水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)整理與軟件研究

1、<p>　　水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)數(shù)據(jù)整理與軟件研究</p><p>　　摘要：水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化的趨勢(shì)表明，研究一個(gè)有效銜接外業(yè)觀測(cè)和內(nèi)業(yè)平差計(jì)算的、省時(shí)高效的數(shù)據(jù)整理軟件是實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)測(cè)量一體化作業(yè)目標(biāo)的必然選擇。本文針對(duì)三、四等水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)工作的特點(diǎn)，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理軟件進(jìn)行初步研究與探索，主要運(yùn)用VB和LISP語(yǔ)言編程和通過(guò)在CAD 上添加命令按鈕與加載應(yīng)用程序等工作，設(shè)計(jì)制作出一種水準(zhǔn)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理平臺(tái)，利

2、用CAD與其他軟件兼容的特點(diǎn)，把excel與CAD連接起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)把CAD中的數(shù)據(jù)表格導(dǎo)入為excel表，達(dá)到同步建立內(nèi)業(yè)平差用數(shù)據(jù)文件的目的。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:水準(zhǔn)測(cè)量；一體化；軟件；數(shù)據(jù)整理 </p><p>　　Abstract: the measurement of integration within and outside the industry trends

3、 show, research an effective convergence field observation and indoor adjustment calculation, time-saving and efficient data processing software is to achieve leveling survey integration work inevitable choice of goal. I

4、n this paper three or four leveling surveying work characteristics, the observation data processing software for the preliminary research and exploration, mainly using VB and LISP programming language </p><p&g

5、t;　　Key words: leveling; integration; software; data processing </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：P224.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）分享到 </p><p><b>　　翻譯結(jié)果重試 </b></p><p>　　抱歉，系統(tǒng)響應(yīng)超時(shí)，請(qǐng)稍后再試 &

6、lt;/p><p>　　支持中英、中日在線互譯 </p><p>　　支持網(wǎng)頁(yè)翻譯，在輸入框輸入網(wǎng)頁(yè)地址即可 </p><p>　　提供一鍵清空、復(fù)制功能、支持雙語(yǔ)對(duì)照查看，使您體驗(yàn)更加流暢 </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　隨著測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展水準(zhǔn)測(cè)量工作正向著

7、內(nèi)外業(yè)一體化努力，水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化作業(yè)為宗旨,將外業(yè)數(shù)據(jù)采集、內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)處理和水準(zhǔn)網(wǎng)平差三個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,最大限度地降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。采集數(shù)據(jù)時(shí)的電子水準(zhǔn)儀和自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的應(yīng)用，外業(yè)記錄部分采用PDA作為記錄器,記錄程序以滿(mǎn)足多等級(jí)、多方式水準(zhǔn)測(cè)量需要為目的,以操作簡(jiǎn)單化、運(yùn)行智能化、限差控制自動(dòng)化為目標(biāo)進(jìn)行程序設(shè)計(jì),不但節(jié)省了人力和采集數(shù)據(jù)的時(shí)間而且大大降低了數(shù)據(jù)中的人為誤差,提高

8、了數(shù)據(jù)精度，水準(zhǔn)網(wǎng)平差以平差數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單、智能化程度高、精度指標(biāo)齊全為目標(biāo),自動(dòng)平差程序的應(yīng)用基本實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，推進(jìn)了水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)一體化和自動(dòng)化的進(jìn)程。但是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理這一工作還處于手工階段，這項(xiàng)工作不但工作量大，且內(nèi)容繁瑣，手工整理的同時(shí)還大大的增加了成果中的人為誤差，這個(gè)問(wèn)題一直在困擾著數(shù)據(jù)整理工作者。 </p><p>　　二、軟件設(shè)計(jì)思想的提出 </p><p>　　2.1、水

9、準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化 </p><p>　　水準(zhǔn)測(cè)量是工程建設(shè)中必不可少的一項(xiàng)工作。為了提高水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)速度和精度,儀器生產(chǎn)商不斷致力于新儀器的研究與開(kāi)發(fā),從過(guò)去的附和氣泡式水準(zhǔn)儀,發(fā)展到目前廣泛使用的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀等，使水準(zhǔn)測(cè)量工作更加輕松,觀測(cè)速度和測(cè)量精度大幅度提高。 </p><p>　　1、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 </p><p>　　自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀

