第２６卷第１期湖北民族学院学报（自然科学版）Ｖ０１．２６Ｎｏ．１２００８年３月Ｊｏｎｍａｌ０ｌｆＨｕｂｅｉｈＩｓｄｔｕｔｅ蠡盯Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍ盯．２００８
利用ＣＡＳＳ软件计算土石方
徐伟声
（湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北恩施４４５０００）
摘要：提出一种适用于平整场地后地面不为平面的工程土方量的计算方法．根据大比例尺地形图，利用方格网
法对场地同一范围内相对于某基准面的土方量进行计算，然后利用ｃＡｓＳ软件计算施工前后每个格网土方量的差
值，得出实际施工挖方或填方量，最后统计全部的挖填方。该方法简单且精度较高．
关键词：土石方量；方格网边长；数字地图
中图分类号：ＴＢ２２文献标识码：Ａ文章编号：１００８—８４２３（２００８）０ｌ－０１１８—０３
ＥａｒｔｈｗｏｒｋＣａｌｃｕｌａｔｉｎｇｂｙＵｓｉｎｇＣＡＳＳＳｏｆｔｗａｒｅ
ＸＵＷｅｉ—ｓｈｅｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ０ｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕｂｅｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｅｎｓｈｉ４４５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｅｔｈｏｄｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｃｕｔｓａｎｄｆｉｌｌｓｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｗｈｉｃｈｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｎｏｔ
ｕｎｅｖｅｎｇｒｏｕｎｄ．ｎｅｆｉｒｓｔｓｔｅｐｉｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｃｕｔｓａｎｄｆｉｌｌｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｏｍｅｄａｔｕｍｐｌａｎｅｉｎｔｈｅｓａｍｅ
ｒａｎｇｅｗｉｔｈｓｑｕａｒｅｇｒｉｄｍｅｔｈｏｄ．ｎｅｓｅｃｏｎｄｓｔｅｐｉｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｅａｒｔｈｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｅａｃｈ酣ｄ
ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ。ａｎｄｇｅｔｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｃｕｔｓａｎｄｆｉｌｌｓ．强ｅｌａｓｔｏｎｅｉｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｅｎ—
ｔｉｒｅｅａｒｔｈｑｕａｎｔｉｔｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｐｒｅｃｉｓｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅａｒｔｈｑｕａｎｔｉｔｙ；ｔｈｅｓｉｄｅｌｅｎｇｔｈｓｑｕａｒｅｇｒｉｄ；ｄｉｇｉｔａｌｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌｍａｐ
随着社会的进步发展，土石方的计算在某些工程建设方面也显得越来越重要，已经成为其中不可缺少的一项工程指标．土石方工程量的计算，实际上就是计算设计标高与自然地面标高之间的土石方体积，设计面有平面、斜面、曲面，而自然地面更是变化多端，要求计算出来的工程量绝对的准确，一般来说既不可能也没哪个必要．只要基本上按照自然地形的变化规律，选取合适的特殊点，将自然地形在某一方向上的变化简化成相似的折线变化，在求出折线与设计线之间的面积，然后乘以高度或（距离），即可求出体积．在条件许可的情况下，尽可能的把点布的密一点，特殊点和变坡点不要遗漏，尽可能的缩小误差．
