南方CASS成圖軟件與全球定位系統(tǒng)及全站儀在工程測(cè)量中的應(yīng)用

陳松濤，蒲紅家，石磊

（中交一航局第三工程有限公司，遼寧 大連 116001）

0 引言

在工程測(cè)量中，內(nèi)業(yè)資料的計(jì)算占有很大的比重，內(nèi)業(yè)資料計(jì)算的準(zhǔn)確無(wú)誤與速度直接決定了測(cè)量工作是否能夠快速準(zhǔn)確順利地完成，內(nèi)業(yè)資料的計(jì)算方法及其所達(dá)到的精度，則又取決于外業(yè)所用的儀器及具體的放樣目標(biāo)和內(nèi)業(yè)計(jì)算所用的辦公軟件和計(jì)算方法。全球定位系統(tǒng)（GPS）、全站儀是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)[1-2]，如今在各個(gè)領(lǐng)域均得到普遍應(yīng)用，極大提高了工程測(cè)量人員的工作效率。但若沒(méi)有一款好的軟件配合，其效率將得不到充分發(fā)揮。

南方CASS成圖軟件基于AutoCAD平臺(tái)技術(shù)，不但本身具有強(qiáng)大的成圖系統(tǒng)，也包含了AutoCAD軟件的所有功能。GPS、全站儀配合南方CASS成圖軟件，為施工測(cè)量人員的內(nèi)業(yè)工作提供了便利條件，同時(shí)也減少了測(cè)量人員的內(nèi)業(yè)工作量。

下面以重慶草街航電樞紐工程的實(shí)例說(shuō)明三者在工程中的應(yīng)用。

1 測(cè)區(qū)概況

重慶草街航電樞紐工程位于重慶主市區(qū)東北方向60 km左右，距重慶合川20 km左右。該樞紐工程主要包括廠房、安裝間、沖沙閘、船閘和上下游圍堰等分項(xiàng)工程。測(cè)量控制區(qū)域高程在海拔130～260 m左右。由于重慶地區(qū)霧天較多，能見(jiàn)度較低，給測(cè)量工作帶來(lái)了一定的困難。

2 南方CASS成圖軟件內(nèi)業(yè)計(jì)算與管理

2.1 施工控制點(diǎn)及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

進(jìn)入重慶草街航電樞紐工程的施工現(xiàn)場(chǎng)，首先對(duì)業(yè)主提供的施工控制點(diǎn)進(jìn)行了點(diǎn)位校驗(yàn)，由于南方CASS成圖軟件具有AutoCAD軟件的功能，所以點(diǎn)位校驗(yàn)后，將各施工控制點(diǎn)以及工程施工平面圖展繪到南方CASS成圖軟件平臺(tái)上，得到圖1所示。

以后隨著工程的進(jìn)行，陸續(xù)加密控制點(diǎn)，并將坐標(biāo)成果錄入，真正意義上實(shí)現(xiàn)了坐標(biāo)資料的數(shù)字化管理，也方便了以后的坐標(biāo)管理及坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換與應(yīng)用。具體就是依據(jù)不同的結(jié)構(gòu)關(guān)系在圖中設(shè)立不同的施工坐標(biāo)系，應(yīng)用時(shí)只需打開(kāi)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系，利用三點(diǎn)UCS命令，則其對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)就顯示出來(lái)。為了船閘施工方便以船閘軸線C—D作為施工坐標(biāo)的X軸，垂直于C—D線為Y軸（見(jiàn)圖2）。

圖1 施工控制點(diǎn)及施工平面圖Fig.1 Construction controlpointsand construction plan

圖2 施工坐標(biāo)轉(zhuǎn)換Fig.2 Coordinate transformation of construction

2.2 對(duì)作業(yè)資料的管理與應(yīng)用

GPS、全站儀進(jìn)行外業(yè)采集數(shù)據(jù)后，利用它們各自的數(shù)據(jù)傳輸軟件錄入到電腦平臺(tái)上，把它們采集到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換成DAT文件（南方CASS成圖軟件的基本數(shù)據(jù)格式為DAT文件）。南方CASS成圖軟件基于AutoCAD軟件平臺(tái)，本身也具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)成圖功能，如數(shù)據(jù)的回采、數(shù)據(jù)的分幅和合并等，也可生成各種數(shù)據(jù)格式文件，如里程文件等，也可對(duì)公路曲線計(jì)算。

平面圖及斷面圖的繪制、橫斷面圖面積的計(jì)算以及其他圖紙的繪制，更是南方CASS成圖軟件的優(yōu)勢(shì)所在。以下結(jié)合重慶草街航電樞紐工程土方工程（挖填量約300萬(wàn)m3）作一些說(shuō)明。

首先利用GPS或全站儀進(jìn)行外業(yè)采集數(shù)據(jù)，利用電腦平臺(tái)生成DAT坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式，南方CASS成圖軟件生成坐標(biāo)點(diǎn)位平面圖，可以生成所需要的等高線，如有構(gòu)造物控制線也可同時(shí)繪制，這樣就可以繪制出平面圖。

在平面圖上繪制需要的縱向斷面線，可生成里程文件，繪制需要的斷面圖，把設(shè)計(jì)高程線同時(shí)繪出，即可生成所需要的斷面面域，同時(shí)也可以計(jì)算出土石方量，很大程度上提高了內(nèi)業(yè)土石方量計(jì)算的效率以及準(zhǔn)確性。

2.3 全站儀外業(yè)采集與CASS成圖軟件的應(yīng)用

為了工程需要，引進(jìn)瑞士產(chǎn)徠卡1202TCR全站儀，該全站儀具有無(wú)棱鏡施測(cè)功能，即測(cè)量人員無(wú)法到達(dá)的部位也能進(jìn)行施測(cè)，極大提高了工作效率。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合南方CASS成圖軟件，將外業(yè)采集的坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過(guò)整理、轉(zhuǎn)換，繪制出高邊坡主視圖，直觀顯示整個(gè)邊坡開(kāi)挖的里程以及偏位。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)多變、復(fù)雜的施工環(huán)境及錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，如果能夠熟練運(yùn)用先進(jìn)的儀器以及南方CASS成圖軟件作后處理，就能極大提高測(cè)量作業(yè)效率和作業(yè)精度，這也要求測(cè)量人員要有更高的綜合能力。有理由相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)量?jī)x器設(shè)備及成圖軟件的不斷更新、升級(jí)，施工測(cè)量人員將不斷掌握新知識(shí)，同時(shí)必將擁有更廣闊的發(fā)展空間。

[1] 李征航，黃勁松.GPS測(cè)量與數(shù)據(jù)處理[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2005.LIZheng-hang,HUANG Jin-song.GPSsurveying and data processing[M].Wuhan:Wuhan University Press,2005.

[2] 李澤球.全站儀測(cè)量技術(shù)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002.LIZe-qiu.Totalstationmeasuring technology[M].Wuhan:Wuhan University of Technology Press,2002.

[3] 南方測(cè)繪集團(tuán).CASS2008說(shuō)明書(shū)[Z].廣州：南方測(cè)繪集團(tuán)，2007.South Surveying&Mapping Instrument Co.,Ltd.Specification of CASS 2008[Z].Guangzhou:South Surveying&Mapping Instrument Co.,Ltd.,2007.