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在土地整理项目规划设计中,准确快速地计算士方量对规划设计、投资估算及资金分配等具有重要意义。
本文提出了一种新的进行丘陵地区梯田土方量计算的有理方法、原理和相关计算公式。根据所提出的原理及公式,构建了完整的土方工程量计算系统。该方法核心内容如下:运用GIS对项目区的数字高程模型(DEM)进行分析,得到不同坡度下面积的分布频度,从而得出面积与坡度之间的函数关系。再通过对不同坡度下修筑给定形式梯田的土方量与相应的面积分布频度进行加权积分,得出项目区修建给定形式梯田的总土方量值。
运用MapGis软件对数字高程模型(DEM)进行统计分析,通过Gragher软件得到不同坡度下面积分布的频度,通过指数拟合得到面积—坡度函数。采用编写的VB程序进行积分运算,得到项目区的总土方量。
以湖北省英山县西河士地整理项目为具体案例,对这种计算方法进行了验证。项目区中的面积与坡度存在很好的指数相关关系。分别使用5°和2°两种坡度分级间隔的面积分布数据,采用坡度分级的左端点、中间点和右端点值为对应的坡度值进行统计分析,拟合曲线的确定系数(R2)分别为0.91和0.88。用本研究所提出的方法计算到的土方量与手工计算结果比较,采用5°坡度分级和2°坡度分级时误差分别为3.1%和1.6%。由此可以看出,该方法具有很高的精度,并且坡度分级间隔越小,计算出的结果精度越高。
最后将GIS软件中蓄积量功能计算出的结果和单一坡度下梯田土方量计算的结果进行了比较,误差达到87%。
本方法计算原理和思维逻辑清楚,并且具有简便、快捷的特点,并且在已知梯田形式给出的情况下,在规划设计之前就可以估算土方量,不但为今后丘陵地区梯田土方量的计算工作提供了新的思路,而且能够用于项目区审查的工作中,提高审查效率和效果。