土石方计算在计算机上用专用软件进行能达到快速准确的目的．南方ＣＡＳＳ软件就是其中１种，但它利用方格网法只能直接计算１个设计高程和１个设计坡度的情况，对于多个设计坡度，实质是将其转化为多个同一设计高程的问题，利用ＣＡＳＳ软件计算能够迅速准确地计算出土石方量…．・ＩＣＡＳＳ软件计算土石方的特点
南方地形地籍成图软件ＣＡＳ５．１中提供了ＤＴＭ法、断面法、方格网法和等高线法４种土方量的计算方法，这几种方法只适合于场地平整为平面后的土方量的计算，对于场地平整后地面为斜面或不规则形状，则不能直接应用其上面的方法，对于这种情况，可考虑引入一个共同的基准面，计算场地平整前后对于该基准面的填挖方量，两次场地填挖方量就是所要求的填挖方量‘２１．
收稿日期：２００７—１２—０２．
基金项目：国家自然科学基金项目（４００２７４００５）．作者简介：徐伟声（１９７２一），男（土家族）。硕士。讲师，主要从事“３ｓ”技术在土地管理中的应用研究．
第１期徐伟声：利用ＣＡＳＳ软件计算土石方１１９
显然，采用这种方法计算填挖方量，最简单的处理就是直接用整个场地两次填挖方量来计算最终的填挖方量．这种方式只能反映出土石方总量，而不能较准确的反映出实际的填挖方量，因此为了能较准确的计算出实际的填挖方量，可以采用分区方式计算出每个区域的填挖方量，累积后得到整个场地的填挖方量，分析上面的几种计算方法可知、ＤＴＭ法、断面法和等高线法在场地平整前后由于特征点的不同，所形成的分区也不相同，故这三种计算方式不适合这种情况的填挖方量的计算．而方格网其网格的划分与地面的起伏状况无关，可以确保场地平整前后所形成的分区是相同的，故对平整场地后地面为斜面或不规则形状，其填挖方量的计算可采用方格网法．
２数据的准备
（１）外业利用全站仪野外采集数据，内业通过计算机传输，存为３．ｄａｔ坐标文件格式．对于数据不够的地方，应进行人工内插法加密高程，例如坎上、坎下等地方，对于水田等地，则用ｌ条沿田坎下封闭赋有高程属性的线来表示，其高程值等于田中的高程．
（２）对于有地形图的地方，可用地形图和野外采集数据相结合，取二者的共同数据进行计算．①利用ＣＡＳＳ软件的“工程应用”菜单下的“等高线生成数据文件”，根据相应提示，输入相应数据，生成１个坐标文件ａ．ｄａｔ；②利用ＣＡＳＳ软件中的“数据处理”菜单下的“展绘高程点”，根据相应提示输入ａ．ｄａｔ，同法输入野外观测数据；③利用ＣＡＳＳ软件中的“工程应用”菜单下的“高程点生成数据文件”，生成１个较为准确的“原地貌．ｄａｔ”坐标文件，作为计算土石方量的基础．
３土石方计算
土方量的计算步骤：①对于动土前的数字化地形图进行高程点加密，由于原有的地形图高程点较少，所以必须对动土前的地形图进行处理，这一步的主要工作是在大块的平地中按地形情况内插高程点，特别是在斜面和陡坎的坎下添加高程点，这一步骤很重要，如果高程点的密度太小，通过ＣＡＳＳ．１的方格网计算土方量时，其内插的方格网角点高程误差就比较大，方格网角点高程的准确程度直接决定着最终计算结果的准确程度．高程点的输人也可在测量过程中将点的密度拉大点；②测绘动土后的１：５００的数字地形图．由于计算的面积很大，即使就小的高差也会造成巨大的误差．在数据采集方法上采用全站仪加手薄的全数字野外测量方式，在测绘动土后的地形图时对采点的密度做了安排，在相对平坦的地方采点密度为５—６ｍ，在坎顶，坎脚等特征点都采集了大量的点，以保证地形图能准确的反映地形情况，然后通过南方地形地籍成图软件ＣＡＳＳ５．１编绘成数字地形图；③确定动土的边界线，通过野外实地调查及动土前后所测的地形图进行比较，分别在动土前和动土后的地形图上圈出动土范围，为了便于查看，圈定范围均是在分幅图上进行；④用方格网法计算每个方格相对与某一基准面的土方量，对动土前和动土后的地形图中动土的部分建立同样的方格网，然后通过ＣＡＳＳ５．１中的方格网法，计算动土前后每个小方格相对与某一基准面的土方量，为了计算方便，最好取基准面刚好低于动土区的最小高程点，也可根据土石方平衡算出平衡的基准面，视情况而定．