10、在測(cè)站只需粗平（不需要精平），利用自動(dòng)安平補(bǔ)償器代替水準(zhǔn)管，使視準(zhǔn)軸自動(dòng)處于水平狀態(tài)，即可讀取標(biāo)尺上的讀數(shù)，由于不需要調(diào)整復(fù)合氣泡,則消除了因這項(xiàng)觀測(cè)引起的視覺(jué)誤差，而且對(duì)于地面的微小震動(dòng)、風(fēng)力及溫度等外界因素所引起的視線微小傾斜，亦可迅速而自動(dòng)地給予“補(bǔ)償”，使視線始終保持水平狀態(tài)，從而提高了觀測(cè)速度和精度。同時(shí)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀利用激光束代替人工讀數(shù)，將激光器發(fā)出的激光束導(dǎo)入望遠(yuǎn)鏡筒內(nèi)，使其沿視準(zhǔn)軸方向射出水平激光束。利用激光的單色性和

11、相干性，可在望遠(yuǎn)鏡物鏡前裝配一塊具有一定遮光圖案的玻璃片或金屬片，即波帶板，使之所生衍射干涉。經(jīng)過(guò)望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦，在波帶板的調(diào)焦范圍內(nèi)，獲得一明亮而精細(xì)的十字型或圓形的激光光斑，從而更精確地照準(zhǔn)目標(biāo)。 </p><p><b>　　2、電子水準(zhǔn)儀 </b></p><p>　　電子水準(zhǔn)儀是以自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀為基礎(chǔ)，在望遠(yuǎn)鏡光路中增加了分光鏡和探測(cè)器，并采用條碼標(biāo)尺和圖像處理

12、電子系統(tǒng)，具有自動(dòng)記錄、檢核、處理并能將測(cè)量成果輸入電子計(jì)算機(jī)的高差測(cè)量?jī)x器。是光機(jī)電測(cè)量一體化的高科技產(chǎn)品。采用普通標(biāo)尺時(shí)，又可象一般自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使用。同時(shí)電子水準(zhǔn)儀：讀數(shù)客觀，不存在誤讀、誤記問(wèn)題，沒(méi)有人為讀數(shù)誤差；精度高，視線高和視距讀數(shù)都是采用大量條碼分劃圖像經(jīng)處理后取平均得出來(lái)的，因此削弱了標(biāo)尺分劃誤差的影響。多數(shù)儀器都有進(jìn)行多次讀數(shù)取平均的功能，可以削弱外界條件影響。不熟練的作業(yè)人員也能進(jìn)行高精度測(cè)量；速度快，由于省去

13、了報(bào)數(shù)、聽(tīng)記、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算以及認(rèn)為出錯(cuò)的重測(cè)數(shù)量，測(cè)量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省三分之一左右；效率高，只需調(diào)焦和按鍵就可以自動(dòng)讀數(shù)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。視距還能自動(dòng)記錄、檢核、處理并能輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行后處理，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化。 </p><p>　　2.2、平差程序的自動(dòng)化 </p><p>　　利用軟件進(jìn)行平差計(jì)算時(shí)，只需準(zhǔn)備好平差程序中所需要的數(shù)據(jù)文件，電腦程序就可以自己按照導(dǎo)線的路線，對(duì)

14、水準(zhǔn)導(dǎo)線和水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行平差工作，最終求出平差計(jì)算結(jié)果，平差計(jì)算結(jié)果由程序自動(dòng)記入待定點(diǎn)高程數(shù)據(jù)文件中，同時(shí)編制精度評(píng)定表，輸出待定點(diǎn)高程平差成果和高程測(cè)量中誤差，水準(zhǔn)網(wǎng)平差工作正向著平差數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)單、智能化程度高、精度指標(biāo)齊全方向發(fā)展。 </p><p>　　2.3、設(shè)計(jì)思想的提出 </p><p>　　為了提高水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)速度和精度,儀器生產(chǎn)商不斷致力于新儀器的研究與開(kāi)發(fā),從過(guò)去的附和氣

15、泡式水準(zhǔn)儀,發(fā)展到目前廣泛使用的自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和由于電子水準(zhǔn)儀的出現(xiàn)使水準(zhǔn)測(cè)量工作更加輕松,觀測(cè)速度和測(cè)量精度大幅度提高水準(zhǔn)測(cè)量的數(shù)據(jù)采集工作已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；數(shù)據(jù)記錄也水準(zhǔn)記錄也由最初的手工記錄計(jì)算方式發(fā)展程了電子記錄手簿，并且有的測(cè)量人員也已經(jīng)應(yīng)用；內(nèi)業(yè)平差工作也已經(jīng)應(yīng)用程序來(lái)工作，這樣大大減少了數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)平差過(guò)程中的人為誤差，提高了測(cè)量成果的精度。但是連接內(nèi)外業(yè)的數(shù)據(jù)整理工作仍處于手工作業(yè)階段，這項(xiàng)工作不但工作量大，而且工作

