工程測量中CASS軟件的實(shí)踐

徐立偉

（青島萊西市誠達(dá)城市規(guī)劃有限公司，山東 青島 266600）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，有效帶動(dòng)了我國建筑行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)前建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量問題已成為人民群眾非常關(guān)注的熱點(diǎn)問題，工程測量結(jié)果的準(zhǔn)確性不管是對(duì)工程質(zhì)量、還是對(duì)施工安全來說都有巨大影響。CASS軟件作為一種測量輔助軟件，當(dāng)前已在工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用，其可提升工程測量的準(zhǔn)確性，為所測量數(shù)據(jù)的精確有效提供了重要保證。

1 CASS軟件的應(yīng)用優(yōu)勢

在以往工程測量中，所使用的傳統(tǒng)測量方式不僅測量工序繁雜，同時(shí)因受地形條件限制，很難對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更改，這在一定程度上延長了測量的時(shí)間，并使得工程實(shí)際測量的效率無法提升。而伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字化制圖時(shí)代的到來，CASS軟件逐漸被引入工程測量中，其有效改善了以往的作業(yè)方式，并給以往的制圖行業(yè)帶來了極大的挑戰(zhàn)，CASS軟件的運(yùn)用能深度加工和運(yùn)用測量成果，減輕作業(yè)的強(qiáng)度，提升計(jì)算效率，為計(jì)算的精準(zhǔn)度提供保證，同時(shí)也能促使人工成本損耗有所降低[1]。運(yùn)用CASS軟件進(jìn)行繪圖采集工作，即使在野外其獲取的數(shù)據(jù)精度也較高，可確保工程測繪工作的高效進(jìn)行。同時(shí)在處理數(shù)據(jù)傳輸工作時(shí)，經(jīng)過點(diǎn)與點(diǎn)的累積有效完成數(shù)據(jù)點(diǎn)分界的工作，可使測繪結(jié)果得以自動(dòng)輸出。圖層界面的高效處理，也使得測量工作中數(shù)據(jù)檢查、校對(duì)以及修改的流程更為簡單。而對(duì)于基礎(chǔ)的地理信息系統(tǒng)，通過對(duì)測量數(shù)據(jù)的整合運(yùn)用，使得所輸出的成果更加全面科學(xué)，如圖1。

2 工程測量中CASS軟件的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 運(yùn)用CASS軟件計(jì)算土方量

2.1.1 斷面法

斷面法通常運(yùn)用在橫向位置不連續(xù)，但是縱向不斷變化的地形中。應(yīng)用CASS軟件中的斷面法對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，操作的具體步驟為：第一步，將地形圖輸入進(jìn)去；第二步，明確計(jì)算的具體范圍；第三步，對(duì)自然標(biāo)高進(jìn)行采集；第四步，對(duì)標(biāo)高進(jìn)行計(jì)算；第五步，對(duì)邊坡及斷面進(jìn)行繪制；第六步，對(duì)斷面的土方量進(jìn)行計(jì)算。對(duì)之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，需要把等高線無限空間中有限的個(gè)體映射到有限的空間中去，以此提高算法的時(shí)空效率，并將連續(xù)線的有關(guān)信息輸入進(jìn)去，而后對(duì)斷面線進(jìn)行布置，依照所設(shè)計(jì)的標(biāo)高可以獲取到挖方或者填方的斷面積，之后通過代入公式，算出土方量的具體值，這時(shí)就可得出土方量的統(tǒng)計(jì)表。此種橫向和縱向的計(jì)算方式，借助某一部分的土方量可對(duì)整體的土方量進(jìn)行算出[2]。運(yùn)用CASS軟件斷面法進(jìn)行計(jì)算的優(yōu)勢即計(jì)算相對(duì)更為簡單，但是如果在地形較為特殊的環(huán)境下，是很難確定有關(guān)數(shù)據(jù)的，這時(shí)會(huì)增加操作的難度，計(jì)算結(jié)果也可能會(huì)存在一定的誤差。