设计面是水平时操作步骤如下：①用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合．因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的精度［３１；②用鼠标点取“工程应用”菜单下的“方格网法土方计算”；③屏幕上将弹出选择高程坐标文件的对话框，在对话框中选择所需坐标文件；④提示：选择土方计算边界线用鼠标点取所画的闭合复合线．输入方格宽度：（ｍ）＜２０＞．这是每个方格的边长，默认值为２０ｍ．由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高．但如果给的值太小，超过了野外采集的点的密度也是没有实际意义的．
⑤提示：最小高程＝××××，最大高程＝××××设计面是：（ａ）平面（ｂ）斜面＜１＞选２；⑥屏幕提示：输入目标高程：（ｍ）输入设计高程
⑦回车后命令行显示：挖方量＝××××ｍ３，填方量＝××××ｍ３；同时图上绘出所分析的方格网，填挖方的分界线（白色点线），并给出每个方格的填挖方，每行的挖方和每列的填方．
４计算实例下面的数据采取科技学院的运动场为例，选取施工范围，确定界面，然后设置方格网，由于运动场的地形
１２０＿》钌北民族学院学报（自然科学版）第２６卷不是很复杂，方格Ｎｎ－－Ｉ取１０ｒｎ×１０ｒｎ…，确定所需平衡的高程值，直接用ＣＡＳＳ软件中的“工程应用”菜单下的“方格两法土方计算”，根据提示输入相关数据即可求得土石方量．软件自动以列表格形式计算显示出所求的总面积为２４５５２．１ｍ，总填方为２６３８３．８ｍ３，总挖方为５７９４２。５ｍ３．
５精度分析
方格网计算土方量的精度于方格网边长成反比，格网边长越小，精度就越高，方格网边长究竟怎样取才能满足土方计算精度要求，这是采用方格网计算土方量的一个关键的问题．方格网法计算土方量的相对精度如下嘲：譬＝（云）２ｍ２＋（去一去）老
式中卜一挖（填）土石方量；ｍ，一土石方总量的中误差；Ａ一场平总面积；ｍｌ一方格网边长中误差；Ⅳ．小方格总数。Ⅳ一（Ｌ／Ｓ）２，卜小方格之边长，￡一方格网边长；＾均一场地平均施工高度；ｍ。一施工高度中误差；ｍ。的计算Ｉｍ：＝ｍ：＋１．５ｔａｎ２０ｔ・ｍ。２，其中ｍ。一等高线高程中误差，旷地形倾角；ｍ。一内插方格网顶点高程的长度的中误差，通过上述方法可以根据所确定的土方量精度计算出所需要的格网边长．
在场地的平整过程中，场地总面积Ａ为２４５５２．Ｉｍ，方格网边长中误差ｍ。取０．０５ｍ，小方格总数Ｎ为４０２，ｈ取０．８ｍ，施工高度中误差ｍ取０．２５ｍ，得土方量的相对精度为ＭＪ：
，等＝√（云）２ｍ２ｚ七（去一去）老＝２邶誓
由此可见上述方法对平整场地后面为平面的土方量计算来说不失为一种较为简单且精度较高的方法．６结论
（１）采用方格网法进行计算，由于方格是由ＣＡＳＳ５．１软件自动生成并自动计算其相对于某一基准面的土方量，大大减小了人工计算的强度．当某一个方格中既有填方又有挖方时就无法计算出真实的填挖方量，而只能计算出填方与挖方抵消后的填方或是挖方量．因此，计算出来的填方和挖方量都偏小，计算结果的准确度随小方格边长的减小而增加¨一Ｊ．
（２）方格网法一般是利用现成的绘有等高线的地形图布置方格网，各方格顶点的高程根据等高线确定，而地形图上的等高线是由一系列等高程的点的连线而成的，所以等高线不能详细地反映地形，，求出的各方格顶点的高程必然存在误差，而且，使用本方法总是假设两点之间的坡度是均匀的，显然这是一个为了计算而做的假设，实际情况并非如此．所以本方法一般适用于地形起伏不大，且地面坡度有规律，范围比较大的施工场地，也适合平坦地区及高差不太大的地形场地平整时使用．
参考文献：
［１］杨先绪．在ＣＡＳＳ软件中多个设计坡度的土石方计算［Ｊ］．城市勘测。２００５（３）：３９—４１．
［２】邓耀坤，吉绪发，王延华，等．ＣＡＳＳ５．１成图软件用户手册［ｚ】．广州：南方测绘仪器公司．２００２．
［３］涂群生．对土石方计算的几点技巧的探讨［Ｊ］．地理空间信息．２００６（３）：７６－７７．
［４】张海印．土方计算精度与方格网边长之关系的研究［Ｊ】．华东地质学院学报，２０００，２３（１）：７０一７３．
［５】青盛．特定条件下的土石方量计算方法［Ｊ］．桂林工学院学报，２００４，２４（３）：３４９—３５１．
［６】唐卫东郭四泽．基于全站仪的不规则面土石方测量方法［Ｊ］．湖南交通科技，２００４，３０（２）：４９—５０．
