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浅谈南方Cass在土地平整中的运用


湖 南 水 利 水 电 职 业 技 术 学 院
Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power

毕业论文

设计项目名称:浅谈南方 CASS 在土地整理中 的运用

姓 专 班 学

名: 业: 级: 号:

廖谨铂洋 水利工程 0 9 级水工六班 200901060008 张孟希 郭丽云

指导老师:

任务下达日期:2011 年 11 月 15 日 设计完成日期:2011 年 12 月 5 日 水利工程系





CASS 软件是广州南方测绘仪器有限公司基于 CAD 平台开发的一套集地 形、地籍、空间数据建库、工程应用、土石方算量等功能为一体的软件系 统。 本课件是阐述南方 CASS 在土地平整的运用,以实例的形式讲解,将编 辑、绘图、文字、命令融入到操作中,既说明了南方 CASS 在运用中的功能, 又在学习过程中掌握了其使用方法和使用技巧。 土地整理是采用工程、生物等措施,对田、水、路、林、村进行综 合整治,增加有效耕地面积,提高土地质量和利用效率,改善生产、生 活条件和生态环境的活动。 另外,土地整理是在一定区域内,依据土 地利用整体规划,采取行政、经济、法律和技术手段,对土地利用状况 进行综合整治,增加有效耕地面积,提高土地质量和利用效率,改善生 产、生活条件和生态环境的活动。 关键字:南方 CASS,土地整理,CAD 平台,土方量计算,技巧等。





此论文是通过南方 CASS 软件处理土地平衡问题,通过实例处理过程剖 析讲每一步的命令使用方法和技巧阐述。通过该论文的制作,可以培养学 生综合运用知识的能力和学习自学、处理问题解决实际问题的能力,以激 发学生自主学习的兴趣。 该论文主要分为四部分。第一部分先确定区域的平均高程,第二部分 CASS 工程应用中断面法计算二断面线间土方的步骤,第三部分断面线间土 方计算,第四部分方格网法土方计算。 南方 CASS 在工程中的应用。 主要内容包括:1.基本几何要素的查询 2. DTM 法土方计算 3. 断面法道路设计及土方计算 4. 方格网法土方计算 5. 断面图的绘制 6.公路曲线设计 7. 面积应用 8. 图数转换

一.首先确定区域的平均高程

1.使用南方 CASS 软件“工程应用”菜单下的“等高线生成数据文件” 命令, 提取原始地形等高线上的坐标和高程数据, 保存为原始地形数据.dat 文件。

2.将各点设计平均高程也保存为 CASS 格式的坐标高程数据文件,保存 为平整场地高程数据.dat 文件。Cass 数据格式为: 点号 1,,Y1 坐标,X1 坐标,设计高程 1 点号 2,,Y2 坐标,X2 坐标,设计高程 2

3.使用“等高线菜单”下的“建立 DTM”命令,弹出“建立 DTM”对话 框, 选择“由数据文件生成”,坐标数据文件名中指定“平整场地高程数 据.dat”文件,点击确定后,可生成平整场地高程数据的 DTM 三角网。

4.使用使用“等高线菜单”下“三角网存取”中“写入文件”命令, 弹出保存对话框输入文件名“平整场地高程数据三角网.sjw”,确定后, 用鼠标框选上面生成的三角网,再回车,平整场地高程数据三角网.sjw 文 件保存结束.

5.使用“绘图处理”菜单下的“展野外测点号”命令,在原有地形图 上展绘出平整场地高程数据.dat 文件内的点号,然后使用 Pline 线围取平 整场地计算边界线。

6.使用“工程应用”菜单下的“方格网法土方计算”命令,提示选择 平整场地计算边界线后,点击 PLINE 围取的计算边界,弹出方格网法土方 计算对话框,在高程点坐标数据文件内指定“原始地形数据.dat 文件”, 然后选择“三角网”指定“平整场地高程数据三角网.sjw”文件,点击 “确定”即可获得方量计算结果

二、CASS 工程应用中断面法计算二断面线间土方的步骤 第一步:生成里程文件。一般选择由纵断面生成,在生成前需要用复 合线划出你这两个断面之间的纵断面线(也就是用复合线把这两个断面的 中桩连起来 用鼠标点取“工程应用\生成里程文件\由纵断面生成\新建”。 ●屏幕提示: 请选取纵断面线: 用鼠标点取所绘的那条纵断面线 ●屏幕提示: 输入横断面间距: (米)<20.0> 输入每两个横断面的间距。断面间距 默认值为 20 米。可根据不同的地形条件选择,如果精度要求高可按(1 至 5)米任选。 ●屏幕提示: 输入横断面左边长度:(米) 20 输入大于 0 的任意值。根据你的设计要 求选择横断面左边长度 输入横断面右边长度:(米) 20 输入大于 0 的任意值。根据你的设计要 求选择横断面左边长度

