土方量计算方法的比较与研究.doc

土方量计算方法的比较与研究

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2

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太原理工大学阳泉学院
毕业设计说明书

毕业生姓名
:
侯生辉
专业
：
测绘工程
学号
：
0504111005
指导教师
:
张世强
所属系（部)
：
资源开发系

二〇〇九年五月

II

太原理工大学阳泉学院

毕业设计评阅书

题目： 土方量计算方法的比较与研究
　资源　　　系　　测绘工程 　专业 姓名　 侯生辉 　　

设计时间：200 9年 3月 24日--2009 年 6 月 1 日

评阅意见：

成绩:

指导教师:　　　　　(签字)

职　　务：　　　　　

200 年　月　日

太原理工大学阳泉学院
毕业设计答辩记录卡

资源 系　　测绘工程 　专业 姓名　侯生辉　　　　　
答 辩 内 容
问 题 摘 要
评 议 情 况

　　　　　　　　　 记录员： （签名）
成 绩 评 定
指导教师评定成绩
答辩组评定成绩
综合成绩

注：评定成绩为100分制，指导教师为30％，答辩组为70%。

专业答辩组组长：　　　　　（签名)
　　　　　　　　　 200 年　　月　　日

摘　要
土方量计算的基本方法有断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型 (DEM ）法.在实际生产应用中 ,不同的方法计算的同一场地土方量数量相差较大 ，所以不同方法土方计算精度不同 ,适用范围也不一样。本文基于对工程土方量计算中的断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型 (DEM )法的基本原理、方法和优缺点比较分析 ,从理论上讨论它们的适用范围、条件及精度分析。结果表明 , DEM法适用于所有场地 ，且精度较高 ，方格网法只适用于平坦场地 ;断面法适用于特别复杂的狭长带状地形场地。
关键词： 土方量 ;断面法 ;方格网法 ；等高线法 ；数字高程模型
Abstract
There are Transect， Table, Contours and Digital ElevationModel severalmethods for earthwork calcula2tion in civil engineering. Practically the dissimilarity calculation method has obvious different quantity and accura2cy and different app lication range。 Their princip le，means and excellent and shortcoming are discussed，And theirp racticality range， condition and precision are analyzed theoretically. The result shows that the DEM is app licable to all fields and with higher precision。 Table is app licable to the flat field only; The transect is app licable to long and narrow comp licated terrain.个人收集整理,勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途

KeyWords： earthwork; transect； table； contours;Digital ElevationModel

目 录

第一篇 土方量计算方法的比较与研究1
第一章 土方工程概述 1
第一节 土方工程的基本知识 1
第二节 土方量计算的基本方法 1
第二章 数字化地形图 1
第一节 地形图收集 1
第二节 地形图数字化 1
第三节 土方量计算的数据准备 1
第三章 断面法 1
第一节 断面法土方量计算的原理及方法 1
第二节 运用CASS 7.0 进行断面法土方量计算的操作步骤 1
第四章 方格网法 1
第一节 方格网法土方量计算的原理及方法 1
第二节 运用CASS 7.0 进行方格网法土方量计算的操作步骤 1
第五章 等高线法 1
第一节 等高线法土方量计算的原理及方法 1
第二节 运用CASS 7.0 进行等高线法土方量计算的操作步骤 1
第六章 数字高程模型 (DEM ）法 1
第一节 数字高程模型 (DEM )法土方量计算的原理及方法 1
第二节 运用CASS 7。0 进行DEM法土方量计算的操作步骤 1
第七章 锁簧镇新农村土方量计算 1
第一节 测区资料与设计方案 1
第二节 作业实施 1
第三节 内业土方量计算 1
第四节 计算结果与分析 1
第五节 结论 1
第二篇 程序设计1
1
第一节 后方交会简介 1
第二节 程序代码介绍 1
第三节 实践 1
第三篇 程序设计1