［７】杨正银，袁孝浅．谈Ｄ＇Ｉ＇Ｍ的边缘精度对土石方工程计算的影响［Ｊ］．四川测绘，２００２（３）：１３２—１３３．［８］张前勇，鲁胜平．地形图扫描数字化成图过程及相关问题探讨［Ｊ］．湖北民族学院学报：自然科学版，２００１。１９（４）：２３—２５．
利用CASS软件计算土石方
作者：
作者单位：
刊名：
英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：徐伟声， XU Wei-sheng湖北民族学院,生物科学与技术学院,湖北,恩施,445000湖北民族学院学报（自然科学版）JOURNAL OF HUBEI INSTITUTE FOR NATIONALITIES（NATURAL SCIENCES EDITION）2008,26(1)2次
参考文献(8条)
1. 张前勇;鲁胜平 地形图扫描数字化成图过程及相关问题探讨[期刊论文]-湖北民族学院学报(自然科学版)2001(04)
2. 杨正银;袁孝浅 谈DTM的边缘精度对土石方工程计算的影响[期刊论文]-四川测绘 2002(03)
3. 唐卫东;郭四泽 基于全站仪的不规则面土石方测量方法[期刊论文]-湖南交通科技 2004(02)
4. 青盛 特定条件下的土石方量计算方法[期刊论文]-桂林工学院学报 2004(03)
5. 张海印 土方计算精度与方格网边长之关系的研究[期刊论文]-华东地质学院学报 2000(01)
6. 涂群生 对土石方计算的几点技巧的探讨[期刊论文]-地理空间信息 2006(03)
7. 邓耀坤;吉绪发;王延华 CASS 5.1成图软件用户手册 2002
8. 杨先绪 在CASS软件中多个设计坡度的土石方计算[期刊论文]-城市勘测 2005(03)
引证文献(2条)
1. 张艳兰. 周红云. 胡晓静. 罗志清 基于DEM的工程填挖方算法研究[期刊论文]-甘肃科学学报 2011(1)
2. 王广杰. 何政伟. 李喆. 许辉熙. 曾繁如 CASS与ERDAS软件在田间道路工程设计中的应用[期刊论文]-安徽农业科学2009(3)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_hbmzxyxb-zrkx200801034.aspx
第２６卷第１期湖北民族学院学报（自然科学版）Ｖ０１．２６Ｎｏ．１２００８年３月Ｊｏｎｍａｌ０ｌｆＨｕｂｅｉｈＩｓｄｔｕｔｅ蠡盯Ｎａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｍ盯．２００８
利用ＣＡＳＳ软件计算土石方
徐伟声
（湖北民族学院生物科学与技术学院，湖北恩施４４５０００）
摘要：提出一种适用于平整场地后地面不为平面的工程土方量的计算方法．根据大比例尺地形图，利用方格网
法对场地同一范围内相对于某基准面的土方量进行计算，然后利用ｃＡｓＳ软件计算施工前后每个格网土方量的差
值，得出实际施工挖方或填方量，最后统计全部的挖填方。该方法简单且精度较高．
关键词：土石方量；方格网边长；数字地图
中图分类号：ＴＢ２２文献标识码：Ａ文章编号：１００８—８４２３（２００８）０ｌ－０１１８—０３
ＥａｒｔｈｗｏｒｋＣａｌｃｕｌａｔｉｎｇｂｙＵｓｉｎｇＣＡＳＳＳｏｆｔｗａｒｅ
ＸＵＷｅｉ—ｓｈｅｎｇ
（Ｓｃｈｏｏｌ０ｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＨｕｂｅｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｅｎｓｈｉ４４５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｅｔｈｏｄｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｃｕｔｓａｎｄｆｉｌｌｓｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｗｈｉｃｈｉｓｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｎｏｔ
