南方CASS2008土方計(jì)算教程

1、常用計(jì)算方法1DTM法土方計(jì)算（1）根據(jù)坐標(biāo)計(jì)算用復(fù)合線/多段線（命令：）畫出所要計(jì)算土方的區(qū)域，一定要閉合，但是盡量不要擬合。因?yàn)閿M合過的曲線在進(jìn)行土方計(jì)算時(shí)會用折線迭代，影響計(jì)算結(jié)果的精度。用鼠標(biāo)點(diǎn)取“工程應(yīng)用”菜單下的“DTM法土方計(jì)算”子菜單中的“根據(jù)坐標(biāo)文件”。提示：選擇邊界線 用鼠標(biāo)點(diǎn)取所畫的閉合復(fù)合線。出現(xiàn)“輸入高程點(diǎn)數(shù)據(jù)文件名”，選中study.dwg文件，出現(xiàn)“土方計(jì)算參數(shù)設(shè)置”對話框，設(shè)置 區(qū)域面積，平場標(biāo)高，邊界采樣間距，邊坡設(shè)置，設(shè)置好計(jì)算參數(shù)后點(diǎn)擊“確定”，屏幕上顯示填挖方的提示框，包括挖方量和填方量。同時(shí)圖上繪出所分析的三角網(wǎng)、填挖方的分界線(白色線條)。指定表格左

2、下角位置，如果直接回車，則不繪制表格。2） 根據(jù)圖上高程點(diǎn)計(jì)算首先要展繪高程點(diǎn)，（可以只要高程點(diǎn)，更直觀），然后用復(fù)合線畫出所要計(jì)算土方的區(qū)域，要求同DTM法。用鼠標(biāo)點(diǎn)取“工程應(yīng)用”菜單下“DTM法土方計(jì)算”子菜單中的“根據(jù)圖上高程點(diǎn)” 3）.根據(jù)圖上的三角形計(jì)算展高程點(diǎn)后，建立DTM?；蚩蓪τ蒙厦娴耐耆?jì)算功能生成的三角網(wǎng)進(jìn)行必要的添加和刪除，使結(jié)果符合實(shí)際地形（自動生成的三角網(wǎng)可能不完全符合實(shí)際情況，所以要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模?。用鼠?biāo)點(diǎn)取“工程應(yīng)用”菜單下“DTM法土方計(jì)算”子菜單中的“依圖上三角網(wǎng)計(jì)算”，輸入平整的目標(biāo)高程，用鼠標(biāo)在圖上選取三角形，可以逐個(gè)選取也可拉框批量選取或者用all選擇

3、全部三角網(wǎng)。回車后屏幕上顯示填挖方的提示框，同時(shí)圖上繪出所分析的三角網(wǎng)、填挖方的分界線(白色線條)。2 方格網(wǎng)法土方計(jì)算1） 設(shè)計(jì)面是水平時(shí)操作步驟如下：用復(fù)合線畫出所要計(jì)算土方的區(qū)域，一定要閉合，但是盡量不要擬合。因?yàn)閿M合過的曲線在進(jìn)行土方計(jì)算時(shí)會用折線迭代，影響計(jì)算結(jié)果的精度。用鼠標(biāo)點(diǎn)取“工程應(yīng)用”菜單下的“方格網(wǎng)法土方計(jì)算”。命令欄提示：選擇計(jì)算區(qū)域邊界線，選中復(fù)合線。屏幕上將彈出選擇“方格網(wǎng)土方計(jì)算”對話框，在高程點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件中選擇所需坐標(biāo)文件。方格寬度是每個(gè)方格的邊長，默認(rèn)值為20米。由原理可知，方格的寬度越小，計(jì)算精度越高。但如果給的值太小，超過了野外采集的點(diǎn)的密度也是沒有實(shí)際意

4、義的。設(shè)計(jì)面部分選擇平面，輸入目標(biāo)高程，點(diǎn)擊“確定”。同時(shí)圖上繪出所分析的方格網(wǎng)，填挖方的分界線(白色點(diǎn)線)，并給出每個(gè)方格的填挖方，每行的挖方和每列的填方。2）設(shè)計(jì)面是斜面時(shí)的操作步驟如下：前面跟水平的一樣，只是在設(shè)計(jì)面選擇上選中斜面【基準(zhǔn)點(diǎn)】或者斜面【基準(zhǔn)線】?！盎鶞?zhǔn)點(diǎn)”和“基準(zhǔn)線”兩種方法，其原理是相同的，只是計(jì)算條件不同而已。以“基準(zhǔn)點(diǎn)”法為例，它需要確定斜面的“坡度”，然后是“基準(zhǔn)點(diǎn)”，也就是坡頂點(diǎn)的“坐標(biāo)”和“高程”，再者就是坡線的“下邊點(diǎn)”的坐標(biāo)，也就是斜坡方向，最后再確定“方格寬度”即可計(jì)算出土方量。關(guān)鍵在于確定斜面。點(diǎn)擊“拾取”選擇高程相等的基準(zhǔn)線上兩點(diǎn)，第一點(diǎn)： 在斜面坡底

