CASS7.0软件在土方量计算中应用研究及精度分析.docVIP

CASS7.0软件在土方量计算中应用研究及精度分析 　　摘 要：结合实例应用CASS7.0软件分析，采用DEM法、断面法、方格法和等高线法计算土方量的精度，结果表明DEM法计算结果精度最高；采样间距、断面间距、等高距和方格边长越短，计算结果越准确。 　　关键词：CASS7.0软件; 土方量计算 ; 精度分析 　　0 引言 　　随着我国基础工程发展，工程测量对土方测量精度要求越来越高。尤其在土地平整中通常需要确定地面高程、施工范围和计算土方量等，以便控制施工进度，同时作为工程预算的依据。行业内常见计算有DEM法、断面法、方格法和高线法等。不同的计算将产生不同的结果。如何规范土方量计算[1]，需要对计算过程进行研究。特别是现在，测量仪器越来越先进，以及计算机也已经全面普及，各种土方计算软件更是层出不穷，评价软件的计算结果，具有现实意义。 　　CASS7.0 成图软件是基于AutoCAD平台开发的数字化测???数据采集系统，主要包括地形成图、地籍成图、工程应用三大领域。其中，工程应用模块中提供以上四种土方量计算的功能。本文探讨应用CASS7.0软件进行土方量计算的方法和过程，并对其结果进行比较分析。为今后工程土方测量计算提供借鉴作用。 　　1 CASS7.0软件应用实例 　　本文应用5级全站仪和南方测绘仪器公司研制的地形地籍成图软件(CASS7.0)，对某一基建工程地块使用经鉴定的全站仪进行实地数据采集（测量其特征点的地面坐标和高程）。通过CASS7.0软件下载至计算机，保存为dat格式的数据文件，并利用CASS7.0生成数字化地形图。在数字化地形图上分别用DEM法[2]、断面法和方格法计算同一范围的土方量，并比较不同过程(如采样间距、断面间距和方格边长的变化)对计算结果的影响。该软件还有一种等高线法计算土方量的方法，由于要求等高线必须是闭合的，所以不适用于本例，它多用于图上没有高程点而只有等高线的老图扫描后计算。 　　1.1 方格网法计算 　　用复合线圈定计算范围．在“ 工程应用”下拉菜单中选中“方格网法土方计算”。根据提示，分别选择初始和终了两个数据文件及方格网边长。即可计算出土方量的大小（见图1）。 　　 　　图1: 方格网法土方计算成果 　　1.2 DEM法计算 　　先分别用两次测得的数据生成两个三角网文件，然后选中“工程应用”菜单下的“DEM法土方计算”下的“计算两期间土方”。根据提示，选中相应数据文件，可算出圈定范围内的土方量（见图2）。 　　图2: DEM法土方计算成果 　　1.3 断面法计算方法 　　在要计算土方量的范围内，用复合线在适当位置画一纵断面线。使用CASS7.0“工程应用\生成里程文件\由纵断面线生成\新建”功能，在图上生成一定间距的横断面线。然后用“由纵断面线生成\剪切”功能剪去范围外的所有线条。最后用该菜单下的“生成”功能分别引用初期和终期两.dat格式的数据文件生成两个hdm格式的里程文件。应用软件的“工程应用\断面法土方计算\场地断面”功能，引用工程初期测量数据生成的里程文件初期断面图；再用软件的工程应用\断面法土方计算\图上添加断面线功能，在初期断面图上添加终了断面线；最后用软件的“工程应用\断面法土方计算\两断面线间土方计算”功能，便可用断面法计算出所求土方量的填挖方量（如图3）。 　　图3: 断面法土方计算成果 　　2 CASS7.0软件应用实例分析 　　2.1 土方量计算结果 　　将全站仪测的地面高程数据，分别采用方格法、断面法和DEM法计算出相同范围内土方量的大小，结果见表1、表2和表3。 　　表1 DEM 法的计算结果 　　计算三种方法计算结果的最或是值 、观测值中误差为: 　　，结果见表4。 　　表4 三种计算方法的最或是值和观测值中误差 　　从表1～表4可以看出．相同的外业测量数据，不同的计算方法,其结果会不同。即使用同一种方法计算，但用不同采样间距、断面间距和方格边长，其计算结果也不同。 　　2.2 结果分析 　　全站仪测量高程的精度由距离误差和高程误差决定，研究结果表明，全站仪采样位置的平面点位中误差为mD=±0.02m。土方计算的高程中误差是数字化地形图通过插求点的高程中误差。一般认为影响数字化地形图高程的精度[3]的主要因素有：地形类别、内插方法、采样方式和粗差剔除程度等。三种计算方法中，采样间距、断面间距和方格边长不同，其计算结果也不同。测量学认为，对某一量进行多次观测，观测值中误差越小，其离散程度越小则越可靠，所以认为其精度就越高。因此，判别观测值中误差的大小可以反映其计算的精度高低。从表4可知，以DEM法计算的观测值中误差最小，其次是断面法，最后是方格网法。说明DEM法的计算结果的离散程度小，精度最高。相同的外业数据，计算精度的高低主要根高程点的内插有关，DEM法