外文文献 1
中文译文 1
参考文献 1

致谢 1

86

第一篇 土方量计算方法的比较与研究

第一章 土方工程概述

在各种工程建设如铁路、公路、港口、城市规划等中,土方量计算是土地整理项目规划设计和项目审查的重要内容之一，土方量的大小与土地整理项目的投资直接相关，不同的计算方法结果相差悬殊，因此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。这几年,土地开发整理工作逐步走向规范化的轨道,但土方量计算仍然没有一套系统的规范标准可供遵循.目前的设计工作中，土方量计算普遍简单粗糙，土方量统计的随意性较大，对预算编制和预算管理工作造成较大影响，已成为项目审查工作中需要迫切解决的一个技术难题.因此,需要对土方量计算方法进行比较研究。 本文对传统常规计算土方量的方法原理、应用范围、计算步骤、及注意问题等进行了对比分析，研究并总结常规方法的不足及在土地整理项目规划设计和项目审查实际工作中土方计算存在的问题，指出常规方法应用于土地整理项目规划设计和项目审查工作的不适宜性. 为了解决土地整理项目规划设计和项目审查工作中土方计算的实际问题。为此，本文对工程土方量计算中的断面法、方格网法、等高线法及基于数字高程模型 (DEM )法的基本原理、方法和优缺点进行比较分析 ，从理论上讨论它们的实用范围、条件及精度分析，进而提出存在的问题和结论。个人收集整理，勿做商业用途本文为互联网收集，请勿用作商业用途

