東英測繪—南方CASS土方計算方格網(wǎng)法

一、概述

在我們的日常工作中，遇到大量的土方修正算的相關咨詢，為什么CASS的方格網(wǎng)土方修正算，方格設定為10米和20米，修正算結果有很大差異呢？從軟件計算原理、數(shù)據(jù)質量等方面進行分析，讀了這篇文章，與大家分享。

逐漸積累數(shù)了大量CASS的土方計算應用經(jīng)驗，下面從適用土方工程、計算原理、常見問題來講講CASS方格網(wǎng)土方計算。

一句話就知道方格網(wǎng)法簡便直觀，操作方便，手工管理方便，因此該方法在實際工作中應用非常廣泛。

二、適用土方工程

適用于土方工程的設計面是平面、是斜面和不規(guī)則面。

不規(guī)則的土方

三、計算原理

當設計曲面是平面時，輸入目標高程，即平場高程。設置網(wǎng)格的寬度，點擊“確定”得到計算結果；當設計面傾斜時，可以選擇“參考點”和“參考線”；當設計圖面不規(guī)則時，選擇三角剖分文件。注意：這里的三角測量文件指的是三角測量文件(*)。sjw)由設計圖面的高程點生成。

方格網(wǎng)土方計算界面

按網(wǎng)格計算土方量：根據(jù)實地測量的地面點坐標(x，y，z)和設計標高，通過生成網(wǎng)格計算每個網(wǎng)格內的填挖方量，最終累計指定范圍內的填挖方量，并繪制填挖方邊界線。CASS首先減去網(wǎng)格四個角上的實際高程和設計高程(如果角上沒有高程點，則通過插值周圍的高程點得到高程)，并將得到的值進行平均。然后，通過網(wǎng)格的指定邊長得到每個網(wǎng)格的面積，再利用長方體的體積計算公式得到填挖方量。

方格網(wǎng)土方計算詳解

PS：總是想弄明白計算原理的各位朋友，記得收藏這張圖。

四、常見問題探討

經(jīng)常被問到的問題和解決方法如下：

（1）方格網(wǎng)法的計算范圍線是否可以擬合？

不可以。在CASS中，方格網(wǎng)法土方計算的范圍線是閉合的不擬合多段線。如果用擬合的多段線。軟件會彈出如圖3對話框，將其按設置的內插角度變?yōu)檎劬€。

（2）方格網(wǎng)法土方計算的格網(wǎng)起點如何確定？

執(zhí)行正方形網(wǎng)格土方計算命令后，命令行上會出現(xiàn)如下圖所示的提示。首先選擇計算區(qū)域的邊界線，然后軟件自動計算所選區(qū)域的最大和最小高程值。然后讓用戶指定網(wǎng)格的起始位置，直接輸入或右鍵單擊，這是默認的默認位置。您也可以在此時指定網(wǎng)格的起點，并在繪圖區(qū)域中選擇它。如果要生成特定方向的傾斜網(wǎng)格，也可以在下一步中選擇網(wǎng)格的傾斜方向。

（3）同一個計算區(qū)域，同一套設計參數(shù)，多次計算，為什么會得到不同的計算結果？

CASS默認方格網(wǎng)的起點隨機選定，所以同一個計算區(qū)域，同一套設計參數(shù)。多次計算的方格網(wǎng)起點可能都不相同，導致不同的計算結果。

（4）設計面是斜面的如何指定方向

在CASS中的方格網(wǎng)法土方計算中，設計面是斜面的，分為兩種情況。一種是基準點、一種是基準線。

操作界面

基準點：適用于單坡土方工程。輸入坡度后，單擊“拾取”按鈕并選擇放坡參考點。然后指定一個向下的點。也就是說，從參考點開始，沿著這個方向，坡度高程逐漸減小。如果坡度設置為從北到南，高程將隨著北坐標的減小而減小。從參考點開始，在垂直南方向稍微點一下，以確定坡度設定方向。

基線：適用于雙坡邊坡土方工程。例如，基于建筑場地邊線本身的坡度有一個坡度。參考線方向的坡度反映在兩個參考點之間的設計高差中。其余的操作過程與“參考點”相同。

基準點放坡示意圖

PS：不知道如何指定放坡線的朋友，請仔細看看此圖。

（5）可否用于兩期土方計算？

很多用戶喜歡用CASS的方格網(wǎng)土方計算里的第三種，設計面是“三角網(wǎng)”來計算兩期土方量。用此法計算，對于三角網(wǎng)文件中三角網(wǎng)的網(wǎng)形的組成，有特定的要求，請看下圖的例子：

