DL－101C電子水準儀數(shù)據(jù)自動化處理的設(shè)計與實現(xiàn)

韋獻強

(柳州市勘察測繪研究院，廣西柳州 545006)

DL－101C電子水準儀數(shù)據(jù)自動化處理的設(shè)計與實現(xiàn)

韋獻強?

(柳州市勘察測繪研究院，廣西柳州 545006)

通過對DL－101C電子水準儀數(shù)據(jù)格式的分析，提出對該款水準儀數(shù)據(jù)自動化處理的思路和算法，并給出實現(xiàn)算法的部分代碼。

DL－101C電子水準儀；VBA編程；自動化處理

1 引 言

DL－101C電子水準儀是由日本拓普康公司生產(chǎn)，它是集光機電、計算機和圖像處理等高新技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，是以自動安平水準儀為基礎(chǔ)，在望遠鏡中增加了分光鏡和CCD線陣列傳感器來獲取條形編碼水準尺的圖像，依靠拓普康公司獨樹一幟的相位法圖像信號處理技術(shù)來獲取水準標尺的讀數(shù)，標尺條碼的識別及其處理結(jié)果的顯示、存儲均由儀器內(nèi)置計算機完成，從而實現(xiàn)數(shù)字化處理。

電子水準儀具有讀數(shù)客觀、精度高、速度快、效率高、數(shù)據(jù)便于輸入計算機和容易實現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化的特點，但該款DL－101C電子水準儀有其不完美之處，即在外業(yè)觀測過程中無法自動檢查視距差、視距累計差、兩次讀數(shù)差，因此無論在外業(yè)作業(yè)，還是內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理過程中都應(yīng)注意這些項目的檢查，然而正因為它輸出為電子數(shù)據(jù)，我們就可以通過編寫計算機程序?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的檢查、計算、轉(zhuǎn)換等后續(xù)的自動化處理。以下介紹在Excel中利用VBA編程實現(xiàn)電子水準儀數(shù)據(jù)的自動化處理的詳細過程。

2 數(shù)據(jù)的存儲格式及數(shù)據(jù)分析

DL－101C電子水準儀與計算機連接，通過拓普康公司的T－COM數(shù)據(jù)傳輸軟件下載觀測數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)為ASCII碼文本文件，下面是按“后前前后”順序觀測的一條水準路線測量數(shù)據(jù):

整條線路數(shù)據(jù)大體分為三個部分，“Dist.(m)Staf. (m)”之前記錄文件名、起始水準點號、觀測開始時間及起始點高程；“Dist.(m)Staf.(m)”至“END BM＃:”之間為觀測數(shù)據(jù)段，每一行記錄轉(zhuǎn)點點號、視距長度、中絲讀數(shù)、高程；“END BM＃:”之后記錄路線末點號、觀測結(jié)束時間，高差、路線長、高程等信息。

從儲存數(shù)據(jù)中可看出，每一測站按觀測循序儲存4行數(shù)據(jù)，本站的前視點號即為下一站后視點號。在明確數(shù)據(jù)儲存規(guī)律及數(shù)據(jù)中各字符、數(shù)字的含義后，就可以通過編程對數(shù)據(jù)進行分離、提取和計算，在該數(shù)據(jù)處理的過程中，只提取觀測數(shù)據(jù)段中轉(zhuǎn)點點號、視距長度、中絲讀數(shù)共三類數(shù)據(jù)。

3 算法的設(shè)計

該程序?qū)崿F(xiàn)三大功能:①根據(jù)選擇的水準測量等級對測站觀測數(shù)據(jù)的檢查及測段往返較差檢查，并對超限數(shù)據(jù)進行標記；②對測段數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計計算，檢查(站數(shù)、測段距離、測段高差及測段往返高差中數(shù)、限差)；③根據(jù)數(shù)據(jù)處理方式(站水準或段水準)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至清華山維平差數(shù)據(jù)格式。