第一节 土方工程的基本知识

一 土方施工的基本知识
建筑用地设计地形的实现必然要依靠土方施工来完成.任何建筑物，构筑物，道路及广场等工程的修建，都要在地面作一定的基础，挖掘基坑，路槽等，这些工程都是从土方施工开始的。在建筑地形的利用，改造或创造,如挖湖堆山,平整场地都要依靠动土方来完成。 土方工程量，一般来说在建筑中是一项大工程，而且在建筑中它又是先行的项目。它完成的速度和质量,直接影响着后继工程,所以它和整个建设工程的进度关系密切. 土方工程的投资和工程量一般都很大。有的大工程施工期很长。如上海植物园，由于地势过低，需要普遍垫高,挖湖堆山,动土量近百万方,施工期从1974一l980年断断续续前后达6—7年之久。为了使工程能多快好省地完成，必须做好土方工程设计和施工安排.
㈠ 土方工程的种类及其施工要求
土方工程根据其使用期限和施工要求,可分为永久性和临时性两种，但是不论是永久性还是临时性的土方工程，都要求具有足够的稳定性和密实度，使工程质量和艺术造型都符合原设计的要求。同时在施工中还要遵守有关的技术规范和原设计的各项要求,以保证工程的稳定和持久。
㈡ 土壤的工程性质及工程分类
土壤的工程性质对土方工程的稳定性，施工方法,工程量及工程投资有很大关系,也涉及到工程设计，施工技术和施工组织的安排.因此,对土壤的这些性质要进行研究并掌握它,以下是土壤的几种主要的工程性质：
⒈土壤的容重 单位体积内天然状况下的土壤重量,单位为kg/m3，土壤容重的大小直接影响着施工的难易程度，容重越大挖掘越难，在土方施工中把土壤分为松土,半坚土，坚土等类，所以施工中施工技术和定额应根据具体的土壤类别来制定。
⒉土壤的自然倾斜角（安息角） 土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角，就是土壤的自然倾斜角,以°表示.在工程设计时，为了使工程稳定，其边坡坡度数值应参考相应土壤的自然倾斜角的数值，土壤自然倾斜角还受到其含水量的影响。 土方工程不论是挖方或填方都要求有稳定的边坡。进行土方工程的设计或施工时,应该结合工程本身的要求(如:填方或挖方,永久性或临时性）以及当地的具体条件(如：土壤的种类及分层情况,压力情况等）使挖方或填方的坡度合乎技术规范的要求，如情况在规范之外，则须进行实地测试来决定.
⒊土壤含水量 土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤颗粒重的比值。土壤含水的多少对土方施工的难易有直接的影响,还影响到土壤的稳定性.土壤含水量过小，土质过于坚实,不易挖掘；含水量过大,土壤易泥泞，土壤稳定性降低,也不利于施工。一般土壤含水量在5%以内称干土，在30%以内称潮土，大于30％的称湿土。
⒋土壤相对密实度 用来表示土壤填筑后的密实程度.设计要求的密实度可以采用人力夯实或机械夯实。一般采用机械压实,其密实度可达95%，人力夯实在87％左右.大面积填方如堆山等,通常不加夯压,而是借土壤的自重慢慢沉落，久而久之也可达到一定的密实度。
⒌土壤的可松性 土壤经挖掘后，其原有紧密结构遭到破坏,土体松散而使体积增加的性质。这一性质以土方工程的挖土和填土量的计算以及运输等都有很大关系。
二 土方施工的步骤
在建设施工中，由于土方工程是一项比较艰巨的工作，所以准备工作和组织工作不仅应该先行,而且要做周全仔细,否则因为场地大或施工点分散,容易造成窝工甚至返工,而影响工效. 土方工程施工的内容和步骤大致如下。
㈠准备工作三步骤
准备工作主要包括清理场地，排水，定点放线三个步骤。
⒈清理场地
在施工地范围内，凡有碍工程的开展或影响工程稳定的地面物或地下物都应该清理,例如不需要保留的树木,废旧建筑物或地下构筑物等。
①伐除树木，凡土方开挖深度大于50cm,或填方高度教小的土方施工,现场及排水沟中的树木必须连根拔除，清理树墩除用人工挖掘外,直径在50cm以上的大树应慎之又慎，凡能保留者尽量设法保留。因为老树大树,特别难得.
②建筑物和地下构筑物的拆除，应根据其结构特点进行工作，并遵照《建筑工程安全技术规范》的规定进行操作。
③如果施工场地内的地面地下或水下发现有管线通过或其他异常物体时，应事先请有关部门协同查清，未查清前,不可动工，以免发生危险或造成其他损失。
⒉排水 场地积水不仅不便于施工，而且也影响工程质量，在施工之前，应设法将施工场地范围内的积水或过高的地下水排走。
①排除地面积水 在施工之前,根据施工区地形特点在场地周围挖好排水沟（在山地施工为防山洪,在山坡上应做截洪沟）.使场地内排水通畅，而且场外的水也不致流入.
②地下水的排除 排除地下水方法很多,但一般多采用明沟,引至集水井，并用水泵排出。一般按排水面积和地下水位的高低来安排排水系统,先定出主干渠和集水井的位置，再定支渠的位置和数目，土壤的含水量大的要求排水迅速的，支渠分布应密些,其间距约1。5m左右，反之可疏些。在挖湖施工中应先挖排水沟，排水沟的深度,应深于水体挖深。沟可一次挖掘到底,也可以依施工情况分层下挖,采用哪种方式可根据出土方向决定。
⒊定点放线 在清场之后，为了确定施工范围及挖土或填土的标高，应按设计图纸的要求,用测量仪器在施工现场进行定点放线工作，这一步工作很重要，为使施工充分表达设计意图，测设时应尽量精确.
①平整场地的放线 用经纬仪将图纸上的方格测设到地面上，并在每个交点处立桩木,边界上桩木依图纸要求设置.
桩木的规格及标记方法,侧面平滑,下端削尖,以便打图土中，桩上应表示出桩号(施工图上方格网的编号）和施工标高(挖土用”+”号，填土用"—"号)。