16、內(nèi)容繁瑣，最主要的是會(huì)增加測(cè)量成果中的人為誤差而影響精度。根據(jù)這一特點(diǎn)在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下提出了這一設(shè)計(jì)，主要是在AutoCAD增加了新的功能，這功能能夠直接繪制出數(shù)據(jù)表格，等到輸入特征數(shù)據(jù)后再把AutoCAD中的數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到Excle電子表格中，從而省去了為平差工作準(zhǔn)備數(shù)據(jù)文件時(shí)二次輸入的時(shí)間，也減輕了數(shù)據(jù)整理工作人員的工作量，進(jìn)一步推進(jìn)了水準(zhǔn)測(cè)量工作內(nèi)外業(yè)一體化和自動(dòng)化的發(fā)展。 </p><p><b&

17、gt;　　三、軟件總體設(shè)計(jì) </b></p><p>　　3.1、軟件設(shè)計(jì)平臺(tái) </p><p>　　VB的主要特點(diǎn)是VB提供可視化的操作平臺(tái)，其操作界面、操作風(fēng)格與windows中的其他軟件類(lèi)似，容易掌握，方便易用。VB不同于傳統(tǒng)的面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它將應(yīng)用程序劃分為相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)對(duì)象，并且建立起與這些對(duì)象相關(guān)的事件過(guò)程，通過(guò)用戶(hù)操作觸發(fā)某個(gè)時(shí)間來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的實(shí)踐過(guò)程，從

18、而達(dá)到運(yùn)算、處理的目的。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的方法使計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)更貼近人類(lèi)思維活動(dòng)的習(xí)慣，體現(xiàn)了程序設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。所以本次設(shè)計(jì)選擇了VB作為水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理軟件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 </p><p><b>　　3.2、程序功能 </b></p><p>　　水準(zhǔn)外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理軟件是為水準(zhǔn)測(cè)量外內(nèi)業(yè)一體化數(shù)據(jù)整理服務(wù)的應(yīng)用軟件，并能夠?qū)utoCAD與Excel

19、表格進(jìn)行鏈接，直接將CAD中得表格轉(zhuǎn)入到Excel表格中，并對(duì)水準(zhǔn)路線的閉合差進(jìn)行計(jì)算整理，這樣不僅節(jié)省了數(shù)據(jù)二次輸入的時(shí)間，又可以避免手工整理時(shí)產(chǎn)生得人為誤差，從而提高內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理工作的效率，為平差工作準(zhǔn)備所需的數(shù)據(jù)文件。 </p><p>　　3.3、軟件設(shè)計(jì)過(guò)程 </p><p>　　3.3.1、編輯軟件應(yīng)用程序 </p><p><b>　　1、高

20、差計(jì)算 </b></p><p><b>　　#include </b></p><p><b>　　#include </b></p><p>　　double val (double a, double b) </p><p>　　void main() </p>&l

21、t;p><b>　　{ </b></p><p>　　cout<< “輸入二點(diǎn)高程值:\n”; </p><p>　　cin>> a,b; </p><p><b>　　if a>b; </b></p><p><b>　　s=a-b; </b&g

22、t;</p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　s=b-a; </b></p><p><b>　　return s </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b&

23、gt;　　高差閉合差的計(jì)算 </b></p><p><b>　　#include </b></p><p><b>　　#include </b></p><p>　　double s=0; </p><p>　　void main() </p><p><

24、;b>　　{ </b></p><p><b>　　do </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　cout<< “輸入各點(diǎn)高差:\n”; </p><p><b>　　cin>>a; </b></p

25、><p><b>　　s=s+a; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　cout<< “s=”<<s; </p><p><b>　　while </b></p><p><b>　　ci

26、n>>OK; </b></p><p>　　return s; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　以上兩個(gè)程序是高差計(jì)算和高差閉合差計(jì)算的程序，可以自動(dòng)計(jì)算輸入到CAD中任意兩點(diǎn)間的高差。從而達(dá)到節(jié)省計(jì)算時(shí)間和避免人為誤差的產(chǎn)生。 </p><p><b>

27、　　3、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 </b></p><p><b>　　#include </b></p><p><b>　　main() </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　char a[20]; </p><p>

28、;　　FILE *wf; </p><p>　　wf=fopen("d:\shuru.txt","a+"); </p><p><b>　　gets(a); </b></p><p>　　while(strcmp( a,"end")!=0) </p><p>&

29、lt;b>　　{ </b></p><p>　　fputs(a,wf); </p><p>　　fputs(" ",wf); </p><p><b>　　gets(a); </b></p><p><b>　　} </b></p><p&g

