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摘要：土方量计算在建设工程项目土方工程中占据重要地位，是计算工程费用与选择合适的工程施工方案中不可缺少的条件，直接影响到工程建设造价。设计单位与建设方通常会把土方量计算当成时间、效益和费用的平衡点，但是，由于土方量计算方法出现偏差与开挖后不可复原的特点，极易引起纠纷，为了降低误差与纠纷出现概率，科学選择土方量计算方法，对土方量进行精确计算，是专业人员需要认真对待的问题。
关键词：CASS；土方量计算；应用
一、南方CASS土方量计算方法介绍
1.1方格网法
适用于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地，是根据实地测定的地面点坐标（x，Y，z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个正方体的填挖土石方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土石方量，并绘出填挖方分界线。方格网法简便直观，易于操作，但美中不足的是复杂地形的土方量计算精度相对不高，此法也是很多业主单位青睐的方法，因为可用笔或计算器直接进行复核。
1.2DTM法
由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X、Y、Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖土方量，最后累计得到指定范围填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算共有2种方法，一种是完全计算，一种是根据图上三角网计算。完全计算法包含重新建立三角网的过程，又分为“根据坐标文件计算”和“根据图上高程点计算”两种方法。
1.3断面法
适用于地形复杂起伏变化较大，或地势狭长、挖填深度较大且不规则的地段，主要用在公路土方计算和区域土方计算，特别复杂的地方可以用任意断面设计方法。主要有道路断面、场地断面和任意断面3种计算土方量方法，计算操作比较复杂，存在着计算精度和计算速度的矛盾。
1.4等高线法
适用于缺少采集的数据或经扫描矢量化后得到的数据计算，一般是对精度要求不高，对工程量进行概算时使用。此法可计算任意两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面积可求，高差已知，可求出这两条等高线之间的土方量。
1.5区域土方量平衡土方平衡的功能常在场地平整时使用
当一个场地的土方平衡时，挖掉的土石方刚好等于填方量。以填挖方边界线为界，从较高处挖得的土石方直接填到区域内较低的地方，就可完成场地平整。这样可以大幅度减少运距，从而使工程费用最省。
基于以上所述，笔者以为土方计算从原理上分为3种：即方格法土方计算、DTM法土方计算、断面法土方计算。
二、南方CASS在土方量计算中的应用
2.1 DTM法
DTM法是在野外实测特征碎部点，通过外业收集的计算数据，建立DTM数据模型后，生成三角网便可对每个三棱锥外填方量进行计算，最后获得的数据即是规定的填方与挖方中的土方量。其图形模型的建立比较真实，具有较高精确度，但是，由于数据采集量较大，在野外测点的要求比较严格，加大了建模的难度。
当前，南方CASS的DTM法计算主要包括以下几种。①按照坐标数据计算。在计算土方区域中用闭合复合线标注出来，按照电脑提示在图上选择“边界线”，输入相应的坐标数据，确认后即可获得计算结果。②按照图上高程点计算。先按照野外实测地形特征点数据，根据比例尺展绘制高程点，然后在计算土方区域中用闭合的复合线标注出来，最后按照计算机提示进行操作。③按照图上的三角网计算。确定封闭计算区域，按照计算区域中的高程点建立DTM模型，生成三角网后，按照地形的具体情况，删除或者添加已有的三角形，让测量结果接近实际地形。④两期间土方计算。两期间土方计算是指在同一个位置测量2次以上，通常测量的是施工开挖前、后，通过2次测量获得的高程数据建模后累计，以此计算这一区域中土方变化的情况。例如，在计算过程中，首先在计算区域前、后2次测量点高程数据文件中建立模型与设计单独的高程数据文件，然后在CASS软件中按“工程应用—DTM法土方计算—计算两期间土方”步骤操作，按下回车键即可获得计算数据。