5、處點(diǎn)鼠標(biāo)左鍵。第二點(diǎn)：在斜面的坡底另一端，找到一個(gè)與第一點(diǎn)高程相等的點(diǎn)，如果實(shí)在無法定點(diǎn)，可以估計(jì)一個(gè)近似的點(diǎn)。還需要輸入基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)計(jì)高程，后點(diǎn)擊“確定”。這時(shí)圖上繪出所分析的方格網(wǎng)，每個(gè)方格頂點(diǎn)的地面高程和計(jì)算得到的設(shè)計(jì)高程、填挖方的分界線(白色點(diǎn)線)，并給出每個(gè)方格的填方（T=XXX）、挖方（W=XXX），每行的挖方和每列的填方。3. 等高線法土方計(jì)算打開.bmp文件后對等高線進(jìn)行矢量化。點(diǎn)取“工程應(yīng)用”下的“等高線法土方計(jì)算”。屏幕提示：選擇參與計(jì)算的封閉等高線 ，可逐個(gè)點(diǎn)取參與計(jì)算的等高線，也可按住鼠標(biāo)左鍵拖框選取。但是只有封閉的等高線才有效。回車后屏幕提示：輸入最高點(diǎn)高程：<直接

6、回車不考慮最高點(diǎn)> ，回車后屏幕提示：請指定表格左上角位置：<直接回車不繪制表格> 在圖上空白區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，系統(tǒng)將在該點(diǎn)繪出計(jì)算成果表格，可以從表格中看到每條等高線圍成的面積和兩條相鄰等高線之間的土方量，另外，還有計(jì)算公式等。4 區(qū)域土方量平衡 在圖上展出點(diǎn)，用復(fù)合線繪出需要進(jìn)行土方平衡計(jì)算的邊界，同上。點(diǎn)取“工程應(yīng)用”下的“區(qū)域土方平衡”。下拉菜單有兩個(gè)選項(xiàng)：1.根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件,2.根據(jù)圖上高程點(diǎn),如果要分析整個(gè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，則選擇“根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件”選項(xiàng)，如果沒有坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件，而只有圖上的高程點(diǎn)，可選“根據(jù)圖上高程點(diǎn)”選項(xiàng)。命令行提示：選擇計(jì)算區(qū)域邊界線 點(diǎn)取第一步

7、所畫閉合復(fù)合線,輸入邊界插值間隔（米）：<20> ,這個(gè)值將決定CASS 8.0在圖上的取樣密度，如前面所說，如果密度太大，超過了高程點(diǎn)的密度，實(shí)際意義并不大。一般用默認(rèn)值即可。如果前面選擇“根據(jù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件”，這里將彈出“輸入高程點(diǎn)數(shù)據(jù)文件名”對話框，要求輸入高程點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件名，如果前面選擇的是“根據(jù)圖上高程點(diǎn)”， 點(diǎn)擊對話框的確定按鈕，命令行提示：請指定表格左下角位置：<直接回車不繪制表格>,在圖上空白區(qū)域點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，CASS 8.0 在圖上繪出計(jì)算結(jié)果表格。南方CASS2008軟件中方格網(wǎng)法土方計(jì)算及應(yīng)用土方計(jì)算是工程費(fèi)用概算及方案選優(yōu)的重要因素，也

8、是工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。只有準(zhǔn)確的土方量，才能進(jìn)行合理的土方調(diào)配，降低工程費(fèi)用，加快工程進(jìn)度，提高工程質(zhì)量。因此，選擇土方計(jì)算軟件與方法也非常重要。南方CASS2008軟件是數(shù)字化測繪成圖系統(tǒng)，不但有著地籍、地形成圖這一主要功能，而且擁有土方計(jì)算功能，并具有計(jì)算精度之高、計(jì)算速度之快、計(jì)算方法之多的特點(diǎn)。本文結(jié)合典型的土方工程，探討利用南方CASS2008軟件中的方格網(wǎng)法土方計(jì)算。 土方量計(jì)算在土方工程中有著重要意義和作用，是工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。土方量是豎向規(guī)劃或調(diào)整的一個(gè)重要依據(jù)，也直接關(guān)系到工程造價(jià)，所以在計(jì)算土方時(shí)一定要實(shí)事求是、精益求精、符合實(shí)際。土方計(jì)算是土方測量內(nèi)業(yè)處