30、t;　　fclose(wf); </p><p><b>　　} </b></p><p>　　該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序可以將CAD中的數(shù)據(jù)表格直接導(dǎo)入到相應(yīng)的excel表格中，避免了人工數(shù)據(jù)二次輸入不但節(jié)省了輸入時(shí)間還避免人工輸入時(shí)錯(cuò)誤的產(chǎn)生，從而提高內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理工作的效率。 </p><p>　　3.3.2程序載入并形成安裝文件 </p>

31、<p>　　1、在計(jì)算機(jī)中安裝Turbo C，并將其安裝到系統(tǒng)盤(pán)內(nèi)，如果有Turbo C綠色版可以直接復(fù)制到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)盤(pán)內(nèi)。 </p><p>　　2、在計(jì)算機(jī)開(kāi)始菜單中打開(kāi)“運(yùn)行”命令并運(yùn)行“cmd”命令進(jìn)入Turbo C的初始界面。 </p><p><b>　　載入軟件程序 </b></p><p>　　將已經(jīng)編輯好的程序載

32、入到Turbo C。 </p><p><b>　　形成安裝文件 </b></p><p>　　在Turbo C中運(yùn)行載入的程序并檢驗(yàn)，如有程序錯(cuò)誤應(yīng)及時(shí)改正。如果程序完好則形成安裝文件。按任意鍵保存到Turbo C文件夾中。 </p><p>　　5）將形成的安裝文件裝入到計(jì)算機(jī)中并選擇與其相適用的軟件。如選擇CAD2002或者加載CAD20

33、06. </p><p>　　3.4、數(shù)據(jù)整理流程圖 </p><p><b>　　四、軟件使用說(shuō)明 </b></p><p>　　4.1、外業(yè)數(shù)據(jù)采集 </p><p>　　水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)數(shù)據(jù)采集工作在整個(gè)測(cè)量工作中起著至關(guān)重要的作用，外業(yè)數(shù)據(jù)直接影響到測(cè)量結(jié)果得精確度。 四五個(gè)人為一組，分別為：觀測(cè)員一名，立尺員兩名

34、，記錄員一名，采用相應(yīng)精度的水準(zhǔn)儀,按照相應(yīng)等級(jí)的規(guī)范要求,進(jìn)行外業(yè)高差觀測(cè)。水準(zhǔn)網(wǎng)中的每個(gè)測(cè)段進(jìn)行往、返觀測(cè),往、返測(cè)高差如果不超限,則取其平均值作為該測(cè)段的高差觀測(cè)值。外業(yè)觀測(cè)得到的成果包括： </p><p>　?、俑鳒y(cè)段的高差觀測(cè)值,以m為單位； </p><p>　　②各測(cè)段的路線長(zhǎng),以km為單位； </p><p>　　4.2使用水準(zhǔn)外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理軟件

35、整理數(shù)據(jù) </p><p>　　4.2.1、打開(kāi)水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理軟件， 并選擇其載體軟件進(jìn)行加載。 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)選擇AUTO CAD2002與AUOT CAD2006兩個(gè)軟件進(jìn)行加載，水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)觀測(cè)數(shù)據(jù)整理軟件將和CAD軟件共用一個(gè)界面同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理的操作。如圖5.1所示： </p><p>　　4.2.2、進(jìn)入菜單選擇界面如圖5.2所

36、示： </p><p>　　1、本系統(tǒng)的一個(gè)突出特點(diǎn)就是原始數(shù)據(jù)的輸入過(guò)程采用圖形化操作界面,使其更方便、更直觀。第一步就是要繪制水準(zhǔn)路線，包括的各個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)(已知點(diǎn)和未知點(diǎn)),水準(zhǔn)點(diǎn)的相關(guān)信息包括:水準(zhǔn)點(diǎn)編號(hào)(按輸入順序編號(hào))、水準(zhǔn)點(diǎn)名稱(chēng)，和線路測(cè)量的前進(jìn)方向。 </p><p>　　2、利用平臺(tái)上繪制等寬網(wǎng)格這一命令繪制表格，選擇表格的行數(shù)與列數(shù)，點(diǎn)擊確定按鈕畫(huà)出所需要的表格。如圖5.3

37、所示： </p><p>　　3、用事先加載到CAD中計(jì)算水準(zhǔn)線路線的高差和高差閉合差功能計(jì)算水準(zhǔn)路線的高差和高差閉合差。核查高差閉合差是否在容許誤差范圍內(nèi)，如果高差閉合差在容許誤差范圍內(nèi)則繼續(xù)進(jìn)行整理工作，如果高差閉合差不在容許誤差范圍內(nèi)則要檢查先前的處理數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)無(wú)誤應(yīng)重新處理，必要時(shí)要進(jìn)行重測(cè)。 </p><p>　　4、檢查無(wú)誤后將CAD圖中的數(shù)據(jù)表格導(dǎo)入到excel電子表格中