2.2方格网法
程序中方格网计算主要是按照野外实地测定地面点高程数据与设计高程，利用CASS软件设计好方格宽度的方格网后，对每个方格内部的填挖方量进行计算，最后获得的数据累计起来即是规定范围内需要填方与挖方的土方量，以此绘制出填挖方的分界交汇处。例如，在计算土方量时可将方格网方的设计面设计成平面、三角网、基准点斜面和基准线斜面，然后再选择计算区域中“高程点坐标数据文件”选择设计面，如果设计面为平面，在“方格网宽度”这一栏中设计需要的方格网规格，按照数据采集精度选择合适的土方量计算精度，输入设计高程；如果设计面为斜面，可选择“基准点”与“基准线”在图上采集数据，也可按照设计数据输入计算条件。如果土方工程中设计面不是平面和斜面时，场地开挖或者回填后会变得参差不齐，这时可在设计面选项中选择“三角网文件”，输入三角形文件后，按照确定的“方格宽度”来计算土方量。通过建立正确的方格网，选择合适的计算公式后，单击“确定”就会获得相应的土方计算图。
2.3FGWTF-GETPT命令
在工程建设过程中工作人员会按照建设项目轴线方格网进行合理布局，建立一个施工坐标系，通过施工坐标系之间的关系来设计土方填挖的方格网，达到实地放样和打桩采集高程目标。例如，在南方CASS“工程应用”中计算方格网土方量时，方格网或按照CAD界面横轴和纵轴作为填方横轴的方向，这样计算结果就无法与设计的方格网重合，设计方为了获得直观数据，通常会将结果方格网和设计方格网联合起来，然后在计算土方量的南方CASS界面中，选用计算封闭区域，将“FGWTF-GETPT”命令录入命令行中，根据提示内容确认方格网的方向，以此实现计算机计算结果方格网和设计方格网重合的目的。
三、结束语
总而言之，随着祖国现代化建设的发展，工程建设项目日益增加，测绘工作者不仅需要完成各种测量数据的采集，同时土方量的计算也成为工作之一，根据现场实地情况通过南方CASS软件选择恰当的土方量计算方法，准确的计算出挖填方量能有效的避免施工方与设计单位之间不必要的纠纷。
参考文献：
[1]李子坡.南方CASS软件土方量计算的应用[J].科技与企业，2015.
[2]张士健.南方CASS方格网法土方量计算的应用[J].房地产导刊，2013.
（作者单位：昆明子午环测绘咨询服务有限责任公司）
关键词：CASS；土方量计算；应用
一、南方CASS土方量计算方法介绍
1.1方格网法
适用于大面积的土石方估算以及一些地形起伏较小、坡度变化平缓的场地，是根据实地测定的地面点坐标（x，Y，z）和设计高程，通过生成方格网来计算每一个正方体的填挖土石方量，最后累计得到指定范围内填方和挖方的土石方量，并绘出填挖方分界线。方格网法简便直观，易于操作，但美中不足的是复杂地形的土方量计算精度相对不高，此法也是很多业主单位青睐的方法，因为可用笔或计算器直接进行复核。
1.2DTM法
由DTM模型来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标（X、Y、Z）和设计高程，通过生成三角网来计算每一个三棱锥的填挖土方量，最后累计得到指定范围填方和挖方的土方量，并绘出填挖方分界线。DTM法土方计算共有2种方法，一种是完全计算，一种是根据图上三角网计算。完全计算法包含重新建立三角网的过程，又分为“根据坐标文件计算”和“根据图上高程点计算”两种方法。
1.3断面法
适用于地形复杂起伏变化较大，或地势狭长、挖填深度较大且不规则的地段，主要用在公路土方计算和区域土方计算，特别复杂的地方可以用任意断面设计方法。主要有道路断面、场地断面和任意断面3种计算土方量方法，计算操作比较复杂，存在着计算精度和计算速度的矛盾。
1.4等高线法
适用于缺少采集的数据或经扫描矢量化后得到的数据计算，一般是对精度要求不高，对工程量进行概算时使用。此法可计算任意两条等高线之间的土方量，但所选等高线必须闭合。由于两条等高线所围面积可求，高差已知，可求出这两条等高线之间的土方量。