上圖中的高程數(shù)據(jù)都是一樣的，但是三角網(wǎng)的形狀不同，會導致圖中黑圈中心的地面高程有很大的差異。在這種情況下，如果使用相同的數(shù)據(jù)和設計數(shù)據(jù)，三角網(wǎng)的網(wǎng)形問題將不會受到重視，這將導致土方計算結果的巨大差異。因此，如果我們使用這種方法，我們必須注意，在保存三角測量文件之前，我們必須繪制等高線來檢查地形的重合度。只有當完全重合時，我們才能保存三角測量文件進行土方計算，這樣結果才會準確。

對于設計三角網(wǎng)文件的邊界與網(wǎng)格的計算范圍不完全相等的處理，我們可以使用菜單“等高線——查詢指定點的高程”，在網(wǎng)格計算范圍的邊界線上插值計算足夠的高程點，并使用這些點和范圍線內的點生成一個與地形完全匹配的正確的三角網(wǎng)文件，可以在兩個周期內進行土方計算，完全沒有問題。

PS:CASS的新手用戶不推薦使用這種方法來計算兩個階段的土方量。不掌握數(shù)據(jù)處理方法和原始數(shù)據(jù)會造成計算結果的較大偏差。

(6)計算結果會與手工計算不同嗎？

有些用戶會手工統(tǒng)計每個網(wǎng)格的填挖方量，然后匯總最終的工程填挖方量。發(fā)現(xiàn)其結果與中國社會科學院自動計算的結果不同。在中國社會科學院，每個方塊中顯示的填充和挖掘量受小數(shù)位數(shù)的限制。在實際操作中，它是由實際數(shù)據(jù)計算出來的。也就是說，實際數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點后第四位，計算結果也是如此。在菜單“文件-CASS參數(shù)設置-測量參數(shù)-高級設置”中，可以設置計算的小數(shù)位數(shù)。

CASS參數(shù)設置

（7）如果軟件自動內插的實地高程值，與實際值出入很大，如何處理？

當土方計算涉及的高程點數(shù)據(jù)不夠密集時。或者當選擇的網(wǎng)格不合適時，CASS自動插值生成的網(wǎng)格點的場高程值與實際值會有很大的差異。CASS9.1增加了菜單功能“工程應用-方格網(wǎng)土方計算-根據(jù)注釋重新計算”。修改已生成網(wǎng)格的圖形上網(wǎng)格點的設計高程或插值高程。根據(jù)修改后的數(shù)據(jù)重新計算土方量。計算過程如下圖所示。

修改前的方格

修改后的方格

根據(jù)注記重新計算后的方格

(8)如何選擇網(wǎng)格的大小？

軟件網(wǎng)格的默認長度為20m。一般來說，這種尺寸便于施工。并不是網(wǎng)格越小，計算越精確。如果多個測量的高程點均勻分布在每個網(wǎng)格中，請根據(jù)高程點的密度選擇網(wǎng)格的大小。這個網(wǎng)格大小是合理的。

(9)哪些項目不能用網(wǎng)格法計算？

無法處理有島嶼的項目。例如，在一個大的平坦的領域，有幾個小坑和池塘，不需要參與計算；超過兩個坡度的斜坡不能同時處理。如扇形弧形斜坡；不能處理的，只有邊坡的方向和坡度，邊坡工程沒有邊坡的范圍。

五、總結

關于CASS方格網(wǎng)土方計算的那些事，就說到這里了。南方CASS的功能還是十分強大，在數(shù)字成圖方面也足夠專業(yè)，能夠滿足我們測量專業(yè)的使用需求，但是它同樣也有一些不足。增加了許多的專用工具和符號，為數(shù)字化測量和成圖帶來了很大的方便。但在應用中存在著許多注意事項和技巧，正確的使用這些工具和技巧，可以達到事半功倍的效果。

以上就是南方CASS土方計算方格網(wǎng)法，如果你還有什么不了解的地方，歡迎留言或者在線咨詢，我們會及時與您聯(lián)系。東英測繪儀器有限公司提供RTK/GPS、全站儀、水準儀、經(jīng)緯儀、無人機等測繪儀器的銷售、租賃、檢定、校正、維修等服務，也承接測繪培訓與各種內外業(yè)工程測量任務，有相關的需要了解都可以留言或者在線咨詢我們，我們將詳細為你解答。