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 名： 廖谨铂洋 专 业： 水利工程 班 级： 0 9级水工六班 学 号： 200901060008 指导老师： 张孟希 郭丽云
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
摘 要
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。
前 言
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。
结 论
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] 南方CASS7.0的《参考手册》
[2] 樊惠芳.农田水利学[M]。郑州：黄河水利出版社，2007. [3] 南方CASS7.0实用教程.
[4] 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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