1.5区域土方量平衡土方平衡的功能常在场地平整时使用
当一个场地的土方平衡时，挖掉的土石方刚好等于填方量。以填挖方边界线为界，从较高处挖得的土石方直接填到区域内较低的地方，就可完成场地平整。这样可以大幅度减少运距，从而使工程费用最省。
基于以上所述，笔者以为土方计算从原理上分为3种：即方格法土方计算、DTM法土方计算、断面法土方计算。
二、南方CASS在土方量计算中的应用
2.1 DTM法
DTM法是在野外实测特征碎部点，通过外业收集的计算数据，建立DTM数据模型后，生成三角网便可对每个三棱锥外填方量进行计算，最后获得的数据即是规定的填方与挖方中的土方量。其图形模型的建立比较真实，具有较高精确度，但是，由于数据采集量较大，在野外测点的要求比较严格，加大了建模的难度。
当前，南方CASS的DTM法计算主要包括以下几种。①按照坐标数据计算。在计算土方区域中用闭合复合线标注出来，按照电脑提示在图上选择“边界线”，输入相应的坐标数据，确认后即可获得计算结果。②按照图上高程点计算。先按照野外实测地形特征点数据，根据比例尺展绘制高程点，然后在计算土方区域中用闭合的复合线标注出来，最后按照计算机提示进行操作。③按照图上的三角网计算。确定封闭计算区域，按照计算区域中的高程点建立DTM模型，生成三角网后，按照地形的具体情况，删除或者添加已有的三角形，让测量结果接近实际地形。④两期间土方计算。两期间土方计算是指在同一个位置测量2次以上，通常测量的是施工开挖前、后，通过2次测量获得的高程数据建模后累计，以此计算这一区域中土方变化的情况。例如，在计算过程中，首先在计算区域前、后2次测量点高程数据文件中建立模型与设计单独的高程数据文件，然后在CASS软件中按“工程应用—DTM法土方计算—计算两期间土方”步骤操作，按下回车键即可获得计算数据。
2.2方格网法
程序中方格网计算主要是按照野外实地测定地面点高程数据与设计高程，利用CASS软件设计好方格宽度的方格网后，对每个方格内部的填挖方量进行计算，最后获得的数据累计起来即是规定范围内需要填方与挖方的土方量，以此绘制出填挖方的分界交汇处。例如，在计算土方量时可将方格网方的设计面设计成平面、三角网、基准点斜面和基准线斜面，然后再选择计算区域中“高程点坐标数据文件”选择设计面，如果设计面为平面，在“方格网宽度”这一栏中设计需要的方格网规格，按照数据采集精度选择合适的土方量计算精度，输入设计高程；如果设计面为斜面，可选择“基准点”与“基准线”在图上采集数据，也可按照设计数据输入计算条件。如果土方工程中设计面不是平面和斜面时，场地开挖或者回填后会变得参差不齐，这时可在设计面选项中选择“三角网文件”，输入三角形文件后，按照确定的“方格宽度”来计算土方量。通过建立正确的方格网，选择合适的计算公式后，单击“确定”就会获得相应的土方计算图。
2.3FGWTF-GETPT命令
在工程建设过程中工作人员会按照建设项目轴线方格网进行合理布局，建立一个施工坐标系，通过施工坐标系之间的关系来设计土方填挖的方格网，达到实地放样和打桩采集高程目标。例如，在南方CASS“工程应用”中计算方格网土方量时，方格网或按照CAD界面横轴和纵轴作为填方横轴的方向，这样计算结果就无法与设计的方格网重合，设计方为了获得直观数据，通常会将结果方格网和设计方格网联合起来，然后在计算土方量的南方CASS界面中，选用计算封闭区域，将“FGWTF-GETPT”命令录入命令行中，根据提示内容确认方格网的方向，以此实现计算机计算结果方格网和设计方格网重合的目的。
三、结束语
总而言之，随着祖国现代化建设的发展，工程建设项目日益增加，测绘工作者不仅需要完成各种测量数据的采集，同时土方量的计算也成为工作之一，根据现场实地情况通过南方CASS软件选择恰当的土方量计算方法，准确的计算出挖填方量能有效的避免施工方与设计单位之间不必要的纠纷。
参考文献：
[1]李子坡.南方CASS软件土方量计算的应用[J].科技与企业，2015.
[2]张士健.南方CASS方格网法土方量计算的应用[J].房地产导刊，2013.
（作者单位：昆明子午环测绘咨询服务有限责任公司）