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        基于南方CASS軟件在丘陵地區(qū)土地整理項(xiàng)目中的土方計(jì)算應(yīng)用

        2018-08-01 08:12:02蘇崇彬李
        經(jīng)緯天地 2018年3期
        關(guān)鍵詞:方量等高線圖三角網(wǎng)

        □ 蘇崇彬李 正

        (1.杭州經(jīng)緯信息股份有限公司,浙江 杭州 311121;2.濟(jì)南元晟測繪工程有限公司,山東 濟(jì)南 250012)

        0.引言

        工程建設(shè)中土石方量計(jì)算是一項(xiàng)非常重要的環(huán)節(jié),準(zhǔn)確計(jì)算方量是有效控制成本、核定工程造價(jià)和編寫施工設(shè)計(jì)方案的依據(jù)。

        常用的方量計(jì)算方法有等高線法、斷面法、DTM法、方格網(wǎng)法,以上計(jì)算方法針對(duì)各工程現(xiàn)狀及應(yīng)用目的,在應(yīng)用上各有千秋,其中斷面法適用于公路工程、鐵路工程、隧道工程、溝渠堤壩等線狀工程,方格網(wǎng)法適用于地貌起伏變化不大的地區(qū),DTM法適用于任何地形的方量計(jì)算[1]。

        以上方量計(jì)算方法在南方CASS9.1軟件的菜單欄中可便捷操作。南方CASS9.1數(shù)字化地形地籍成圖軟件,是南方測繪儀器公司在AutoCAD平臺(tái)上開發(fā)的新一代數(shù)字化測繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于地形測量、地籍測量、工程測量的數(shù)字化圖形處理。在電子平板、DTM建模及等高線繪制、工程應(yīng)用等諸多方面應(yīng)用都有突破性進(jìn)展。

        本文就DTM法方量計(jì)算原理結(jié)合土地整理項(xiàng)目和CASS軟件的特點(diǎn)給大家做一下分析。

        1.DTM法計(jì)算原理

        DTM(Digital Terrai Models數(shù)字地面模型)是地面起伏的數(shù)字表達(dá),地形特征的空間分布。DTM由地表測量得到的一系列的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(X,Y,H)和一套對(duì)地面提供連續(xù)表述的算法組成。DTM法計(jì)算方量是利用野外測量數(shù)據(jù)構(gòu)成三角網(wǎng),對(duì)計(jì)算區(qū)域內(nèi)按三棱柱計(jì)算方量,累計(jì)得到總量。該方法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)測量坐標(biāo)數(shù)據(jù)建立不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)基礎(chǔ)上再計(jì)算方量[2]。

        DTM法計(jì)算方量有四種方法:

        (1)根據(jù)坐標(biāo)文件;

        (2)根據(jù)圖上高程點(diǎn);

        (3)根據(jù)圖上三角網(wǎng);

        (4)兩期法計(jì)算。

        前兩種方法需要根據(jù)高程點(diǎn)建立三角網(wǎng),第三種方法直接利用三角網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算,第四種方法須將原始地面測量數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)面分別建立三角網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算[3]。

        2.數(shù)據(jù)的重要性

        方量的計(jì)算工作一般分為外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理兩部分,外業(yè)數(shù)據(jù)采集必須采集全地形地貌的特征點(diǎn)以反映出真實(shí)的現(xiàn)狀,內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理后生成的地貌圖要與實(shí)際相符[4]。

        圖1 高程點(diǎn)圖

        3.項(xiàng)目概況

        根據(jù)萊蕪市萊城區(qū)中遠(yuǎn)期土地開發(fā)整體規(guī)劃,基于增加耕地面積提高土地綜合利用率和耕地質(zhì)量、有效地改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本條件的目標(biāo),對(duì)現(xiàn)有的未利用地加以利用。杭州經(jīng)緯信息股份有限公司參與了陡溝村土地整理項(xiàng)目。

        該項(xiàng)目位于陡溝村東,南北約500m,東西約250m,地表高低起伏較大屬丘陵地貌。

        4.方量計(jì)算步驟

        根據(jù)本項(xiàng)目的地形特點(diǎn),把現(xiàn)狀坡地開發(fā)成可利用的耕地,以下為該項(xiàng)目(局部地塊)的方量計(jì)算步驟。

        4.1 在CASS軟件中由原始數(shù)據(jù)生成地貌圖

        (1)用鼠標(biāo)點(diǎn)取“繪圖處理軟件”菜單中“展高程點(diǎn)”,選取數(shù)據(jù)文件,生成高程點(diǎn)圖(如圖1所示)。

        圖2 三角網(wǎng)圖

        (2)點(diǎn)取“等高線”菜單中建立“DTM”,選取圖面高程點(diǎn)按命令欄中的提示第二點(diǎn)直接選取高程點(diǎn)或控制點(diǎn)生成三角網(wǎng)(如圖2所示)。

        (3)點(diǎn)取“等高線”菜單中“三角網(wǎng)”存取寫入文件保存為“上.sjw”

        圖3 現(xiàn)狀等高線圖

        圖4 設(shè)計(jì)等高線圖

        (4)點(diǎn)取“等高線”菜單中繪制等高線,等高距中輸入0.5m,確定后生成等高線圖(如圖3所示)。

        4.2 根據(jù)現(xiàn)有等高線,利用CASS軟件的實(shí)用工具命令調(diào)整到需要的地貌曲面。點(diǎn)取“等高線”菜單中的等高線內(nèi)插功能,選取區(qū)域內(nèi)的設(shè)計(jì)等高線計(jì)曲線內(nèi)插后生成設(shè)計(jì)等高線圖(如圖4所示)。

        4.3 用CASS軟件實(shí)用工具欄的交互展點(diǎn)功能,在圖4等高線上展繪高程點(diǎn)(如圖5所示)。

        圖5 展繪高程點(diǎn)圖

        圖6 三角網(wǎng)圖

        4.4 再點(diǎn)取“等高線”菜單中“建立DTM”生成圖6。

        4.5 再點(diǎn)取“等高線”菜單中“寫入三角網(wǎng)文件”保存為“下.sjw”。

        4.6 點(diǎn)取“工程應(yīng)用”菜單中“DTM法計(jì)算土石方”選取“計(jì)算兩期間土方”根據(jù)提示選擇第一期三角網(wǎng)文件“上.sjw”,第二期三角網(wǎng)文件“下.sjw”計(jì)算后生成方量提示[5](如圖7所示)。

        圖7 方量提示圖

        方量平衡預(yù)算時(shí),計(jì)算步驟和以上基本一致。只需在步驟2中多調(diào)整幾次設(shè)計(jì)地貌曲面,計(jì)算出方量平衡信息。

        5.結(jié)論

        本文DTM法方量計(jì)算過程中,主要利用等高線特性把現(xiàn)狀地貌和設(shè)計(jì)地貌進(jìn)行掛接?;谀戏紺ASS軟件菜單中DTM建模、工程應(yīng)用等方面的強(qiáng)大功能,解決了本工程的方量預(yù)算問題,也為類似工程提供了一個(gè)解決方法。

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