②自然地形的放线 挖湖堆山，首先确定堆山或挖湖的边界线,但这样的自然地形放到地面上去是较难的;特别是在缺乏永久性地面物的空旷地上，在这种情况下应先在施工图上画方格网,再把方格网放大到地面上,而后设计地形等高线和方格网的交点一一标到地面上并打桩，桩木上也要表明桩号及施工标高.堆山时由于土层不断升高，桩木可能被土埋没，所以桩的长度应大于每层的标高，不同层可用不同颜色标志,以便识别。另一种方法是分层放线,分层设置标高桩。这种方法适用于较高的山体.
挖湖工程的放线工作和山体的放线基本相同,但由于水体挖深一般较一致,而且池底常年隐没在水下,放线可以粗放些,但水体低部应尽可能整平,不留土墩，这对养鱼捕鱼有利。岸线和岸坡的定点放线应该准确,这不仅因为它是水上部分,有关造景，而且和水体岸坡的稳定有很大关系.为了精确施工,可以用边坡样板来控制边坡坡度。
开挖沟槽时,用打桩放线的方法，在施工中桩木容易被移动甚至被破坏，从而影响了校核工作.所以，应使用龙门板。龙门板的构造简单,使用也很方便。每隔30~100m设龙门板一块，其间距视沟渠纵坡的变化情况而定。板上应标明沟渠中心线位置，沟上口,沟底的宽度等.板上还要设坡度板,用坡度板来控制沟渠纵坡.个人收集整理，勿做商业用途个人收集整理，勿做商业用途
三 土方施工技术环节
土方施工包括挖,运,填，压四个技术环节。其施工方法可采用人力施工，也可用机械化或半机械化施工.这要根据场地条件,工程量和当地施工条件决定。在规模较大，土方集中的工程中,采用机械化施工较经济；但对工程量不大,施工点较分散的工程或因受场地限制，不便采用机械施工的地段，应该用人力施工或半机械化施工，以下按上述四个内容简单介绍。
㈠ 土方的施工
⒈人力施工 施工工具主要是锹，镐,钢钎等。人力施工不但要组织好劳动力，而且要注意安全和保证工程质量。在挖土方时施工者要有足够的工作面，一般平均每人应有4-6m2;附近不得有重物及易蹋落物;随时注意观察土质情况，要有合理的边坡.必须垂直下挖者，松软土不得超过0。7m，中等密度者不超过1.25m,坚硬土不超过2m，超过以上数值的需要设支撑板.挖方时工人不得在土壁下向里挖土,以防坍塌;而在坡上或坡顶施工者,要注意坡下情况,不得向坡下滚落重物.施工中保护基桩,龙门板或标高桩。
⒉机械施工 有推土机，挖土机等.在园林施工中推土机应用较广泛。例如,在挖掘水体时，以推土机推挖,将土推至水体四周，再行运走或堆置地形，最后岸坡用人工修整。用推土机挖湖堆山,效率高，但应注意以下几个方面:推土机手应识图或了解施工对象的情况.在动工之前应向推土机手介绍拟施工地段的地形情况及设计地形的特点,最好结合模型讲解，使之一目了然.另外,施工前还要了解实地定点放线情况，如桩位，施工标高等。这样施工起来司机心中有数，施工时就能得心应手地按照设计意图去塑造地形。这一点对提高施工效率有很大关系,这一步工作做得好，在修饰山体或水体时便可以省去许多劳动物力.注意保护表土。在挖湖堆山时,先用推土机将施工地段的表层熟土(耕作层)推到施工场地外围,待地形整理停当,再把表土铺回来,这样做比较麻烦，但是公园的植物生长却有很大好处.有条件之处应该这样做。桩点和施工放线要明显。因为推土机施工进进退退，其活动范围较大,施工地面高低不平，加上进车或退车时司机视线存在某些死角，所以桩木和施工放线容易受破坏.为了解决这一问题:
第一，应加高桩木的高度,桩木上可做醒目标志,如挂小彩旗或木桩上涂明亮的颜色,以引起施工人员的注意;
第二，施工期间,施工人员应经常到现场，随时随地用测量仪器检查桩点和放线情况，掌握全局,以免挖错（或堆错）位置。
㈡ 土方的运输
一般竖向设计都力求土方就地平衡,以减少土方的搬运量.土方运输是较艰巨的劳动，人工运土一般都是短途的小搬运。车运人挑，这在有些局部或小型施工中还经常采用。
运输距离较长的，最好使用机械或半机械化运输.不论是车运人挑，运输路线的组织都很重要，卸土地点要明确，施工人员随时指点,避免混乱和窝工.如果使用外来土围地堆山，运土车辆应设专人指挥,卸土的位置要准确,否则乱堆乱卸,必然会给下一步施工增加许多不必要的小搬运,造成人力物力的浪费.
㈢ 土方的填筑
填土应该满足工程的质量要求，土壤的质量要根据填方的用途和要求加以选择，在绿化地段土壤应满足种植植物的要求,而作为建筑用地则以要求将来地基的稳定为原则。利用外来土壤围土堆山,对土质应该先验定后放行，劣土及受污染的土壤，不应放入园内以免将来影响植物的生长和妨害游人的健康.
大面积填方应该分层填筑，一般每层20—50cm,有条件的应层层压实；在斜坡上填土,为防止新填土滑落,应先把土坡挖成台阶状，然后再填方。这样可以保证新填土方的稳定.
辇土或挑土堆山,土方的运输路线和下卸,应以设计的山头为中心结合来土方向进行安排,一般以环形为宜,车辆或人挑满载上山，土卸在路两侧,空载的车（人)沿路线继续前行下山,车(人)不走回头路不交叉穿行，所以不会顶流拥挤.随着卸土的进行,山势逐渐升高,运土路线也随之升高,这样既使人流有序,又使土山分层上升,部分土方边卸边压实,这不仅有利于山体的稳定,山体表面也较自然.如果土源有几个来向，运土路线可根据设计地形特点安排几个小环路，小环路以人流车辆不相互干扰为原则。
㈣ 土方的压实
人力夯压可用夯,碾等工具;机器碾压可用碾压机或用拖拉机带动的铁碾碾压。小型的夯压机械有内燃夯,蛙式夯等。
为保证土壤的压实质量，土壤应该具有最佳含水率。如土壤过分干燥，需先洒水湿润后再行压实.
在压实工作中应该注意以下几点.
①压实工作必须分层进行.
②压实工作要注意均匀.
③压实松土时夯压工具应先轻后重.
④压实工作应自边缘开始逐渐向中间收拢。否则边缘土方外挤易引起坍落. 本文为互联网收集，请勿用作商业用途文档为个人收集整理，来源于网络
土方工程,施工面较宽,工程量大,施工组织工作很重要，大规模的工程应根据施工力量和条件决定,工程可全面铺开也可以分区分期进行。
施工现场要有人指挥调度，各项工作要有专人负责，以确保工程按期按计划高质量地完成

