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摘要：数字化测图近年来代替了以前传统的白纸测图，在工程中也被广泛应用。本文以某弃土场计算弃土工程量为工程实例，在复杂地形中的数字化测图方法，运用南方数字化成图软件进行绘制地形图，并用两种方法进行土石方工程量计算，计算结果工程量与现场运输车统计量基本吻合，且计算速度快，满足规范要求，本文为以后同类情况地形的土石方工程量计算提供了参考。
关键词：数字化成图 土石方 计算
0 引言
随着计算机技术的发展和测量仪器技术的改进，传统的测图方法已逐渐被数字化测图所取代。数字化测图不同于传统的利用半圆仪、比例尺等绘图工具操作的白纸测图，它是利用先进的GPS、全站仪等测绘工具进行野外地形数据的信息采集，数字化测图的成图是借助计算机与地图成图软件进行编辑的，是一种全解析、机助测图的方法，在工程建设中也得到了广泛的应用。数字化测图在复杂地形中进行数据采集，利用数字地图成果计算土石方工程量，具有先进性、经济性、安全性、准确性等优点。在复杂地形中，运用GPS-RTK进行数据采集，速度快，定位精度较高，需要测量人员较少，高效经济；运用全站仪无棱镜测量，可对人无法到达的地方，深沟，高边坡等地方进行测量，安全可靠，计算土石方工程量时运用计算机南方数字化成图软件进行数据处理，计算，准确性很高。
1 工程概况
某弃土场工程位于一个深沟山地中，地势较复杂，最底处测量人员无法到达，弃土平面面积约1万平方米，弃土方量以实际弃土完成面为准，业主方要求工程量计算以现场测量人员实测数据计算为准。业主在场外提供了三个高等级的原始控制点，并与施工单位完善了控制点交接工作和相关手续。
2 数字化测图外业数据采集
2.1 原始控制点复测及建立图根控制网
首先对业主提供的三个原始控制点进行复测，经复测，三个原始控制点点位误差均在规定的限差内，满足规范要求，可以使用，复测成果并上报相关单位审核。若复测成果精度超限，应即时联系相关单位。三个原始控制点离弃土场区域相对较远，不方便测图使用，因此需在弃土场周围建立图根控制网，与三个原始控制点进行联测，平差后计算出四个图根控制点的坐标，分别为：T1，X=7320.500米 Y=9346.080米H=439.545米；T2，X=7384.814米Y=9395.068米H=437.589米；T3，X=7387.762米Y=9472.082米 H=438.846米；T4，X=7387.762米Y=9472.082米H=438.846米。图根控制点位置相对稳定牢固，相互通视，地势开阔，方便全站仪及GPS进行测量作业。
2.2 原始地面数据采集
原地面数据采集先用GPS进行测量，沿测区范围先测量一个封闭区域的数据，再在这个区域内测量地形点，测完人能到达的地方后，再利用全站仪无棱镜测量深沟内人无法到达的测点，测量时分几站进行测量，将每一个坡脚点，坡顶点等关键特征点均一一不重复不遗漏地进行测量，测量的点位能真实地表达现状地形的起伏，并有一定的密度为原则，测量所采集的点全部储存在测量仪器里面。
2.3 收方地面数据采集
弃土工程完成后，先对图根控制点进行复测，经复测精度满足精度要求，利用图根控制点为基准点对弃土完成面进行测量。测量第一步为沿弃土面与原地面的相交线进行测量一个封闭区域，作为计算土石方量的区域，这一步测量最为关键，决定了数据采集和内业计算的准确性，再测量本区域内其他特征地形点，并将数据存入仪器中。
3 数字化测图内业成图处理
3.1 下载测量数据
将全站仪和GPS测量的点传入计算机中，并保存为DAT格式，原地面数据一共为259个点，收方面数据一共为92个点，将所有点按照以下前10个点的数据格式打印，并经相关单位签字确认，传出的部分收方面数据表1，原地面数据如表2。
表1 收方面测量数据
3.2 展高程及建立DTM
将以上传输出来的测量数据运用南方数字化成图软件进行展高程点，建立DTM。三维原地面DTM模型如图1：
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图1 原地面三维DTM模型
收方面三维DTM模型如图2：
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图2 收方面三维DTM模型
3.3 修改DMT及绘制等高线
由测量数据采集的DMT模型还需要进行修改，修改的原则为不删除采集的数据点，只改变三角网的组合方式，三角网组合为就近原则，使之与测量时的地形相合，最后绘制等高线，完成了在工程中地形图的测绘工作。
原地面三维数字地形图如图3：
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图3 原地面三维数字地形图
收方面三维数字地形图如图4：
4 数字化测图在计算土石方工程量中的应用
4.1 方格网计算土石方工程量
本弃土场原地面地形比较复杂，将原地面三维数字地形图存取三角网文件作为设计面数据，以收方面三维测量数据作为原地面来进行计算，采用2*2米方格网，总弃土工程量为50033.9方，计算结果如图5：
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图4 收方面三维数字地形图
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图5 方格网土石方工程量计算图
4.2 二期三角网叠加计算土石方工程量
计算本弃土场另外一种方法为二期算量法，以原地面三维数字地形图存取三角网文件、收方面三面三维数字地形图存取三角网文件进行计算，总弃土工程为51545.4方，计算结果如图6：
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图6 二期土石方工程量计算图
5结束语
根据本弃土场工程数字化测图及计算土石方工程量过程可以看出，两种内业土石方工程量计算方法结果相对误差为2.98%，在允许误差5%范围内，故外业数据采集工作尤为重要，关键要采集到地形变化的特征点，并有一定的密度，内业数据处理的关键是DTM模型的修改和整理，数字化测图为工程中土石方工程量的计算，提供了最基本最重要的数据基础和计算依据。方格网土石方工程量计算结果为50033.9方，二期土石方工程量计算结果为51545.4方，实际运输车运输弃土的方量折合为压实方量为51125方，经对比，利用二期土石方计算比方格网土石方计算工程量的计算结果要更接近实际工程量，实践证明本方法在小区域场平、弃土等工程土石方工程量计算更为实用、高效，可供类似工程参考运用。
参考文献：
[1] 周韶滔.数字化测图相关问题思考与探讨[j].城市建设，2010（18）.
[2] 胡连柏.浅析数字化测图相关技术问题[j].科技传播，2010（13）.
作者简介：曹存勇 男 1982.03 本科 高级工程师 18384112090 292721001@qq.com 四川省成都市天府大道北段1480号拉德方斯大厦西楼9层 610041