【摘要】：随着现代化技术的不断发展和使用，测绘技术也得到了很大的发展，现代数字测绘技术逐渐向着智能化发现，但是在应用中还存在不少的问题，土石方量计算方法有很多，各种方法精确度和使用范围存在一定差异，本文主要分析测量土石方量计算方法。 
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【关键词】：土石方量；精度；方格网法 
计算工程量是测量技术人员必要的基础工作，准确的工程量计算对施工方案的合理设计至关重要，目前土石方量计算方法主要包括方格网法、断面法等，不同方法的适用范围和精确度有一定差异，本文主要分析测量土石方量的计算方法。 
1.方格网法计算方法分析 
方格网法在计算中利用现有的数字地形图将场地划分为若干网格，根据实际测量求出零线位置，然后计算工程量。基本计算公式为V=Ah均=AΣph/Σp，式中A代表场平总面积，公式进行微分得到ΔV=h均ΔA+AΣph/Σp，从简化问题角度出发，建设方格网划分均为正方形，A=L2，在方格网中不存在拐点的情况下，L=√NS，土方时计算相对中误差mv2/V2=（2/√A）2ml2+ma2ΣP2/h均2（ΣP）2，式中ml代表边长测量中误差，mh代表施工高度误差，mo代表等高线高程中误差。 
由于人眼存在的误差，图上直线长量测中误差一般在±0.1mm，在比例尺为1：500情况下，ml=0.10m，在比例尺为1：2000时，ml=±0.20m，hi=H地-H设，H地=-Hed2/dh0，mh2=m02+（d2+d12）h02md2/d4。由于方网格法在计算中假设两点的坡度均匀，但是实际情况并非如此，因此该方法适合使用在地形起伏小的区域，地形图比例尺越大，精度越高。 
2.断面法计算方法分析 
断面法在计算中，沿着垂直方向每隔一段距离测量一个断面，断面间的土石方量等于截面积乘以间距的值，假设第i各断面间距为Li，则土石方量V=Σ（Ai-1+Ai）Li/2。从该方法的计算中可以看到，在地形起伏不大的情况下，或者是挖掘深度不大，采用断面法计算非常方便。断面法的计算结果精度与L的选取相关，L越小，计算量越大，精度越高。在实际的应用中，断面法存在很大的工作量，计算速度很慢，若是土石方量计算范围比较法，对精度要求比较高，这种方法显然不太合适。另外场地在测量中若是存在高低差，还需要通过计算平均值减小误差，工作量大，在精度要求不高，场地范围小的情况下可以考虑采用断面法计算土石方量。 
3.DEM计算方法分析 
DEM法（数字地面模型计算方法Digital Terrain Model）是随着科学技术的发展而出现的一种计算法，用一群地面点的平面坐标和高程描述地表形状，DEM的特征值可以采用土壤类型、高程以及植被等进行表示，区域内的地貌特征采用X、Y、Z等坐标表示，以坐标形式代表地表起伏变化特征，具有形象、直观以及精确的特点，在计算中直接运用原始数据，剖面图可信度很高，极大地提高了计算精度和计算速度。 
DEM模型在计算中根据实际测定的地面坐标和设计标高，形成三角形网，计算填填挖方量，最后得到挖方的土石方量，若是将DEM看作为空间曲面，填挖前后两个DEM就可以作为空间曲面，计算机就可以计算两个曲面的交线，对曲面任意切割得到曲面间空间体积就是土石方量。一般可以采用曲线方程、横断面或者是三角网来描述，区中曲面方程难以准确描述地面起伏情况，可以采用了另外两种方法描述，地面的起伏情况可以采用平行截取的横断面拟合，断面数目越多，起伏描述越精确。该方法在计算中需要先建立两个DEM，通过差值计算土方量，ΔDEM=DEMt-DEMd，ΔZ（i，j）=Z（i，j）t-Z（i，j）d。 
DEM法误差来源包括自然真实表面的采样、中心采样以及平均偏差等，自然表面的采样误差主要室友使用仪器引起，重新采样误差受到采样区间和所用插值方法的影响，误差的表达与实际地面的平均偏差属于非随机空间分量，与研究对象要求精度有关。DEM法实际精度主要来来自原始数据的采集误差以及内插误差，数据采集出现的误差可以通过使用精密仪器来减小，如采用仿射变换消除图纸误差、高密数字仪器减小误差等。高程内插误差与所采用的数学方法和采样的方式相关。采用DEM法计算土石方量，作业人员工作量小，计算精度高，出现错误的机会很小，而且能够实现计算机自动化计算，目前市场面的GIS软件均具有相应的DEM产品，值得注意的是，不同软件对地形的精度也存在一定的差异，因此在计算中需要根据地形合理选择软件。 
4.等高线法 
等高线法可以计算两条等高线的土石方量，这种计算方法在计算中要求等高线必须闭合，若是没有这个条件，需要三离散化等高线，然后再计算，假设量等高线体积为截锥形体，计算公式V=（Ai+Ai+1）（hi+1-hi）/3，式中Ai和hi分别代表第i条等高线的底面积和高程。该计算方法与高踞的关系紧密，测量中，每隔一定距离测量一个碎部点，在地形比较复杂的情况下，误差很大，一般等高线法使用在土石方量的估算中。 
【结束语】： 
综上所述，本文主要分析土石方量的计算方法，在地面起伏比较大、坡度变化较多的情况下，可以采用方格网法计算，断面法更加适合使用在高差变化大的计算中，DEM法适合使用在所有场地中，精度也是比较高，在具体的计算中还需要根据实际条件合理的选择计算方法。 
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