数字水准仪数据格式转换及检查的解决方法

第33卷第4期2010年8月
测绘与空间地理信息
GEOMA TICS &SPA T I AL I N FORMA TI ON TECHNOLOGY
Vol .33,No .4Aug .,2010
收稿日期:2010-03-05
作者简介:林宜华(1972-),男,福建福州人,工程师,2000年毕业于武汉大学地籍测量与土地管理专业,主要从事工程测量、控制测
量、大比例尺数字化测绘及质量检查工作。

数字水准仪数据格式转换及检查的解决方法
林宜华
(福建经纬测绘科技服务中心,福建福州350003)
摘要:随着数字水准仪的发展,在水准测量中,数字水准仪以其高精度、智能化、省人力等特点而得到广泛的应
用。

本文分析了常见的几种数字水准仪在进行外业测量中后期数据检查所遇到的格式问题及其数据格式统一的解决方法,避免了一些不必要的烦琐的人工计算检查各项限差,节省了人力物力。

关键词:数字水准仪;格式;检查中图分类号:P204 文献标识码:B 文章编号:1672-5867(2010)04-0221-04
Soluti on for Dat a For mat Transfor mati on and Exam i n ati on of
D i git al Leveli n g I nstru ments
L I N Yi -hua
(Fuji a n J i n gwe i Survey i n g Techn i que Serv i ce Cen ter,Fuzhou 350003,Ch i n a)
Abstract:W ith the devel opment of digital leveling instru ments,they are widely app lied in leveling survey f or its characteristics such as high p recisi on,intelligence,manpower cost -efficiency etc .This paper analyzed s ome p r oble m s about data f or mats we met,p r ovided the s oluti on f or data f or mat unificati on,when we use several kinds of common digital leveling instru ments t o check the data in late peri od of on -s pot surveying,avoided s ome unnecessary tedi ous manual calculati on,and saved the hu man and material res ources .Key words:digital leveling instru ments;f or mat;check
0　引　言
虽然GPS 拟合高程可以达到±0.15m,甚至
±0.05m 的精度,但目前高精度的水准测量还是依赖常规的几何水准测量方法。

在水准测量仪器方面,电子水准仪正在逐步取代传统的光学水准仪。

数字水准仪是装有光敏二极管阵列(CCD )图像传感器,通过人工目视调焦照准标尺后,启动测量按键,标尺上的条码刻度分化图像反射在望远镜中成像,并通过分光器分成两束:一束转到观测镜上供观测员监视;另一束转到光电传感器(又称探测器)CCD 上。

其视频信号被光敏二极管感应转化为电信号,经整形后进行模数转换(A /D ),从而输出数字信号进入微处理器完成整个测量过程。

1　数字水准仪的特点
数字水准仪的标称精度有±0.3～±1.5mm /k m 不等(视各厂家的不同等级仪器而定)。

其数据的读取、处理、存储均实现了自动化。

操作方便、直观。

读数客观,减少了人为误差,成果精度更加可靠。

方便地与计算机连接,
使数据的传输、处理高度自动化。

数字水准仪自动记录数据,省去了报数、听记及现场计算等工序,减轻了劳动强度,避免了手记可能产生的差错,大大提高了观测速度,效率成倍提高,同时也减少了人为误差影响,提高了观测精度,节省了人力物力。

2　数字水准仪后期数据检查格式不一致的
问题
各类数字水准仪导出的电子手簿(原始数据)因品牌厂家的不同,其格式也大相径庭。

由于仪器的不同,同样是三等水准手簿,天宝Tri m ble D i N i 与拓普康DL -100C 手簿差别很大,见图1、图2。

同一种仪器由于观测顺序的不同,其手簿也存在差异,如图2、图3分别是用拓普康DL -100C 观测的三等水准手簿(测量模式:后前前后)和四等水准手簿(测量模式:后后前前)。

虽然数字水准仪中自带的程式能自动控
制相关的限差,但并不是《规范》(《国家三、四等水准测量
规范》简称,下同)中规定的各项限差都能控制,如:视距累积差,视线高等限差超限后不会提示,另外由于后期数
据处理的人为因素,也会使得原始数据失真,
这就需要我们对所提交的手簿成果进行检查。

由图1、图2、图3
数字
图1　天宝Tr i m ble D i N i 电子水准手簿
F i g .1　Tr i m ble D i n i electron i c leveli n g da t a
recorder
图2　拓普康DL -100C 电子(三等)水准手簿
F i g .2　Topcon DL -100C electron i c th i rd -order leveli n g da t a
recorder
图3　拓普康DL -100C 电子(四等)水准手簿
F i g .3　Topcon DL -100C electron i c fourth -order leveli n g da t a recorder
2
22 测绘与空间地理信息 2010年
图4　
传统使用的三(四)等水准观测手簿
F i g .4　Trad iti
ona l th i rd(fourth)order leveli n g da t a
recorder
图5　Excel 表格里的原始数据
F i g .5　O r i g
i n a l da t a i n Excel t able
图6　原始数据转换生成Excel 表格
F i g .6　The Excel t able after tran sfor ma ti on of or i g i n a l da t a
图7　水准数据是否超限检查
F i g .7　The exam i n a ti on of li m ited errors of leveli n g da t a
3
22第4期林宜华:数字水准仪数据格式转换及检查的解决方法
水准仪导出的电子手簿可看出其格式与传统使用的三(四)等水准观测手簿(图4)有较大的差异,其手簿中少了上下丝读数、前后视距差、视距累积差等项目。