ｕｎｅｖｅｎｇｒｏｕｎｄ．ｎｅｆｉｒｓｔｓｔｅｐｉｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｃｕｔｓａｎｄｆｉｌｌｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｓｏｍｅｄａｔｕｍｐｌａｎｅｉｎｔｈｅｓａｍｅ
ｒａｎｇｅｗｉｔｈｓｑｕａｒｅｇｒｉｄｍｅｔｈｏｄ．ｎｅｓｅｃｏｎｄｓｔｅｐｉｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｅａｒｔｈｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｅａｃｈ酣ｄ
ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ。ａｎｄｇｅｔｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｃｕｔｓａｎｄｆｉｌｌｓ．强ｅｌａｓｔｏｎｅｉｓｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｅｎ—
ｔｉｒｅｅａｒｔｈｑｕａｎｔｉｔｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｉｍｐｌｅａｎｄｐｒｅｃｉｓｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅａｒｔｈｑｕａｎｔｉｔｙ；ｔｈｅｓｉｄｅｌｅｎｇｔｈｓｑｕａｒｅｇｒｉｄ；ｄｉｇｉｔａｌｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌｍａｐ
随着社会的进步发展，土石方的计算在某些工程建设方面也显得越来越重要，已经成为其中不可缺少的一项工程指标．土石方工程量的计算，实际上就是计算设计标高与自然地面标高之间的土石方体积，设计面有平面、斜面、曲面，而自然地面更是变化多端，要求计算出来的工程量绝对的准确，一般来说既不可能也没哪个必要．只要基本上按照自然地形的变化规律，选取合适的特殊点，将自然地形在某一方向上的变化简化成相似的折线变化，在求出折线与设计线之间的面积，然后乘以高度或（距离），即可求出体积．在条件许可的情况下，尽可能的把点布的密一点，特殊点和变坡点不要遗漏，尽可能的缩小误差．
土石方计算在计算机上用专用软件进行能达到快速准确的目的．南方ＣＡＳＳ软件就是其中１种，但它利用方格网法只能直接计算１个设计高程和１个设计坡度的情况，对于多个设计坡度，实质是将其转化为多个同一设计高程的问题，利用ＣＡＳＳ软件计算能够迅速准确地计算出土石方量…．・ＩＣＡＳＳ软件计算土石方的特点
南方地形地籍成图软件ＣＡＳ５．１中提供了ＤＴＭ法、断面法、方格网法和等高线法４种土方量的计算方法，这几种方法只适合于场地平整为平面后的土方量的计算，对于场地平整后地面为斜面或不规则形状，则不能直接应用其上面的方法，对于这种情况，可考虑引入一个共同的基准面，计算场地平整前后对于该基准面的填挖方量，两次场地填挖方量就是所要求的填挖方量‘２１．
收稿日期：２００７—１２—０２．
基金项目：国家自然科学基金项目（４００２７４００５）．作者简介：徐伟声（１９７２一），男（土家族）。硕士。讲师，主要从事“３ｓ”技术在土地管理中的应用研究．
第１期徐伟声：利用ＣＡＳＳ软件计算土石方１１９
显然，采用这种方法计算填挖方量，最简单的处理就是直接用整个场地两次填挖方量来计算最终的填挖方量．这种方式只能反映出土石方总量，而不能较准确的反映出实际的填挖方量，因此为了能较准确的计算出实际的填挖方量，可以采用分区方式计算出每个区域的填挖方量，累积后得到整个场地的填挖方量，分析上面的几种计算方法可知、ＤＴＭ法、断面法和等高线法在场地平整前后由于特征点的不同，所形成的分区也不相同，故这三种计算方式不适合这种情况的填挖方量的计算．而方格网其网格的划分与地面的起伏状况无关，可以确保场地平整前后所形成的分区是相同的，故对平整场地后地面为斜面或不规则形状，其填挖方量的计算可采用方格网法．
２数据的准备
（１）外业利用全站仪野外采集数据，内业通过计算机传输，存为３．ｄａｔ坐标文件格式．对于数据不够的地方，应进行人工内插法加密高程，例如坎上、坎下等地方，对于水田等地，则用ｌ条沿田坎下封闭赋有高程属性的线来表示，其高程值等于田中的高程．