选择中桩点获取方式: (1)结点 (2)等分 (3)等分且处理结点 <2> 1 表 示结点上要有断面通过;2 表示从起点开始用相同的间距;3 表示用相同的 间距且要考虑不在整数间距上的结点。选择其中的一种方式后则自动沿纵 断面线生成横断面线。你可根据你那里的实际情况选择,如果生成的横断 面在里程的分配上不合理你可在以后修改。对横断面的修改有以下编辑功 能添加、变长、剪切、设计、生成。 添加:在现有基础上添加横断面线。执行“添加”功能,命令行提示 选择纵断面线 用鼠标选择纵断面线 输入横断面左边长度:(米) 输入横断面右边长度:(米) 选择获取中桩位置方式: (1)鼠标定点 (2)输入里程 <1> 1 表示直接 用鼠标在纵断面线上定点。2 表示输入线路加桩里程。 指定加桩位置:用鼠标定点或输入里程。 变长:可将图上横断面左右长度进行改变;执行“变长”功能,命令 行提示: 选择纵断面线: 选择横断面线输入横断面左边长度:(米) 输入横断面右边长度:(米) 21,输入左右的目标长度后该断面变长。 剪切:指定纵断面线和剪切边后剪掉部分断面多余部分。 设计:直接给横断面指定设计高程。首先绘出横断面线的切割边界, 选定横断面线后弹出设计高程输入框: 生成:当横断面设计完成后,点击“生成”将设计结果生成里程文件。

第二步:选择土方计算类型。用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算 \道路断面 点击后弹出对话框,道路断面的初始参数都可以在这个对话框中进行 设置的。 第三步:在上述对话框中给定计算参数。选择里程文件:选择你保存 的那个里程文件的路径和文件。 横断面设计文件:也可不选横断面设计文件,在下面的各项参数里填 上横断面的设计参数单位为米。如果选择:点击:“工程应用\断面法土方 计算\道路设计参数文件”,弹出一个录入界面。可在此录入各个横断面的 设计参数。 点“确定”按钮后,弹出对话框: 输入绘制断面图的横向比例; 输入绘制断面图的纵向比例; 设置是否绘制标尺; 指定绘制断面图的位置; 系统根据上步给定的比例尺,在图上绘出道路的纵断面。 如果道路设计时该区段的中桩高程全部一样,就不需要下一步的编辑 工作了。但实际上,有些断面的设计高程可能和其它的不一样,这样就需 要手工编辑这些断面。 用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\修改设计参数 ●屏幕提示:选择断面线:这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线, 选设计线或地面线均可。选中后弹出一个对话框,可以非常直观的修改相

应参数。 如果生成的部分实际断面线需要修改,用鼠标点取“工程应用\断面法 土方计算\编辑断面线”功能。 ●屏幕提示:选择断面线:这时可用鼠标点取图上需要编辑的断面线, 选设计线或地面线均可(但编辑的内容不一样) 。选中后弹出一个对话框, 可以直接对参数进行编辑。 如果生成的部分断面线的里程需要修改,用鼠标点取“工程应用\断面 法土方计算\修改断面里程”。 ●屏幕提示:选择断面线:这时可用鼠标点取图上需要修改的断面线, 选设计线或地面线均可。断面号: X,里程:XX..XXX,请输入该断面新里 程:输入新的里程即可完成修改。 将所有的断面编辑完后,就可进入第四步。 第四步:计算工程量。 用鼠标点取“工程应用\断面法土方计算\图面 土方计算”。 命令行提示:选择要计算土方的断面图: 拖框选择所有参与计算的道 路横断面图 指定土石方计算表左上角位置: 在屏幕适当位置点击鼠标定点。系统 自动在图上绘出土石方计算表, 并在命令行提示:总挖方= XXXX 立方米, 总填方= XXXX 立方米。至此,该区段的道路填挖方量已经计算完成。

三、断面线间土方计算是计算两工期之间或土石方分界土方的工程量。

第一步:生成里程文件 分别用第一期工程、第二期工程(或是土质层石质层)的高程文件分别生 成里程文件一和里程文件二。 第二步:生成纵横断面图 使用其中一个里程文件生成纵横断面图。用一个里程文件生成的横断 面图,只有一条横断面线,另外一期的横断面线需要使用“工程应用”菜 单下的“断面法土方计算”子菜单中的“图上添加断面线”命令。在选择 里程文件中填入另一期的里程文件,点击“确定”按钮,命令行显示:选 择要添加断面的断面图: 框选需要添加横断面线的断面图。回车确认,图 上的断面图上就有两条横断面线了 第三步:计算两期工程间工程量 用鼠标点取“工程应用”菜单下的“断面法土方计算”子菜单中的“二断 面线间土方计算”。点击菜单命令后,命令行显示: 输入第一期断面线编码(C)/<选择已有地物>:选择第一期的断面线。 输入第二期断面线编码(C)/<选择已有地物>:选择第二期的断面线 选择要计算土方的断面图:框选需要计算的断面图。 回车确认,命令行显示 指定土石方计算表左上角位置:点取插入土方计算表的左上角 总挖方=XXX.XX 立方米,总填方=XXX.XX 立方米 至此,二断面线间土方计算已完成了。