2.1.2 DTM技術(shù)

該技術(shù)主要是指通過構(gòu)建DTM模型對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算的一種方法，其按照三維坐標(biāo)、高程點(diǎn)的設(shè)計(jì)參數(shù)及三角網(wǎng)的生成，對(duì)某工程的填挖放量進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而獲取所求方位結(jié)果的計(jì)算方式。運(yùn)用DTM法對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算的方法包括三種。其一是通過坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算前期，對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，例如區(qū)域面積及目標(biāo)高程的參數(shù)，同時(shí)應(yīng)重視復(fù)合線的擬合，為計(jì)算的精度提供保證。對(duì)三角網(wǎng)以及填挖方分界線進(jìn)行繪制之后，按下回車鍵可看到計(jì)算結(jié)果的表格。其二是通過高程點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算前期，應(yīng)有效運(yùn)用復(fù)合線描繪需要計(jì)算的土方區(qū)域，并在圖上展示高程點(diǎn)，對(duì)高程點(diǎn)范圍進(jìn)行選取時(shí)，按照系統(tǒng)的步驟提示操作就可。其三是通過三角網(wǎng)進(jìn)行土方量的計(jì)算[3]。計(jì)算前期，系統(tǒng)可提前顯示所輸入的平場標(biāo)高進(jìn)行高程設(shè)計(jì)。之后對(duì)計(jì)算的三角網(wǎng)進(jìn)行選取，可使用鼠標(biāo)通過拉對(duì)角線的方式進(jìn)行成批選擇。以上三種方法中，前兩種計(jì)算方法均需重新構(gòu)建三角網(wǎng)，但是填寫的參數(shù)基本一致，在實(shí)際操作的過程中區(qū)分度很小，如圖2。

2.1.3 方格網(wǎng)法

運(yùn)用方格網(wǎng)法對(duì)土方量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)按照實(shí)際測量的地面點(diǎn)坐標(biāo)以及設(shè)計(jì)高程生成有效的方格網(wǎng)，之后將每一個(gè)方格里填挖的具體方量計(jì)算出來，并把所計(jì)算出的方量累積在一起，進(jìn)而就可獲得測定范圍內(nèi)的填挖土方量，這時(shí)應(yīng)對(duì)填挖方的分界線進(jìn)行繪制。同時(shí)，系統(tǒng)還可以相加方格網(wǎng)中的四個(gè)角，之后取其平均值，減去設(shè)計(jì)的高程，再計(jì)算長方體體積，進(jìn)而得出填挖方量的實(shí)際數(shù)值。

2.2 繪制縱、橫斷面圖，處理等高線

2.2.1 繪制縱、橫斷面圖

首先，在里程文件生成時(shí)，可運(yùn)用縱斷面、三角網(wǎng)、等高線及坐標(biāo)文件的方法進(jìn)行生成。其次，進(jìn)行取點(diǎn)繪圖處理，在獲取到展野外及展高程點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)之后，可生成里程文件。之后選擇縱斷面的中線，分別輸入橫斷面距離及左斷面和右斷面的長度。對(duì)中樁點(diǎn)選擇時(shí)，主要包括結(jié)點(diǎn)、等分及等分且處理三種結(jié)點(diǎn)。最后如果直接處理全部斷面，無法將具體的問題有效地反映出來，對(duì)于此種情形，必須要對(duì)里程文件進(jìn)行再次編輯，才可開展接下來的工作，尤其是高程點(diǎn)聚集時(shí)，更應(yīng)對(duì)剪切工作進(jìn)行重新編輯。