第二节 土方量计算的基本方法

在工程建设中，常需要将自然地貌改造为水平的或者一个、几个坡度的场地，以便适于布置各类建筑物和构筑物。土方量的大小与工程的投资直接相关,因此准确、快速地计算土方量对开展规划没计、控制总投资及分配资金具有重要意义。土方量的}f‘算方法有IYI3Vl法、方格网法、等高线法、断面法、区域土方量平衡法和平均高程法等。
一 断面法
在地形变化较大、场地狭窄的带状地区,可以用断面法计算土石方量。沿场地ABCD中央设一轴线U，每隔一定距离 设横断面1—1、2—2、3—3等.间距越小，计算土石方量精度越高。按等高线法确定场地平均地面高程H,然后按设计坡度确定每一断面处的设计高程和地面高程之差绘制地形图。
二 方格网法
大面积的土石方估算常用该法，适用于地形起伏较小、坡度变化平缓的场地。
㈠ 绘方格网，并求格网点高程。根据场地范围绘制方格网。格网的大小根据地形复杂程度、地形网的比例尺、施工精度要求而定.一般人工施工多采用10 m×10 m、20 ×20nl的方格；机械施工时多采用50m×50m的方格，并进行编号。由等高线内插出每一斤格顶点的地面高程，标注在相应顶点的右上方。
㈡ 确定场地平整的设计高程.该步骤也可根据甲方要求来定。水平面的设计高程等于场地地面高程的平均值，即根据方格顶点的地面高程及其在计算每格平均高程时用到的总次数求权平均值,
㈢ 计算挖、填方高度。计算各方格顶点处的挖、填高度。用方格顶点高程减去设计商程，得每一方格点的挖、填方高度.
㈣ 计算挖、填土石方量。实际计算时，可按方格依次计算.土石方量等于挖方面积（或填方面积）乘以平均挖、填方高度.若格内既有填方又有挖方则分别求之,然后再计算挖方量总和和填方量总和.挖、填土石方量的计算也可根据角点、边点、拐点和中心点的挖、填方高度，分别代表1／4、2／4、3／4、1方格面积的平均挖、填方高度，按下式分别计算：
角点：挖(填)方高度h×1／4方格面积
边点：挖（填）方高度h×2／4方格面积
拐点：挖(填)方高度h×3／4方格面积
中心点：挖(填）方高度h×l方格面积
计算出各点的_T程量后,再分别计算挖方量和填方量总和,填、挖方工程量应大致相等。
三 等高线法
当地面起伏较大、坡度变化较多时，可采用等高线法估算土石方量,在地形图精度较高时更为合适。等高线法的工作内容与步骤和方格法大致相同,不同之处在于计算场地平均高程的方法.其场地平均高程的计算方法如下：在地形图上用求积仪或其他面积量测方法按等高线分别求出它们所包围的面积，相邻等高线所围起的体积可近似看成为台体，其体积为相邻等高线各自围起而积之和的平均值乘上2条等高线问的高差，得到各等高线间的土石方量；然后再求全部相邻等高线所围起体积的总和,当设计高程求出之后，后续的计算工作可按方格法或断面法进行。
四 DTM法
由DTM模型（数字地面模型)来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标( x，y，z)和没计高程，通过生成三角网来计算每个三棱柱的填挖方员，最后累积得到指定范围内填方和挖方分界线。

第二章 数字化地形图

将地形图原罔数字化是测绘数字地形图的方法之一，而在地形图数字化过程中，怎样实现绘图自动化，是测绘生产中广泛关注的问题。目前,1：500、1：1 000大比
例尺地形图的数字化技术已日臻成熟,l：5 000 和1：10 000中比例尺地形图数字化的研究也日趋深入。我们以大比例尺地形图数字化为基础,对中比例尺地形图的数字化方法进行了分析和研究