9、理中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，常用的方法有DTM法、斷面法、方格網(wǎng)法、等高線法，它們各具特色，有著不同的優(yōu)越性與局限性，根據(jù)實(shí)際需要，選擇不同的計(jì)算方法。利用南方CASS2008計(jì)算土方也是常用的計(jì)算軟件，具有操作簡單、通用性強(qiáng)，高效、快速、準(zhǔn)確的計(jì)算方法。本文就南方CASS2008軟件中方格網(wǎng)法進(jìn)行詳細(xì)分解、深度剖析。1 方格網(wǎng)法計(jì)算特點(diǎn)方格網(wǎng)法簡便直觀、易于掌握、通用性強(qiáng)、適用面廣，但美中不足的是復(fù)雜地形的土方量計(jì)算精度相對不高，不及DTM法的精度1。方格網(wǎng)法是很多業(yè)主單位很青睞的方法，因?yàn)榭捎霉P或計(jì)算器直接進(jìn)行復(fù)核23。南方CASS2008軟件中方格網(wǎng)法計(jì)算的的設(shè)計(jì)面可以是平面或斜面（a.一個(gè)方向

10、放坡：斜面【基準(zhǔn)點(diǎn)】、b.二個(gè)不同方向放坡：斜面【基準(zhǔn)線】），同時(shí)也可是多個(gè)坡面（利用三角網(wǎng)文件完成）4。這樣，可以滿足不同情況下的土方計(jì)算，解決土方計(jì)算中的很多難題。2 方格網(wǎng)法計(jì)算原理A計(jì)算施工高程施工高程=原始地面高程設(shè)計(jì)高程（h施=h原h(huán)設(shè)）注：施工高程（高度）可以是正數(shù)也可是負(fù)數(shù)，正數(shù)為挖方高度，負(fù)數(shù)為填方高度，如圖（圖-5）。B計(jì)算零點(diǎn)位置在一個(gè)方格網(wǎng)內(nèi)同時(shí)有填方或挖方時(shí)，要先算出方格網(wǎng)邊上的零點(diǎn)位置，并標(biāo)注在方格網(wǎng)上，連接零點(diǎn)的零線，即是填方區(qū)與挖方區(qū)的分界線（開挖線）。則零點(diǎn)位置直接按照施工高程與方格網(wǎng)邊長按下式計(jì)算，見圖(圖-1)： ； 式中 、角點(diǎn)至零點(diǎn)的距離(m)； 、

11、相鄰兩角點(diǎn)的施工高程(m)，均用絕對值； a 方格網(wǎng)的邊長(m)。圖-1 零點(diǎn)位置計(jì)算示意圖C土方計(jì)算公式表1 方格網(wǎng)法計(jì)算公式2356項(xiàng) 目圖 示 計(jì)算公式一點(diǎn)填方或挖方(三角形)二點(diǎn)填方或挖方(梯 形)三點(diǎn)填方或挖方(五角形)四點(diǎn)填方或挖方(正方形)注：1）a方格網(wǎng)的邊長(m)； b、c零點(diǎn)到一角的邊長(m)； h1,h2,h3,h4方格網(wǎng)四角點(diǎn)的施工高程(m)，用絕對值代入；h填方或挖方施工高程的總和(m)，用絕對值代入； 挖方或填方體積(m)。 2）表1公式是按各計(jì)算圖形底面積乘以平均施工高程而得出的。 隨著測繪事業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，南方CASS2008軟件在手工計(jì)算土方的理論