如果采用人工目视计算的方法来检查其成果是否符合限差,其计算量之大可想而知。

考虑到手簿表格格式整齐有规律,放在Excel中通过简单的公式对其进行计算是首选方案。

而当将其手簿txt文档导入Excel打开,由于原始数据取位等原因其结果并不尽人意,对图2的文档导入到Excel中打开,其结果如表五所示,其中F17、F23单元格中的“-”号前移到E17、E23单元格里面,而E23、E24单元格1.74402的整数位“1”前移到D23、D24单元格中。

这样处理起来就比较麻烦,需要对数据格式进行统一编排。

3　解决办法
笔者通过分析、比较几种数字水准仪电子手簿的特点、根据文档中水准路线各个测段起始记录具有相同字段的特点,如“DL-100TEXT”、“E ND JOB#:”、“|T O Start -L ine BFF B0107|”、“|T O End-L ine0107|”,用C#语言对Word电子手簿进行读取,生成表四模板的Excel文件。

客户端:需采用office2003以上版本。

下面仅列出部分对数据进行操作的代码。

//打开Excel
Excel.App licati on excel=ne w Excel.App licati on ();//引用Excel对象
Excel.Workbook x Book=excel.Workbooks.Add (true);
Excel.Worksheet xSheet=(Excel.Worksheet)x Book. Sheets[1];
...
//计算结果数据
//通过xSheet.Cells[m,n]输出到Excel指定位置
...
//保存并关闭Excel
xSheet.Save A s(mWordPath.Text.Substring(0,mWord2 Path.Text.Length-4)+".xls",M issing.Value,M issing.Value,M issing.Value,M issing.Value,M issing.Value,M iss2 ing.Value,M issing.Value,M issing.Value,M issing.Value);
excel.Quit();
本程式界面良好,通过点击运行图标,进入菜单选项,查找原始Word电子手簿(图3),原始手簿中数据原封不动地转换生成Excel表格文件(图6),与《规范》中规定的传统手簿较一致,然后再在生成Excel表格单元格F5—G12中对测段的头两站(奇、偶站)输入相应等级水准的限差公式进行判断(图7),如单元格G4=I F(ABS(C8-D8)31000<=3,"",1),其中最后一个“1”可以用“T”、“F”来体现,用“1”可用来统计超限数量。

最后选中单元格F5—G12,将鼠标光标放在单元格G12的右下角,出现“十”字符号时向下拖动鼠标至该测段的末行,即可对该测段所有限差进行检查。

4　结束语
随着科技的日新月异,测量仪器的新技术突飞猛进,电子水准仪不仅能提供高精度的数据,更以减轻作业劳动强度、速度快、效率高而倍受用户的青睐。

由于电子水准仪随机程式的缺陷及个别人为因素的作用,对于从事质检多年的笔者来说,坚持实事求是、持以认真、谨慎的态度,是对成果质量负责的保证。

笔者运用本程式检查过大大小小几十个项目,均能快速、准确地检查水准外业原始数据各项限差是否符合《规范》要求,因此它对仪器产品是个有益的补充作用。

参考文献:
[1]　郑阿奇,梁敬东.C#程序设计教程[M].北京:机械工业
出版社,2007.
[2]　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家
标准化管理委员会.G B12898-91国家三、四等水准测
量规范[S].北京:中国标准出版社,2009.
[3]　北京市测绘设计研究院.CJJ8-99城市测量规范[S].
北京:中国建筑工业出版社,1999.
[编辑:胡　雪]
(上接第220页)
通过上述计算,我们通过DT M计算的精度要高得多,因此,应用前面所述方法测得的数据,精度较高。

5　结束语
DT M作为一种数字产品,与传统的矢量数据相辅相成,在空间分析和决策方面发挥越来越大的作用。

通过本文的研究,我们可得出以下结论:
1)通过实例分析,我们不难发现,利用CASS建立DT M更简洁、方便、直观,相对于GI S软件,它无需进行格式转换,可直接生成利用,简单可行。

2)建立了系统的DT M精度评定方法,不仅适用于CASS测图软件,而且也能用于A rc V ie w等多种GI S软件,具有一定的通用性,在具体的工程应用中,具有很好的实践意义。

参考文献:
[1]　刘宏恺,邓晓光.CASS4.0地形地籍成图软件参考手册
[M].广州:南方测绘仪器公司,2004.
[2]　李志林,朱庆.数字高程模型[M].武汉:武汉大学出版
社,2003.
[3]　汤国安,刘学军,闾国年.数字高程模型及地学分析的原
理与方法[M].北京:科学出版社,2005.
[编辑:胡　雪]
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