（２）对于有地形图的地方，可用地形图和野外采集数据相结合，取二者的共同数据进行计算．①利用ＣＡＳＳ软件的“工程应用”菜单下的“等高线生成数据文件”，根据相应提示，输入相应数据，生成１个坐标文件ａ．ｄａｔ；②利用ＣＡＳＳ软件中的“数据处理”菜单下的“展绘高程点”，根据相应提示输入ａ．ｄａｔ，同法输入野外观测数据；③利用ＣＡＳＳ软件中的“工程应用”菜单下的“高程点生成数据文件”，生成１个较为准确的“原地貌．ｄａｔ”坐标文件，作为计算土石方量的基础．
３土石方计算
土方量的计算步骤：①对于动土前的数字化地形图进行高程点加密，由于原有的地形图高程点较少，所以必须对动土前的地形图进行处理，这一步的主要工作是在大块的平地中按地形情况内插高程点，特别是在斜面和陡坎的坎下添加高程点，这一步骤很重要，如果高程点的密度太小，通过ＣＡＳＳ．１的方格网计算土方量时，其内插的方格网角点高程误差就比较大，方格网角点高程的准确程度直接决定着最终计算结果的准确程度．高程点的输人也可在测量过程中将点的密度拉大点；②测绘动土后的１：５００的数字地形图．由于计算的面积很大，即使就小的高差也会造成巨大的误差．在数据采集方法上采用全站仪加手薄的全数字野外测量方式，在测绘动土后的地形图时对采点的密度做了安排，在相对平坦的地方采点密度为５—６ｍ，在坎顶，坎脚等特征点都采集了大量的点，以保证地形图能准确的反映地形情况，然后通过南方地形地籍成图软件ＣＡＳＳ５．１编绘成数字地形图；③确定动土的边界线，通过野外实地调查及动土前后所测的地形图进行比较，分别在动土前和动土后的地形图上圈出动土范围，为了便于查看，圈定范围均是在分幅图上进行；④用方格网法计算每个方格相对与某一基准面的土方量，对动土前和动土后的地形图中动土的部分建立同样的方格网，然后通过ＣＡＳＳ５．１中的方格网法，计算动土前后每个小方格相对与某一基准面的土方量，为了计算方便，最好取基准面刚好低于动土区的最小高程点，也可根据土石方平衡算出平衡的基准面，视情况而定．
设计面是水平时操作步骤如下：①用复合线画出所要计算土方的区域，一定要闭合，但是尽量不要拟合．因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代，影响计算结果的精度［３１；②用鼠标点取“工程应用”菜单下的“方格网法土方计算”；③屏幕上将弹出选择高程坐标文件的对话框，在对话框中选择所需坐标文件；④提示：选择土方计算边界线用鼠标点取所画的闭合复合线．输入方格宽度：（ｍ）＜２０＞．这是每个方格的边长，默认值为２０ｍ．由原理可知，方格的宽度越小，计算精度越高．但如果给的值太小，超过了野外采集的点的密度也是没有实际意义的．
⑤提示：最小高程＝××××，最大高程＝××××设计面是：（ａ）平面（ｂ）斜面＜１＞选２；⑥屏幕提示：输入目标高程：（ｍ）输入设计高程
⑦回车后命令行显示：挖方量＝××××ｍ３，填方量＝××××ｍ３；同时图上绘出所分析的方格网，填挖方的分界线（白色点线），并给出每个方格的填挖方，每行的挖方和每列的填方．
４计算实例下面的数据采取科技学院的运动场为例，选取施工范围，确定界面，然后设置方格网，由于运动场的地形
１２０＿》钌北民族学院学报（自然科学版）第２６卷不是很复杂，方格Ｎｎ－－Ｉ取１０ｒｎ×１０ｒｎ…，确定所需平衡的高程值，直接用ＣＡＳＳ软件中的“工程应用”菜单下的“方格两法土方计算”，根据提示输入相关数据即可求得土石方量．软件自动以列表格形式计算显示出所求的总面积为２４５５２．１ｍ，总填方为２６３８３．８ｍ３，总挖方为５７９４２。５ｍ３．
５精度分析
方格网计算土方量的精度于方格网边长成反比，格网边长越小，精度就越高，方格网边长究竟怎样取才能满足土方计算精度要求，这是采用方格网计算土方量的一个关键的问题．方格网法计算土方量的相对精度如下嘲：譬＝（云）２ｍ２＋（去一去）老
式中卜一挖（填）土石方量；ｍ，一土石方总量的中误差；Ａ一场平总面积；ｍｌ一方格网边长中误差；Ⅳ．小方格总数。Ⅳ一（Ｌ／Ｓ）２，卜小方格之边长，￡一方格网边长；＾均一场地平均施工高度；ｍ。一施工高度中误差；ｍ。的计算Ｉｍ：＝ｍ：＋１．５ｔａｎ２０ｔ・ｍ。２，其中ｍ。一等高线高程中误差，旷地形倾角；ｍ。一内插方格网顶点高程的长度的中误差，通过上述方法可以根据所确定的土方量精度计算出所需要的格网边长．