2.2.2 處理等高線

實(shí)際測量工作結(jié)束之后，將DTM模型構(gòu)建在測量數(shù)據(jù)之上，并運(yùn)用三角網(wǎng)法整合處理已獲取的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而構(gòu)建不規(guī)則的三角網(wǎng)，之后把等高線以內(nèi)插的方式插入不規(guī)則三角網(wǎng)中。操作方式包括以下四種，其一，構(gòu)建DTM模型。所謂的DTM模型即地面高程模型，構(gòu)建模型前，通常會(huì)出現(xiàn)比地面高的碎部點(diǎn)，但其是無法替代高程點(diǎn)的，因此應(yīng)將其除掉。這個(gè)過程中，應(yīng)將三角網(wǎng)邊與地形線相交的工作做好，而想要高效完成這一工作內(nèi)容，只需運(yùn)用選擇地形線這個(gè)功能即可，但是對(duì)于地形中表示山谷、坡度等線則需要運(yùn)用復(fù)合線進(jìn)行描繪。其二，三角網(wǎng)的編輯。對(duì)于三角網(wǎng)的編輯可運(yùn)用三角形內(nèi)插點(diǎn)、重組三角形、刪三角形頂點(diǎn)及刪三角網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。其三，等高線的修飾。如果碰到房屋、陡坡或者雙線道路、河等情況，必須要將等高線斷開。而CASS軟件就具備自動(dòng)穿過圍墻及穿著豆粕的等高線功能，對(duì)等高線進(jìn)行修剪時(shí)，也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇。其四，注記等高線及高程點(diǎn)。對(duì)于等高線的注記，一般只需要注記計(jì)曲線，但是切記字頭不可以指圖紙的下邊，必須要向北或者向西指著山頂或高地。若地貌形式較為繁雜，也應(yīng)高度重視配置問題，從而為地貌的完整性提供保證。對(duì)于高程點(diǎn)的注記，一般選擇的是較為顯著的地形點(diǎn)或者地物點(diǎn)，因?yàn)榈匦未嬖诓町?，知識(shí)高程點(diǎn)密度各不相同。對(duì)于等高線及過濾高程點(diǎn)的注記也可借助CASS軟件實(shí)施操作。其五，也是最后一項(xiàng)工作內(nèi)容，該項(xiàng)工作必須要將三維模型進(jìn)行最后的完成，并對(duì)其實(shí)際動(dòng)態(tài)進(jìn)行查看。在這個(gè)過程中應(yīng)注意以下問題，DTM模式對(duì)等高線的繪制水平有直接的影響，其直接決定了等高線繪制出來的精確度。若想提升等高線繪制的精確度，應(yīng)在構(gòu)建模型前期，做好相對(duì)應(yīng)的一系列工作內(nèi)容，例如：應(yīng)保證所采集數(shù)據(jù)的密集度以及地線性的清晰度，所構(gòu)建的模型精度與測點(diǎn)有一定關(guān)聯(lián)，且呈正相關(guān)的關(guān)系[4]。

2.3 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

對(duì)于野外數(shù)據(jù)的采集共包括兩方面內(nèi)容，其一為地形采集，其二為控制測量。采集數(shù)據(jù)前必須做好測量控制工作，若在某一測區(qū)測量等級(jí)控制時(shí)，想提升其所得結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)合理選擇測量位置，且選擇的位置越高，結(jié)果精確性就越高，同時(shí)應(yīng)對(duì)測量位置進(jìn)行控制，在實(shí)際范圍內(nèi)設(shè)置最大邊長，完成等級(jí)測量之后開展采集工作?，F(xiàn)階段工程測量中最為常見的一種方法就是局部測量，而碎部測量所運(yùn)用的則為繪制草圖與全站儀，把以上兩種方式有效結(jié)合起來，對(duì)于圖根的布置設(shè)計(jì)運(yùn)用輻射法，根據(jù)工程實(shí)際需求測定某一測量點(diǎn)，應(yīng)確保各點(diǎn)密度一致。

3 結(jié)語

總而言之，在工程測量中應(yīng)用CASS軟件進(jìn)行實(shí)踐操作，對(duì)于提升我國工程測量的精確性有很大的幫助作用。只有保證工程測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，才能提升工程施工設(shè)計(jì)方案的科學(xué)及可行性，從而才能為工程施工的質(zhì)量及安全提供重要的保證。當(dāng)前由于CASS軟件在數(shù)字化成圖、地理應(yīng)用以及直接用于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面存在優(yōu)勢，其正在逐步替代以往的手工作業(yè)模式。