程序的主要算法:①選擇同一工程的多個數(shù)據(jù)文件，然后逐一處理單個數(shù)據(jù)文件。②單個數(shù)據(jù)文件處理:打開數(shù)據(jù)文件，逐行讀取數(shù)據(jù)行，查找觀測數(shù)據(jù)段起始標志“Dist.(m)Staf.(m)”與觀測數(shù)據(jù)段結(jié)束標志“END BM＃:”，并以此為依據(jù)處理，分離提取觀測數(shù)據(jù)。③觀測數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)處理:從每行數(shù)據(jù)中提取點號、視距長度以及中絲讀數(shù)，并且以每4行(即一測站觀測數(shù)據(jù))為一數(shù)據(jù)處理單元，以轉(zhuǎn)點點號是否是大寫英文字母為判斷，確定測段的起點和終點，同時以此為依據(jù)統(tǒng)計計算測段站數(shù)，測段長度以及測段高差，然后將統(tǒng)計結(jié)果寫入電子表格中(格式如圖1所示)；需要強調(diào)的是在將測段信息寫入電子表格前，還需在電子表格查找判斷是否有與該測段有關(guān)聯(lián)(與該測段是否是往測或返測段關(guān)系)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)判斷結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理。④將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換至清華山維平差數(shù)據(jù)格式:根據(jù)數(shù)據(jù)處理方式(選擇是站水準或者是段水準)，從電子表格中提取測段成果:測段號，測段站數(shù)(或測段長度)，測段高差中數(shù)，并將具有同樣起始轉(zhuǎn)點號(該點為結(jié)點)的測段進行處理，然后按清華山維數(shù)據(jù)格式寫入文件。程序算法如圖2所示。

圖1 電子表格模板及程序界面

圖2 程序?qū)崿F(xiàn)過程

4 編程實現(xiàn)

在Visual Basic編輯器中，建立窗體，添加控件，并定義各種功能函數(shù)(過程)，填寫代碼，運行時啟用宏即可出現(xiàn)如圖1界面。

因篇幅有限，以下僅為提取數(shù)據(jù)過程的部分主要代碼。

5 結(jié) 語

近幾年來，筆者在柳州市人民醫(yī)院大樓沉降觀測、三門江大橋變形觀測、靜蘭小區(qū)大樓沉降觀測、銀海小區(qū)大樓沉降觀測、山岔灣測區(qū)四等水準測量等多個工程項目中，運用該程序進行數(shù)據(jù)的自動化處理，實現(xiàn)了水準測量的測站限差的檢查、標記，并按選擇的等級及數(shù)據(jù)處理方式計算測段往返較差、限差及高差中數(shù)，將測段數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成清華山維平差軟件格式進行嚴密平差，免去了效率低下的人工檢查、手工數(shù)據(jù)輸入等工作，同時避免了因手工數(shù)據(jù)輸入、計算可能出現(xiàn)的錯誤，極大地提高了工作效率，尤其是數(shù)據(jù)量越大越能體現(xiàn)其高效性。

[1] 倪涵.拓普康電子水準儀的原理與使用[M].

[2] 李文瑞著.趙穎恪，范瑩等改編.VBA/Excel2000讓我把工作變輕松了[M].北京:人民郵電出版社，2000

[3] Guy Hart.Davis著.楊密等譯.VBA從入門到精通(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2008

[4] 宋偉，吳建國.中文Visual Basic 6.0高級編程[M].北京:清華大學(xué)出版社，1999

[5] GB/T12897－2006.國家一二等水準測量規(guī)范[S].

[6] GB12898－2009.國家三四等水準測量規(guī)范[S].

The Design and Implementation of DL－101C Electronic Level Data Automated Processing

Wei XianQiang
(Liuzhou Surveying and Mapping Research Institute，Liuzhou 545006，China)

The author puts forward the thread and algorithms to the electronic level data automated processing by analysing the data format of DL－101C electronic level，and gives a part of the codes to the implementing.

DL－101C electronic level；VBA programming；automatic processing

1672－8262(2010)03－130－04

P209

B

2010—09—14

韋獻強(1976—)，男，工程師，主要從事城市工程測量技術(shù)工作。