第一节 地形图收集

地形图是表示地形、地物的平面图件，是用测量仪器把实际测量出来,并用特定的方法按一定比例缩绘而成的.它是地面上地形和地物位置实际情况的反映。
符地形图上表示地形的方法很多，最常用的是以等高线表示地形起伏，并用特定的号表示地物，一般的地形图都是由等高线和地物符号所组成。
地形图还对野外工作具有重要意义,因为借助地形图可对一个地区的地形、地物、自然地理等情况有初步的了解,甚至能初步分析判断某些情况,地形图还可以帮助我们初步选择工作路线，制定工作计划.
一 地形图的收集与测制
数字化地形测图是在现代机助制图技术支持下发展起来的高新测图技术.具体讲就是，以传统的测图原理为基础，采用数据库技术和图形及数字处理方法，实现地图信息的获取、变换、传输、识别、存贮、处理、显示、编辑修改和计算机绘图.与传统白纸测图相比，全数字地形测图不仅仅是方法的改进，而是技术本质的飞跃.
数字化地形测图主要作业过程分为四个步骤：控制测量、数据采集、数据处理及地形图的数据输出（打印图纸、提供软盘等）。
现就我们的作业方式详述如下：在数字测图工作中,控制测量的工作与传统的
控制测量相比非常简便。首先在测区范围内布设GPS加密控制网，一般以三个互相通视的GPS点为一组，每组GPS点之间的距离以不超过2公里为宜。每组GPS点之间以全站仪附合导线相连,由于这样的导线点精度高、密度大，它们兼有高级控制点和图根点的作用.最后再根据碎部测量的实际需要在已有控制点的基础上施测闭合导线和支导线（由于缺乏检合,最好不要多于2站)作为图根点使用。高程控制测量根据实际需要先进行精度估算，然后再结合平面控制网的布设，灵活组合应用三、四等水准测量、GPS高程拟合、全站仪三角高程等方法施测。数字化测图的碎部测量用全站仪进行，将全站仪与测图精灵用数据传输电缆连接在一起，点击测图精灵可以控制全站仪测量镜站坐标并记录下来。我们一般采用“草图法”模式，现场绘制草图，室内用测点点号定位方法绘制成图。“草图法”工作方式要求外业工作时，除了测量员和跑尺员外，还要安排一名绘草图的人员。在跑尺员跑尺时，绘图员要和测量员及时联系，标注出所测的是什么地物（属性信息）及记下所测点的点号（位置信息）.“草图法”工作方式在测量每一个碎部点时不用在电子手簿或全站仪里输入地物编码，故又称为“无码方式”。进行碎部测量时,对于比较开阔的地方，在一个制高点上可以测完大半幅图，就不要因为距离“太远”（其实也不过五、六百米）而忙于搬站。对于比较复杂的地方，也不要因为“麻烦”（其实也浪费不了几分钟）而不愿搬站，要充分利用电子手簿的优势和全站仪的精度，因为测一个支导线点是很容易的。数字化测图一般以路、河、山脊等为界线，以自然地块进行分块测绘.当所测地物比较复杂时,例如村庄内部，为了减少镜站数，提高效率，可用皮尺丈量方法测量，室内用交互编辑方法成图。如果测点的高程不参加高程模型的计算，使用测图精灵采集时,则要在同步采集面板下把“不参加建模”选项选上，这样,待测点的高程就自动为零了。在进行地貌采点时,在地性线上要有足够密度的点，特征点也要尽量测到。例如在沟底测了一排点，也应该在沟边再测一排点，这样生成的等高线才真实;而在测量陡坎时,最好坎上坎下同时测点,这样生成的等高线才没有问题。在其它地形变化不大的地方，可以适当放宽采点密度。外业数据采集完成后,下一步是将坐标数据和图形数据传输到微机中，用CASS7。0进行绘图.在CASS7。0软件环境下，可实时地将地物定位点和邻近地物（形）点显示在当前图形编辑窗口中，操作十分方便。根据野外作业时绘制的草图,移动文档为个人收集整理，来源于网络文档为个人收集整理,来源于网络
鼠标至屏幕右侧菜单区选择相应的地形图图式符号,然后在屏幕中将所有的地物绘制出来。系统中所有地形图图式符号都是按照图层来划分的，例如所有表示测量控制点的符号都放在“控制点"这一层,所有表示独立地物的符号都放在“独立地物”这一层,所有表示植被的符号都放在“植被园林”这一层。
二 地形图的比较
要对大比例尺地形图和中比例尺地形图进比较和分析，就要比较中比例尺地
形图与大比例尺地形图的不同点：
1)独立地物的表示不同。有些大比例尺地形图上需表示的独立地物，在中比例尺地形网上被省略或采取其他方法表示，例如路灯、下水井等点状地物因在中比例尺
地形图上不再单独表示，故无须再研究;有一部分相近的独立地物则以统一的符号来表示；另有一些独立地物，其符号表示有部分变化；而绝大部分独立地物符号其大小
发生了变化。
2）对于线状地物来说，在中比例尺地形图中绘制已变得较为简单。由于比例尺相对较小，有些线状地物的宽度已不再考虑，直接以单线表示；有的符号表示不再细
化,而将相近的线状地物以统一的符号表示。
3）采用不同的分幅方法和编号方法。中比例尺地形图采用梯形分幅法，分幅以1:1 000 000地形图为基础，编号时1：10 000地形图经差为3 45 、纬差2 3O”，比例尺代码为“G”；1：5 000地形图经差为l 52．5 、纬差1 15”，比例尺代码为“H"。
4）图廓绘制不同.中比例尺地形图是按经纬度进行的梯形分幅，4个角点以大地坐标系的经纬度来定位，上下和左右图廓互不平行，坐标格网线与图廓线相交的情 所示）。况各不相同.在内图廓外四角处注记经纬度,靠近坐标网线处注记公里数等。