在场地的平整过程中，场地总面积Ａ为２４５５２．Ｉｍ，方格网边长中误差ｍ。取０．０５ｍ，小方格总数Ｎ为４０２，ｈ取０．８ｍ，施工高度中误差ｍ取０．２５ｍ，得土方量的相对精度为ＭＪ：
，等＝√（云）２ｍ２ｚ七（去一去）老＝２邶誓
由此可见上述方法对平整场地后面为平面的土方量计算来说不失为一种较为简单且精度较高的方法．６结论
（１）采用方格网法进行计算，由于方格是由ＣＡＳＳ５．１软件自动生成并自动计算其相对于某一基准面的土方量，大大减小了人工计算的强度．当某一个方格中既有填方又有挖方时就无法计算出真实的填挖方量，而只能计算出填方与挖方抵消后的填方或是挖方量．因此，计算出来的填方和挖方量都偏小，计算结果的准确度随小方格边长的减小而增加¨一Ｊ．
（２）方格网法一般是利用现成的绘有等高线的地形图布置方格网，各方格顶点的高程根据等高线确定，而地形图上的等高线是由一系列等高程的点的连线而成的，所以等高线不能详细地反映地形，，求出的各方格顶点的高程必然存在误差，而且，使用本方法总是假设两点之间的坡度是均匀的，显然这是一个为了计算而做的假设，实际情况并非如此．所以本方法一般适用于地形起伏不大，且地面坡度有规律，范围比较大的施工场地，也适合平坦地区及高差不太大的地形场地平整时使用．
参考文献：
［１］杨先绪．在ＣＡＳＳ软件中多个设计坡度的土石方计算［Ｊ］．城市勘测。２００５（３）：３９—４１．
［２】邓耀坤，吉绪发，王延华，等．ＣＡＳＳ５．１成图软件用户手册［ｚ】．广州：南方测绘仪器公司．２００２．
［３］涂群生．对土石方计算的几点技巧的探讨［Ｊ］．地理空间信息．２００６（３）：７６－７７．
［４】张海印．土方计算精度与方格网边长之关系的研究［Ｊ】．华东地质学院学报，２０００，２３（１）：７０一７３．
［５】青盛．特定条件下的土石方量计算方法［Ｊ］．桂林工学院学报，２００４，２４（３）：３４９—３５１．
［６】唐卫东郭四泽．基于全站仪的不规则面土石方测量方法［Ｊ］．湖南交通科技，２００４，３０（２）：４９—５０．
［７】杨正银，袁孝浅．谈Ｄ＇Ｉ＇Ｍ的边缘精度对土石方工程计算的影响［Ｊ］．四川测绘，２００２（３）：１３２—１３３．［８］张前勇，鲁胜平．地形图扫描数字化成图过程及相关问题探讨［Ｊ］．湖北民族学院学报：自然科学版，２００１。１９（４）：２３—２５．
利用CASS软件计算土石方
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被引用次数：徐伟声， XU Wei-sheng湖北民族学院,生物科学与技术学院,湖北,恩施,445000湖北民族学院学报（自然科学版）JOURNAL OF HUBEI INSTITUTE FOR NATIONALITIES（NATURAL SCIENCES EDITION）2008,26(1)2次
参考文献(8条)
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2. 杨正银;袁孝浅 谈DTM的边缘精度对土石方工程计算的影响[期刊论文]-四川测绘 2002(03)
3. 唐卫东;郭四泽 基于全站仪的不规则面土石方测量方法[期刊论文]-湖南交通科技 2004(02)
4. 青盛 特定条件下的土石方量计算方法[期刊论文]-桂林工学院学报 2004(03)
5. 张海印 土方计算精度与方格网边长之关系的研究[期刊论文]-华东地质学院学报 2000(01)
6. 涂群生 对土石方计算的几点技巧的探讨[期刊论文]-地理空间信息 2006(03)
7. 邓耀坤;吉绪发;王延华 CASS 5.1成图软件用户手册 2002
8. 杨先绪 在CASS软件中多个设计坡度的土石方计算[期刊论文]-城市勘测 2005(03)
引证文献(2条)
1. 张艳兰. 周红云. 胡晓静. 罗志清 基于DEM的工程填挖方算法研究[期刊论文]-甘肃科学学报 2011(1)
2. 王广杰. 何政伟. 李喆. 许辉熙. 曾繁如 CASS与ERDAS软件在田间道路工程设计中的应用[期刊论文]-安徽农业科学2009(3)
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