基于全站仪的编码法测图及数据的转换

基于全站仪的编码法测图及数据的转换
摘要：本文讲述了编码法测图的特点，并以Nikon全站仪为例说明野外采集的步骤以及内业数据的处理，并通过程序把数据把数据转换成CASS软件所需要的数据格式的过程。

关键词：编码法；CASS；VB；野外采集；数据转换
1.概述
随着现代电子测量技术的发展,大平板、小平板等传统测量手段被淘汰,取而代之的利用带有存储、传输功能的全站仪在外业采集地表数字信息，在内业利用制图软件编辑生产数字地图。

目前,草图法和编码法是野外数据采集中最常用的测图方法。

2.编码法测图的特点
2.1.草图法和编码法测图的优缺点
2.1.1草图法测图
草图法测图是外业用电子手簿或带有存储功能的全站仪采集碎部点的坐标数据，现场绘制测点草图，内业根据手绘草图图形编辑。

其优点是：
①外业仪器操作简单，采点效率高。

②可以根据草图一次性成图。

缺点是：
①绘制草图时容易记错点和漏点。

②草图上负载太多，影响内业人员的成图效率和成图质量。

③需要专人画草图，人员技术要求较高。

④采集的全部为坐标数据，一但设站错误将会造成数据的大量返工。

2.1.2编码法测图
编码法测图是现场只对复杂地区绘制局部测站草图，并在数据采集中给每个碎部点输入其编码，然后通过自编程序处理外业采集的数据，展绘在图形中，就能看到所测图形的整体框架。

其优点是：
①点状地物和线状地物用不同编码分开，减少了干扰；
②减少人员的配备，两人即可作业，提高了效率；
③全部为原始数据采集，便于对错误数据的修改；
④可以在无控制成果的情况下先测图，最后根据控制成果对图形进行平移和旋转；缺点是：
①凭记忆连图，可能有错误，需要把编辑过的图打印出来到实地复查；
②测量人员需要掌握外业测量和内业编图的能力
2.2.编码法测图的规则
图形中的地物要素可归纳为点状（如电杆、路灯、下水井等）、线状（房线、坎子、道路等）和面状（旱地、草地等）地物，由于面状地物是由多条线首位相连而成，所以野外数据所采集的只涉及到前两种。

CASS的简码与编码的对照关系在“\CASS70\SYSTEM\JCODE.DEF”文件里定义，其格式为: 简码,编码
A1,141101 （此处为房线编码）
A2,144400 （此处为栅栏编码）
……
A14,171300 （此处为电杆编码）
END
这样我们可以定义自己比较好记的简码，不用记忆比较长的编码，提高野外作业的效率。

3.外业采集的方法
此处以Nikon352全站仪为例来说明外业采集在仪器上的操作步骤。

1，首先建立一个项目，既数据存放的文件，如下图
2，然后按键进入设站菜单，如下图：
此处选4“快速建站”,ST为测站点，HI为仪器高，BS为后视点,HA为定向角度。

