基于Cesium的工程土方量计算与展示系统设计与实现

李 艺，张大富（通讯作者），刘宣广，范俊甫

（山东理工大学建筑工程学院 山东 淄博 255049）

1 引言

精准计算工程土方量对于工程造价与施工进度的准确估算具有重要意义[1]。很多学者针对土方量计算与优化方法开展了研究。黄远祥等[2]在Revit土方平衡的基础上，通过采用根据项目实际情况对特殊地块进行特殊分区的方法替换方格网分区方法，提升了计算精度和计算效率；根据施工工艺水准优化了平整场地的误差区间设置，提升了计算结果与现场的符合程度，使结果更接近现实数据。传统土方计算方式难以满足施工阶段高效展示的要求，不能可视化反馈与校核施工现场的土方量情况，也不利于对施工工期和施工成本的控制，土方计算的效率与系统平台的可视化展示能力亟待改进与提升[3]。针对这一问题，目前有学者将GIS系统应用于土方量的计算中，以提高展示的效果和效率。赵瑞将ArcGIS应用在土方量计算中，通过对研究区土方填挖量进行计算，证明了利用ArcGIS进行土方量计算具有操作简单、精度高、速度快的优点，并且可以实现三维可视化[4]。随着网络技术的快速发展，预计轻量级3D地理场景可视化系统将在基于WebGIS中发挥更大的作用[5]。Cesium是三维空间数据可视化表达的重要平台，是一种轻量级的开源WebGIS开发框架，其开发简单、支持多种地图格式的优点使其应用越来越广泛[6]。目前在使用Cesium平台计算土方量的研究和算法优化方面研究较少。此外，现行土方计算数据来源大多是通过DEM等传统测量的方法，过程繁琐且精度低，通过增加点位来提高精度又会使测量工作大幅增加，在不同软件加载DEM时，不同地形下DEM的精度也不同。……