第二节 地形图数字化

现代科学技术的发展，特别是计算机、GPS、垒站仪的广泛应用，为测绘图件数
字化创造了有利条件,一般说来，实现测绘图件数字化的方法主要有以下三种：
1)、野外数据采集数字化
2)、内业航测测图数字化；
3）、内业对地形原图或已有地形图数字化
前两种方法具有数据采集精度高,成图周期短优点,是今后发展数字化成图的方向，但由于受到设备投资大，对人员素质要求高，软件的适用性差及传统观念和做法的束缚和制约，难以形成规模或普及。而对地形原图进行数字化，则县有投资少、效率高、易于推广的优点,符合中国国情，对资金设备有限，难以一步到位的单位无疑是一条捷径。对太量已有的地形图进行数字化,这种方法只能是唯一的选择
一 纸质图的矢量化
矢量化是将栅格图像转换为矢量图像的过程,现在一般都采用人机交互与自动跟踪相结合的方法在屏幕上完成栅格式数字图的矢量化,故又称屏幕数字化.
将纸质地图转成数字化地图有3种方法
一是用数字化仪或计算机屏幕进行矢量化,也称为手扶跟踪数字化；
二是扫描；
三是对地图中线状要素进行提取。
经过多年的比较研究发现,扫描矢量化比手扶跟踪数字化更好，能够更好地避
免由于疲劳或粗心引起的人为错误。扫描文件必须经过矢量化(即将栅格线转化为矢量线)的跟踪描绘过程，才算完成数字化。不过它是一门有关计算机科学、数字图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能和地图制图等学科的综合技术，国内外已经作了大量的相关研究，但由于地图要素本身的复杂性和相关技术还不够成熟,该技术的发展还处于探索阶段.但就从国内外的研究现状来看，目前的扫描地图自动矢量化一般都试图通过以下几个步骤来完成:①影像分割和要素提取；②特征提取和要素识别；③矢量化.对于这几个步骤，国内外都取得了不同程度的进展，但对于一些细节问题,有的虽然方法很多，但并不都适用于地图要素的情况(比如细化和边界提取），需要对其中某个方法经过补充和改进才能满足扫描地图自动矢量化的需要。
随着地理信息系统产业的蓬勃发展,基础地理信息质量控制日益受到广泛重视,作为基础地理信息数据来源重要手段的地图扫描数字化，由于速度快、精度高，已成为地图数字化的主流。由此而产生的矢量化软件有很多，市场上常见的矢量化专业软件有德国Softelec公司的VPStudio，Able公司的R2v、澳大利亚的Provec、德国的VPmax、清华三维及武汉大学自主开发的软件.此外还有具有矢量化功能的相关GIs制图软件，如Acgis、Envi、Mapgis、SuperMap等 。