12、基礎(chǔ)上，開發(fā)出專門的土方計(jì)算功能，并且得到進(jìn)一步的完善。土方計(jì)算逐步由軟件計(jì)算替代人工計(jì)算，利用人工計(jì)算最基本的原理或公式（如表1）在軟件中得到進(jìn)一步的應(yīng)用。方格網(wǎng)法中零點(diǎn)位置的計(jì)算公式與不同情況的挖（填）方的計(jì)算公式，在南方CASS2008軟件中得到了很好的應(yīng)用。3 方格網(wǎng)法計(jì)算步驟由方格網(wǎng)來計(jì)算土方量是根據(jù)實(shí)地測定的地面點(diǎn)坐標(biāo)（X，Y，Z）和設(shè)計(jì)高程，通過生成方格網(wǎng)來計(jì)算每一個(gè)方格內(nèi)的填挖方量，最后累計(jì)得到指定范圍內(nèi)填方和挖方的土方量，并繪出填挖方分界線。系統(tǒng)首先將方格的四個(gè)角上的高程相加（如果角上沒有高程點(diǎn)，通過周圍高程點(diǎn)內(nèi)插得出其高程），取平均值與設(shè)計(jì)高程相減。然后通過指定的方格邊長得

13、到每個(gè)方格的面積，再用長方體的體積計(jì)算公式得到填挖方量4。用方格網(wǎng)法算土方量，設(shè)計(jì)面可以是平面，也可以是斜面，還可以是三角網(wǎng)，如圖(圖-2)所示。圖-2 方格網(wǎng)土方計(jì)算對話框A、設(shè)計(jì)面是平面時(shí)的操作步驟： 用復(fù)合線畫出所要計(jì)算土方的區(qū)域，一定要閉合，但是盡量不要擬合。因?yàn)閿M合過的曲線在進(jìn)行土方計(jì)算時(shí)會用折線迭代，影響計(jì)算結(jié)果的精度。 選擇“工程應(yīng)用方格網(wǎng)法土方計(jì)算”命令。 命令行提示：“選擇計(jì)算區(qū)域邊界線”；選擇土方計(jì)算區(qū)域的邊界線（閉合復(fù)合線）。 屏幕上將彈出如圖（圖-2）方格網(wǎng)土方計(jì)算對話框，在對話框中選擇所需的坐標(biāo)文件；在“設(shè)計(jì)面”欄選擇“平面”，并輸入目標(biāo)高程；在“方格寬度”欄，輸入方

14、格網(wǎng)的寬度，這是每個(gè)方格的邊長，默認(rèn)值為20米。 點(diǎn)擊“確定”，命令行提示：最小高程=XX.XXX ,最大高程=XX.XXX總填方=XXXX.X立方米, 總挖方=XXX.X立方米同時(shí)圖上繪出所分析的方格網(wǎng)，填挖方的分界線(綠色折線)，并給出每個(gè)方格的填挖方，每行的挖方和每列的填方。結(jié)果如圖（圖-3）所示。B、設(shè)計(jì)面是斜面時(shí)的操作步驟：設(shè)計(jì)面是斜面的時(shí)候的，操作步驟與平面的時(shí)候基本相同，區(qū)別在于在方格網(wǎng)土方計(jì)算對話框中“設(shè)計(jì)面”欄中，選擇“斜面【基準(zhǔn)點(diǎn)】”或“斜面【基準(zhǔn)線】”。 如果設(shè)計(jì)的面是斜面（基準(zhǔn)點(diǎn)），需要確定坡度、基準(zhǔn)點(diǎn)和向下方向上一點(diǎn)的坐標(biāo)，以及基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。 點(diǎn)擊“拾取”，命令行

15、提示： 點(diǎn)取設(shè)計(jì)面基準(zhǔn)點(diǎn): 確定設(shè)計(jì)面的基準(zhǔn)點(diǎn)； 指定斜坡設(shè)計(jì)面向下的方向: 點(diǎn)取斜坡設(shè)計(jì)面向下的方向；圖-3方格網(wǎng)法(菜單命令)土方計(jì)算成果圖 如果設(shè)計(jì)的面是斜面（基準(zhǔn)線），需要輸入坡度并點(diǎn)取基準(zhǔn)線上的兩個(gè)點(diǎn)以及基準(zhǔn)線向下方向上的一點(diǎn)，最后輸入基準(zhǔn)線上兩個(gè)點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程即可進(jìn)行計(jì)算。 點(diǎn)擊“拾取”，命令行提示： 點(diǎn)取基準(zhǔn)線第一點(diǎn): 點(diǎn)取基準(zhǔn)線的一點(diǎn)； 點(diǎn)取基準(zhǔn)線第二點(diǎn): 點(diǎn)取基準(zhǔn)線的另一點(diǎn)； 指定設(shè)計(jì)高程低于基準(zhǔn)線方向上的一點(diǎn):指定基準(zhǔn)線方向兩側(cè)低的一邊；方格網(wǎng)計(jì)算的成果如圖(圖-3)所示。C、設(shè)計(jì)面是三角網(wǎng)文件時(shí)的操作步驟：設(shè)計(jì)面是三角網(wǎng)文件時(shí)，可以計(jì)算兩期間土方，也可以計(jì)算設(shè)計(jì)面是多個(gè)坡面

