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ARCGIS在农村土地整治项目土方计算中的应用 　　摘 要：土方量的计算是土地整治项目规划设计的重要内容之一，准确快速地计算土方量对开展规划设计、控制总投资及分配资金具有重要意义，直接关系到土地整治项目的科学性和投资预算的合理性。本文以新建县流湖乡新塘村屈家垄里土地开发项目为例，应用ArcGIS进行土方量的计算，通过计算分析得出， ArcGIS计算土方量的精度受地形、坡度以及象元大小等因素影响，一般情况下，象元越小精度越高。 　　关键词：土方工程量计算 ArcGIS DEM 　　 　　1、前言 　　土地整治项目由土地平整、农田水利、田间道路和其他工程等部分组成。土地平整工程是土地整治项目的核心内容，是实现农田标准化、农业机械化的重要前提，是建设旱涝保收、稳产高产基本农田的重要措施。土方量计算精度的高低直接关系到项目规划和投资预算的合理性，因此，土方量的计算在土地整治工作中尤为重要。然而，土方量计算具有主观性，只有计算准确，才能进行合理的土方调配，准确计算工程费用，加快工程进度，提高工程质量。因此，选择适当的计算方法，在土地整治项目中具有重要的意义。如何利用现场测出的地形数据或原有的地形数据快速准确的计算出土方工程量就成了土地整治工作一个关键问题。 　　随着地理信息系统的发展，ArcGIS等软件在土方量计算中得到应用，特别是在ArcGIS 中克里格插值空间插值方法的帮助下，精确的数字地面模型的建立变得简便易行，使土方量计算的操作日益简便、精度日益提高。 　　2、土方工程量计算原理与方法 　　2.1 土方量计算的原理 　　求取地表物质体积差是土方量计算的目标，而其关键在于对原始地形和改造后地形的表述。改造后地形是人为设计的结果，而且往往是规则的，易于清楚、准确地表述出来。原始地形的表述则存在一个矛盾：地表是由无数个点组成的表面，而我们所获得的只是离散的有限数据。因此对于原始地形的任何表述只能是模拟和近似。各种模拟和近似的方法，都是基于地表连续和渐变的假定，这也是连续和渐变这一朴素的哲学思想在地理学领域的应用。微积分就是描述连续变化的数学方法，这里通过其借鉴思维方法，将研究区域分成微小的单元，并在地表渐变的假定下将各微元的地形特征作简化处理，以现有数据或经空间插值后的数据去近似表述各微元的地形，分别求取各微元体积差，然后求和，就得到总的土方量。于洪俊和宁越敏借用微积分的思维方法作为城市地理学研究的重要方法论，土石方计算的原理同样也只是借用微积分的思维方法，而非具体运算程序。 　　2.2土方量计算的方法 　　常用的计算土方量方法有:断面法 、方格网法 、散点法和表格法 。断面法主要适应山地及高差比较大的地形,但计算较为繁琐,野外工作量大;方格法适合平整平坦地区,其模型简单,易于实现,但精度不高;散点法适用于地形虽有起伏,但变化比较均匀,不太复杂的地形 ;表格法计算土方量,测算范围不受地形限制,既适用于平坦地区,也适用于地形变化较大的地区,但核法比较繁琐,且效率不高实践表明,利用地统计分析方法,由样本点插值生成拟合表面,进而计算土方量,无论是计算精度还是计算效率都比较高。 　　3 、ARCGIS土方量计算方法 　　美国ESRI公司在20世纪90年代推出全新的基于桌面的地理信息系统，称为ArcGIS。它支持多类型数据和多种数据库，具有强大空间分析、统计分析功能。并且附带许多扩展模块。ArcGIS计算土方量是利用DEM提供的高程信息，结合ArcGIS的Geostatistical Analyst ，3D Analyst，Spatial Analyst，叠合分析和统计分析等功能共同完成。 　　3.1 资料准备 　　基于GIS进行土方量计算需要收集项目区测量图、现状图、规划图。从测量图中提取提取高程点、范围线、水系、道路等数据。 　　这里是以ArcGIS 9.2为平台，在ArcMap中进行计算，所以要将其他格式的数据转为Shapefile格式，将高程点从测量图提取出来转为Shapefile格式,从现状图里提取项目红线、项目区转为Shapefile格式。 　　3.2 现状DEM的建立 　　DEM一般可由离散高程点、遥感影像以及等高线来生成。本文以外业测量高程点来建立现状DEM。通过普通克里格（Ordinary Kringing）进行Box-cox变换后插值，在输出栅格单元大小时，分别进行了1m×1m、5m×5m、10m×10m三种不同大小栅格单元插值。最后把项目范围区图和DEM栅格图叠加在一起进行裁剪（Exctract by Mask）,然后得到项目区现状DEM图。 　　3.3 平整单元的确定 　　根据地形可将一个田块分成几个平整区,以一个或几个格田作为一个平整单元。 　　这里主要根据现状图里道路、河流、