二 修测补测重测
数字化地形图用途十分广泛，它是城市建设管理、自然资源配置以及地理环境监测的十分重要的基础资料.随着“数字化”城市概念的提出，对地形图现势性和准确性的要求越来越高.随着时问的推移，入库后的成图资料如得不到及时的跟踪修测、补测，将难以满足各行各业对测绘资料的要求，这些资料甚罕会成为电脑垃圾，因而如何做好数字化地形图动态修测、补测愈趋重要。
地物修测前应对原图施测质量和情况进行了解，并到实地进行全面巡视，制定修测方案。利用原有地形图数据回放的纸图在野外进行全面巡视，可用数字装图法、全站仪极坐标法或RTK GPS动态法在野外获取地物、地貌数据，标注在纸图上，经内业传输、编辑整饰成图。
地物补测可采用数字距离交会法、直角法、解析法(经纬仪、全站仪）测图等方法补测地物实体。补测面积不大，且参照地物较多的情况下，可利用经过校核、位置准确的地物点,采用数字装图法（数字距离交会法,直角法等）。补测数据应有多余观测以检核补测精度，补测地物与周围相关地物间距的最大较差不应大于0．4 m。补测面积较大或参照地物不多的情况下，采用解析法。下列情况也应补设图根控制点进行设站修测：① 补测新建的住宅楼群或独立的高大建筑物;②新增和改建的道路边线;③新增的绿化地（带)范围线;④铺装路面高程和变化面积较大的高程，修测丘陵地的地貌。解析法使用全站仪或经纬仪配备测距仪施测，在已知点上设站，水平角、垂直角各观测半测回，斜距一次读数。旋测过程中，应随时进行归零检查，归零差不得超过±24”,测站至补测地物的距离1：500图不大于300 m，1:1000图不大于600 m。对于高程注记点的补测，可采用直接水准和三角高程测量.
内业数据处理主要是在数字成图系统的支持下，将外业采集的数据输入计算机，进行旧地物符号删除和新地物符号生成.在作业中要兼顾属性数据的一致性，使用成图系统生成图形符号,而不是利用图形平台提供的绘图功能，利用外业采集的数据直接绘制.要注意符号的代码、属性、图层、线性和颜色的一致性 以便于数据以统一格式入库和使用.
当然了,在实地全面巡视后发现地物变化较大，已经不适应现在的技术规范，那我们只能重测了。
数字地形图是城市建设和管理的基础资料，随着城市建设步伐的加快，城市管理标准的提高，即便能够做到及时的局部修测补测，但由于基础地形图的某些不完善，更新过程中缺乏全面考虑，难以适应需要，全面修测更新不可避免。修测补测更新可以充分利用已有资料，降低成本，缩短工期,满足用图要求。数字地形图在修测补测前要统一规划，制定严格细致的技术标准，更新手段要尽量采用测绘新技术，保证修测补测质量，达到事半功倍的效果

第三节 土方量计算的数据准备

一 地形点的加密处理
对于已有符合要求的地形图和设计图，可通过扫描后矢量化处理，在高程点密度稀疏的地方，可根据实际地形选择适当的插值方法内插高程点。一般情况下,随着工程施工的进行,原地形都会产生一定的变化，若仍然根据施工前的地形图进行土方计算，其计算结果跟实际土方会产生较大的偏差。电子仪器如全站仪进行外业数据采集,可以满足数据高精度的需要。我们将根据地形起伏变化的复杂性来确定采样点的密度和采样点的位置,在地形特征线、地形变换点,坎上、坎下、坡顶和坡脚应分别加密高程，对高程点不足的地方还根据实际地形加密高程点,从而避免地形平坦时的数据冗余，又能按地形特征点较好地逼近地形表面。
二 DTM数字模型的建立
DTM（Digital Terrain Models)即数字地面模型，它是地形起伏的数字表达，它由对地形表面取样所得到的一组点的x、y、Z坐标数据和一套对地面提供连续的描述的算法组成.简单地说，数字地面模型是按一定结构组织在一起的数据组，它代表着地形特征的空间分布。DTM是建立地形数据库的基本数据，可以用来制作等高线图、坡度图、专题图等多种图解产品。
DTM的测制过程大体是：首先，按一定的测量方法(野外直接测量、室内立体摄影测量等)，在测区内测量一定数量的离散点的平面位置和高程，这些点称为控制点（数据点或参考点）