四、方格网法土方计算

由方格网来计算土方量是根据实地测定的地面点坐标(X,Y,Z)和设 计高程,通过生成方格网来计算每一个方格内的填挖方量,最后累计得到 指定范围内填方和挖方的土方量,并绘出填挖方分界线。

系统首先将方格的四个角上的高程相加(如果角上没有高程点,通过 周围高程点内插得出其高程),取平均值与设计高程相减。然后通过指定 的方格边长得到每个方格的面积,再用长方体的体积计算公式得到填挖方 量。方格网法简便直观,易于操作,因此这一方法在实际工作中应用非常 广泛。

用方格网法算土方量,设计面可以是平面,也可以是斜面,还可以是 三角网,

1、设计面是平面时的操作步骤: 用复合线画出所要计算土方的区域,一定要闭合,但是尽量不要拟合。 因为拟合过的曲线在进行土方计算时会用折线迭代,影响计算结果的精度。 选择“工程应用\方格网法土方计算”命令。 命令行提示:“选择计算区域边界线”;选择土方计算区域的边界线 (闭合复合线)。

屏幕上将弹出方格网土方计算对话框,在对话框中选择所需的坐标文 件;在“设计面”栏选择“平面”,并输入目标高程;在“方格宽度”栏, 输入方格网的宽度,这是每个方格的边长,默认值为 20 米。由原理可知, 方格的宽度越小,计算精度越高。但如果给的值太小,超过了野外采集的 点的密度也是没有实际意义的。

点击“确定”,命令行提示: 最小高程=XX.XXX ,最大高程=XX.XXX 总填方=XXXX.X 立方米, 总挖方=XXX.X 立方米 同时图上绘出所分析的方格网,填挖方的分界线(绿色折线),并给出 每个方格的填挖方,每行的挖方和每列的填方。 2、设计面是斜面时的操作步骤: 设计面是斜面的时候的,操作步骤与平面的时候基本相同,区别在于 在方格网土方计算对话框中“设计面”栏中,选择“斜面【基准点】”或 “斜面【基准线】”

如果设计的面是斜面(基准点),需要确定坡度、基准点和向下方向 上一点的坐标,以及基准点的设计高程。 点击“拾取”,命令行提示: 点取设计面基准点:确定设计面的基准点; 指定斜坡设计面向下的方向:点取斜坡设计面向下的方向;

如果设计的面是斜面(基准线),需要输入坡度并点取基准线上的两 个点以及基准线向下方向上的一点,最后输入基准线上两个点的设计高程 即可进行计算。

点击“拾取”,命令行提示: 点取基准线第一点:点取基准线的一点; 点取基准线第二点:点取基准线的另一点; 指定设计高程低于基准线方向上的一点:指定基准线方向两侧低的一 边;

3、设计面是三角网文件时的操作步骤: 选择设计的三角网文件,点击“确定”,即可进行方格网土方计算。





这段时间也算是大学生涯的尾声了,整个毕业设计的制作,让我感觉 到了前所未有的紧张和压力,回想一下,三年来着是让我印象最深的一件 事了,这样同样预示着毕业之后的社会竞争就业压力。同时,通过毕业设 计的制作也让我更清楚的认识到了真才实学的重要性,只有真正的掌握了 理论和实践操作能力才有挑战人生的砝码。这段时间里我也更认识到了理 论和实践结合的重要性,实践需要理论做基础,理论更需要实践来实现价 值,书本上的理论知识通过此次实习得到了更好的实践。通过学习实践和 老师的指导同学的帮助以大量明晰的操作步骤和典型的应用实例,让我的 动手能力和思维方面有了很大的提高,更深入了解了所用软件的应用方法 和技巧,同时对图形的认识分析及绘制流程更加熟悉。当前的软件的功能 日趋复杂,不学到一定的深度和广度是难以在实际应用中应付自如的,因 此反映出学习的还不够,缺点疏漏。我会在以后的学习和工作中更加刻苦 学习及研究,不断开拓视野,增强自己的实践操作技能,为以后能做出更 好的作品而努力。 展现在自己面前的事一片任自己驰骋的沃土,也分明感到了沉甸甸的 责任。在今后的工作和生活中,我讲继续努力学习,深入实践,不断提升 自我。 由于制作人水平有限,论文中难免有不足之处,恳请老师和学生们给 予指正。

参考文献 [1] [2] [3] [4] 南方 CASS7.0 的《参考手册》 樊惠芳.农田水利学[M]。郑州:黄河水利出版社,2007. 南方 CASS7.0 实用教程. 王军得.CASS7.0 测图软件中 DTM 的建立与应用[J].四川测绘.


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