16、的土方。 若計(jì)算兩期間土方時(shí)：計(jì)算兩期間土方，分別在野外測量好第一期與第二期地面點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)，二期間土方計(jì)算的區(qū)域邊界必須一致。區(qū)域邊界在野外測量時(shí)，一般不可能采集的完全相同，但可在內(nèi)業(yè)處理時(shí)，調(diào)整到一致，并且采用內(nèi)插法求得每個(gè)邊界的高程數(shù)據(jù)。利用第二期地面點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)生成三角網(wǎng)文件，具體操作利用南方CAASS2008軟件中的“繪圖處理”與“等高線”二個(gè)菜單中的功能按照相應(yīng)的提示完成。 在“繪圖處理”菜單中：定顯示區(qū)改變當(dāng)前圖形比例尺展高程點(diǎn)連接邊界線。 在“等高線”菜單中：建立DTM（或圖面DTM完善）選擇邊界線構(gòu)成三角網(wǎng)修改三角網(wǎng)修改結(jié)果存盤三角網(wǎng)存取寫入文件。 點(diǎn)擊“寫入文件”時(shí)，出現(xiàn)一

17、個(gè)“輸入三角網(wǎng)文件名”對話框，提示將已構(gòu)成的三角網(wǎng)以.sjw擴(kuò)展名格式取名保存在指定的文件下。二期間土方計(jì)算要用的三角網(wǎng)文件就這樣一步一步的完成，有了這個(gè)三角網(wǎng)文件后，就可以進(jìn)行二期間土方計(jì)算了。二期間土方計(jì)算采用設(shè)計(jì)面是“三角網(wǎng)文件”的時(shí)候，操作步驟與“平面”的時(shí)候基本相同，區(qū)別在于方格網(wǎng)土方計(jì)算對話框中選擇“高程點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件”必須選擇第一期的地面點(diǎn)高程數(shù)據(jù)，還有在“設(shè)計(jì)面”欄中，選擇“三角網(wǎng)文件”。在選擇三角網(wǎng)文件時(shí)，一定要選擇以第二期的地面點(diǎn)高程數(shù)據(jù)所構(gòu)成的三角網(wǎng)。若計(jì)算設(shè)計(jì)面是多個(gè)坡面的土方：設(shè)計(jì)面是多個(gè)坡面的時(shí)候，這種方法比較適合一個(gè)規(guī)劃區(qū)內(nèi)的土方計(jì)算，不同的坡面上有著不同的豎向標(biāo)

18、高。計(jì)算方法基本與利用“三角網(wǎng)文件”計(jì)算兩期間土方一樣，區(qū)別在于把豎向標(biāo)高轉(zhuǎn)換成南方CASS2008軟件能夠識別的高程點(diǎn)，然后利用這些高程點(diǎn)用同樣的方法生成三角網(wǎng)文件。4 方格網(wǎng)法中“fgwtf_getpt”隱藏命令的應(yīng)用為了更好的控制土方施工，所以常常很多土方施工單位利用規(guī)劃圖或老地形圖在圖上布設(shè)一般為20×20米的方格網(wǎng)點(diǎn)，并且統(tǒng)一編號。在實(shí)地采用放樣的辦法，把每個(gè)方格網(wǎng)點(diǎn)逐個(gè)定位打樁，同時(shí)采集好每個(gè)樁的地面高程。但在內(nèi)業(yè)土方計(jì)算時(shí)，南方CASS2008軟件菜單中的“方格網(wǎng)法土方計(jì)算”命令實(shí)現(xiàn)不了方格網(wǎng)與野外布設(shè)的方格網(wǎng)重合？隱藏命令“fgwtf_getpt”解決了這一難題，具體操作： 命令行中輸入：fgwtf_getpt命令，并確定。 命令行提示：“選擇計(jì)算區(qū)域邊界線”；選擇土方計(jì)算區(qū)域的邊界線（閉合復(fù)合線）。 屏幕上將彈出如圖（圖-2）方格網(wǎng)土方計(jì)算對話框，在對話框中選擇所需的坐標(biāo)文件；在“設(shè)計(jì)面”欄根據(jù)實(shí)際需要選擇對應(yīng)的設(shè)計(jì)面，并按照上面“方格網(wǎng)法計(jì)算步驟”完成對應(yīng)操作；在“