1。2  国内外研究现状

传统的土方量计算方法有很多种，常用的是断面法、方格法、等高线法和散 点法。断面法主要适用于地形起伏较大的山地和线路工程中，是土方计算的主要 方法。方格网法主要用于地形起伏小的平坦地区。等高线法主要适用于地形起伏 较大，而要求精度较高的山地区域。传统的土方计算方法不仅工作量大，同时， 在运用方法土方量，其结果相差较大。

土方量计算是数字高程模型的主要应用之一。传统的上方量计算方法精度相 对较低，无法得到用户要求的精度。针对工程设计中传统上方量计算方法所存在 的不足之处，本文讨论分析了基于规则格网和不规则三角网的的土方量计算，并 对两者进行了优化处理。

1。3  论文研究的目的及意义

论文旨在研究基于DEM工程土方量算法的研究与实现，分析讨论如今土方

量计算中存在的不足之处，并对规则格网和不规则三角网进行可优化分析。利用

VB程序设计语言实现和完善了在规则格网基础上的土方量计算。

2 数字高程模型（DEM）的数据获取及建模方法

2。1 数字高程模型（DEM）的基本概念

数字高程模型（Digital Elevation Model)，简称DEM。它是用一组有序数值 阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型。

用数学的方法表述是指在区域D上的三维向量有限序列，其函数形式为：文献综述

Vi ( Xi,Yi, Zi);i 1,2,3,。。。,n

其中Xi,Yi表示平面坐标，Zi是Xi,Yi相对应的高程值。

2。2 数字高程模型（DEM）的数据源及特征

DEM的数据采集具体采集何种数据源和生产工艺，由这些数据的可获得性， 和 DEM的分辨率、精度要求、数据量大小和技术条件等共同决定。

2。2。1 实地测量

仪器：

(1) 全球定位系统GPS；

(2) 全站仪或经纬仪；

(3) 袖珍计算机。 获取方式：

地面控制点和采样点空间位置、高程数据。 优点：

直接获取高精度的DEM数据。 缺点：

(1) 工作亮点；

(2) 效率不高；

(3) 费用昂贵。

2。2。2 各种比例尺地形图

这是近年来获取DEM数据最广泛的方法之一。 优点：

(1) 来源丰富，廉价；

(2) 对仪器设备和作业人员要求不高；

(3) 采集速度相对较快。 涉及问题：

(1) 地图符号数字化；

(2) 已有的数字化数据不能满足现势性要求；

(3) 地形图的综合程度；

(4) 地形图的数据质量，尤其指在精度方面。 几何精度和内容的详细程度和选择的比例尺有很大关系，具体参见表2-1。

表2-1 我国地形图比例尺系列和特征

1:5000 1 50m 20cm

1:1万 2。5 100m 10cm

1:2。5万 5 250m 4cm

1:5万 10 500m 2cm

综合程度低 较真实反应地 形地貌

2。2。3 航天航空数字摄像

航空数字摄影： 获取现势性强，精度较高的大范围DEM数据。 航天遥感：

获取的高程数据精度较低但现势性强，只能用做粗略勘测。 新技术：