3，最后开始采集碎部点，测量玩距离后，进行偏心改正，按“REC”键存储数据，如下图：
PT碎部点号或支点名，HT为镜站高（无高时输入0）, CD为本点的编码。

我们把每个采集数据的编码规定为简码加识别码。

识别码规定为：“-”表示与上一个点连；“-n”表示与本点隔n-1个点连；“.”表示为点状地物，如
“A1-”代表本点与上一个点（本点点号减1）相连且编码为A1
“A2-2”代表本点与和本点隔2个点（本点点号减3）相连且编码为A2
“A14.”代表本点为点状地物，其编码为A14
另外“ZD”代表本点为支点
4.内业数据处理
下面为采集的6个碎部点数据来说明一下整个过程
CO,Nikon RAW data format V2.00
......
ST,TA48,,TA47,,1.452,0.0000,0.0000
SS,Y1,1.200,41.484,201.0605,89.4835,08:57:45,ZD
SS,1,1.200,40.85,201.3723,89.4101,08:58:13,A14.
ST,Y1,,TA48,,1.471,0.0000,0.0000
SS,2,2.000,14.20,67.0216,93.5325,09:09:07,
SS,5,1.200,12.05,27.3142,80.3758,09:10:13,A14.
SS,22,0.000,6.97,48.2722,69.4053,09:16:57,A2-1
SS,26,0.000,5.79,119.1234,69.0814,09:18:40,A1-
SS,24,1.200,12.60,102.4809,91.0129,09:17:50,A1-
说明：
“CO”后面为一些仪器设置的信息，转换时可以不管
“ST”为测站信息：测站，，定向点，，仪器高，，定向角度
“SS”为碎部信息：点号或支点名（点号可以不连续），镜高，斜距，水平角，垂直角，采集时间，编码
由于不同型号仪器记录的数据格式不同，所以要通过程序转换去掉无用信息，生成我们自定义的格式，如下：
111,TA48,TA47,1.452,0.0000
222,Y1,201.0605,89.4835,41.484,1.200,ZD
222,1,201.3723,89.4101,40.85,1.200,A14.
111,Y1,TA48,1.471,0.0000
222,2,67.0216,93.5325,14.20,2.000,
222,3,27.3142,80.3758,12.05,1.200,A14.
222,4,48.2722,69.4053,6.97,0.000,A2-1
222,5,119.1234,69.0814,5.79,0.000,A1-
222,6,102.4809,91.0129,12.60,1.200,A1-
说明：
“111”为测站信息：测站，定向点，仪器高，定向角度
“222”为碎部信息：点号（或支点名），水平角，垂直角，斜距，镜高，编码
然后再同一目录下建立KZCG.DAT文件，里面存放所要用到的控制点成果：
TA47,118,6004530.392,304899.152,61.898
TA48,118,6004556.819,304867.918,68.841
点号，代码（可以根据软件的代码自定义），X坐标，Y坐标，高程
在用程序打开第一步转换后的文件进行计算，生成CASS下的坐标文件和引导文件
坐标文件(展点.DAT)：
1,,304848.65,6004592.839,69.31
2,,304839.224,6004582.111,67.73
3,,304848.254,6004581.331,71.46
4,,304845.805,6004587.067,0
5,,304842.608,6004593.269,0
6,,304835.9,6004589.774,69.27
引导文件(引导.DAT)
A14,1
A14,3
A2,4,2
A1,5,4
A1,6,5
由于篇幅有限，只列出程序的思路
1，设计一个人机交换的界面，定义各按钮的事件，如添加通用对话框CommonDialog 部件。

2，打开文件，逐行读取，根据“111”和“222”来判断是设站信息或碎部信息，并执行相应的代码：
Do While Not EOF(1)
Input #1, BMSB
Select Case BMSB
Case Is = "111" '设站
Input #1, CZD, DXD, Hyq, GUl
读取“KZCG.DAT”文件，获取CZD和DXD的坐标，计算测站方位角。

Case Is = "222" '碎部计算
Input #1, SBDH, Ha, Va, Sd, Hjz, Bm
此处设计一个计数器，对碎部点号重新排序。

先根据测站方位角利用极坐
标法计算每个点的坐标，存入“展点.DAT”, Bm为“ZD”的支点数据，计
算后的坐标追加到“KZCG.DAT“文件里。

然后根据Bm中是否包含有“-”
或“.”字符来生成“引导.DAT
End Select
Loop
最后把数据引入CASS进行编辑
1.打开CASS软件，设定好绘图参数
2.点击“绘图处理”下“展野外测点点号”，选择
坐标文件“展点.DAT”
3.点击“绘图处理”下“编码引导”，选择“引
导.DAT”，紧接着选择其对应的坐标文件“展
点.DAT”。

4.这样就生成即如右图的效果，然后在此图的基础
上进行编辑。

5.结束语
外业测量时要求跑尺员能对所测地物实地有一个图形的概念，并要求测量员对编码的准确输入，这样展绘出的图形就可以大大减少内业的工作量。

不同的绘图软件所要求的数据格式不尽相同，应根据不同的仪器和绘图软件编写不同的数据转换程序。

笔者所在单位一直使用该方法做业，利用程序可以同时生成南方CASS、广州开思、浙大数维等软件所要求的格式，其结果非常令人满意。

参考文献
【1】张树兵等.VisualBasic6.0中文版入门与提高.北京:清华大学出版社，1999
【2】CASS7.0说明书，南方测绘仪器公司
【3】DTM352/DTM-350/DTM-330操作手册，北京中翰仪器有限公司。