,如房屋、橋梁、道路、植被、魚塘、河流、高 (低 )壓線路等 ,均應作為繪制地形圖的地形或地物要素 ,如實反映在所繪制地形圖上。以上地形或地物要素繪制完成后 ,便可以進行等高線的繪制 ,繪制等高線時可以采用自動生成或手工繪制兩種方法。 5. 自動生成等高線 利用 CASS軟件標題欄中的“等高線”中的各個命令來繪制等高線 ,可以根據(jù)展繪出的高程自動生成等高線 ,這種方法在地貌不復雜、地物不多的情況下比較實用 ,繪制的速度快 ,測區(qū)的范圍越大 ,其準確度越高 ,但局部需要手工 修改 ,修改后的等高線可以符合實際地形地貌的要求。 6. 手工繪制等高線 采用手工繪制等高線的方法來繪制等高線 ,適用于高低起伏不大的地形 ,繪制的準確度高 ,但是采用這種方法的工作效率較低、工期較長 ,在較大范圍的地形圖繪制工作中極少使用。等高線繪制完成后。還需對圖形進行必要的編輯和修改 ,如各種文字的注記、高程的注記、符號的配置、圖廓的修飾等 ,以形成完整的河道帶狀地形圖。 第二章 南方 在工程中的應用 基本幾何要素的查詢 本節(jié)主要介紹如何查詢指定點坐標，查詢兩點距離及方位，查詢線長，查詢實體面積。 查詢指定點坐標 用鼠標點取“工程應用”菜單中的“查詢指定點坐標”。用鼠標點取所要查詢的點即可。也可以先進入點號定位方式，再輸入要查詢的點號。 說明 :系統(tǒng)左下角狀態(tài)欄顯示的坐標是迪卡爾坐標系中的坐標，與測量坐標系的 X和 Y的順序相反。用此功能查詢時，系統(tǒng)在命令行給出的 X、 Y是測量坐標系的值。 查詢兩點距離及方位 用鼠標點取“工程應用”菜單下的“查詢兩點距離及方位”。用鼠標分別點取所要查詢的兩點即可。也可以先進入點號定位方式，再輸入兩點的點號。 說明： 坐標，所以所顯示的兩點間的距離為實地距離。 查詢線長 用鼠標點取“工程應用”菜單下的“查詢線長”。用鼠標點取圖上曲線即可。 查詢實體面積 用鼠標點取待查詢的實體的邊界線即可，要注意實體必須是閉合的。 計算表面積 對于不規(guī)則地貌，其表面積很難通過常規(guī)的方法來計算，在這里可以通過建模的方法來計算，系統(tǒng)通過 DTM 建模，在三維空間內(nèi)將高程點連接為帶坡度的三角形，再通過每個三角形面積累加得到整個范圍內(nèi)不規(guī)則地貌的面積。如圖 ：要計算矩形范圍內(nèi)地貌的表面積。 圖 選定計算區(qū)域 點擊“工程應用 \計算表面積 \根據(jù)坐標文件”命令 命令區(qū)提示： 請選擇 : (1)根據(jù)坐標數(shù)據(jù)文件 (2)根據(jù)圖上高程點 回車默認選 1； 選擇土方邊界線 用拾取框選擇圖上的復合線邊界；請輸入邊界插值間隔 (米 ):20 5 輸入在邊界上插點的密度； 表面積 = 平方米 ,詳見 文件， 文件保存在\CASS70\SYSTEM目錄下面。 圖 為建模計算表面積的結果： 圖 表面積計算果 另外計算表面積還可以根據(jù)圖上高程點，操作的步驟相同，但計算的結果會有差異，因為由坐標文件計算時，邊界上內(nèi)插點的高程由全部的高程點參與計算得到，而由圖上高程點來計算時，邊界上內(nèi)插點只與被選中的點有關，故邊界上點的高程會影響到表面積的結果。到底由那種方法計算合理與邊界線周邊的地形