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摘要：本文根据CASS系统提供的格网法、DTM法、等高线法和断面法四种土方计算方法，通过对每种计算方法的阐述，对比分析不同工程条件所采取的土石方计算方法，从而为工程应用提供参考。
关键词：CASS软件；土石方计算；应用分析
CASS软件是广州南方测绘仪器有限公司基于AutoCAD平台开发、广泛应用于国土、规划、房产、市政、环保、交通、水利、矿山等相关行业的一套集地籍、地形、空间数据建库、土石方算量、工程应用等功能为一体的软件系统。土石方工程量计算，是为施工平整土地前测算土石方的相关工作。计算的主要目的是得出工程施工范围的土石方填挖数量，即计算原地表、设计地表两者间体积，两者之差便是填挖方量。[1]
1计算方法
1.1 DTM 法
DTM 法即地貌形态的离散表示，主要根据测量地形碎部点、特征点来构建三角构网，即三角网 DTM 过程。[2]不规则三角网构建是将某点作为三角形的起始点，并将改点与距离最近的点相连成边，以该边为前提，寻找相近的第3个点，以组成初始三角形。从起始三角形原有的三点逐步扩展，后将全部离散点都形成三角网。采用不规则三角网可以将三角网中的点和线的分布密度和结构与地表的特征相协调，能够插入特征线以保存原有关键的地形特征，能很好地适应复杂、不规则地形，从而将地表的特征表现得淋漓尽致。因此在利用 DTM 算出的土方量时可以大大提高了计算的精度。在CASS软件里，可以根据坐标文件计算土石方量、根据图上高程点计算土石方量，根据图上三角网计算土石方量三种方法计算。
1.2 断面法
在施工场地内，以一定的间隔绘出断面图，求出各断面由设计高程线与地面高呈现周围的填挖面积，然后计算相邻断面间的土方量，最后求和。[3]在CASS软件下，断面法计算土石方量通过生成里程文件→选择土石方计算类型→设置计算参数→计算工程量几步组成。
1.3等高线法
在地形图中，相邻两条封闭等高线包围的面积平均值乘以等高距，就是相邻两条等高线之间的体积，，在CASS软件下，执行“工程应用”菜单下“等高线法土方计算”模块，屏幕提示：选参与计算的封闭等高线，可逐个点取，也可拖框选取等高线（按住鼠标左键），仅封闭等高线方有效。回车后屏幕显示：输入最高点高程：<直接回车不考虑最高点>；回车后：屏幕即可显示总方量消息框：请确定表格左上角位置：<直接回车>，于图上空白区域点选鼠标右键，系统将于该点生成计算成果表格；从表格中可见各等高线围成面积、相邻等高线间土方量及计算公式等。
1.4方格网法
该方法主要是根据测定实际地形的地面点坐标（X，Y，Z）与设计高程，利用生成方格网计算出各正方体所需填挖的实际土石方量，而后累计获取指定区域内的填挖方土石方量，并绘制出填挖零线。其计算操作为：先导入“高程点坐标数据文件”，取设计面：首先，设计面为平面时，需输入“目标高程”，于“方格宽度”一项中输入所需设置的方格网规格。例如，输入 5m，则为 5m×5m 的方格网来计算土方计算，根据实际情况，方格网通常取10m×10m，15m×15m，20 m×20m；其次，设计面为斜面时，可采用“基准点”、“基准线”方法，原理基本相同，不同点在于计算条件。拿“基准点”法来说，它需确定斜面“坡度”、“基准点”，即坡顶点的“坐标”与“高程”，而后坡线“下边点”坐标，即斜坡方向，最终明确“方格宽度”，以得出土方量；第三，设计面非平面/斜面时，在土方工程中较常出现，场地经开挖或是回填后往往会杂乱无章，如有场地前“高程点坐标数据文件”，则可通过它建立“三角网文件”，并于设计面选项中取“三角网文件”并导入，最终确定“方格宽度”以得出土方量。
2几种土石方计算方法比较
通过对断面法、DTM 法、格网法及等高线法四种方法的对比分析，就计算结果而言。DTM 法精度相对较高，三角网可很好地适应不规则、复杂地形，可以呈现很好出实际的地面特征。尽管DTM该种计算方法的精度高，但其计算是需大量数据，而且占用存储空间较大。所以，假如测绘的地形较大或复杂导而致的地图自身数据量大，那么就应该考虑其他方法。断面法土方计算，常用于公路土方或区域土方计算。针对那些复杂地形，可采用任意断面设计法。通过断面法计算土方量，应全面了解其参数设置。基于断面法计算时有多条件约束，其精度、可靠性难以评价，波动大且断面间变化不规律，这无疑增加了其计算难度。方格网可用于平面、斜面或三角网等设计面，主要通过获取高程点坐标数据文件予以实现。综上所述，几种土石方计算方法优缺点对比详见表1
3 结论
通过对几种土石方计算方法的介绍和对比，我们进一步了解了不同方法的运用情境，在保证计算精度的同时也能大大的提高工作效率。
参考文献：
[1]王珍.利用数字化地形图进行土石方量计算的方法比较[J].科技资讯.2013（22）
[2]刘美娥，乐晶，夏昆，叶明珠.土地整治项目土方工程量计算方法研究[J].广东土地科学.2011（05）
[3]林长进，林志维.工程测量技能实训[M].大连大连理工大学出版社2016（63）
作者简介：孙锋（1983— ），男，河南开封人，硕士，讲师；现主要从事测量教学和管理工作。
论文作者:孙锋1
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/23
标签：土石方论文; 土方论文; 等高线论文; 断面论文; 高程论文; 方格论文; 计算方法论文; 《基层建设》2017年第35期论文;