電子水準儀與Excel在城市工程水準測量中的聯合應用

艾云毅，全勇為，冼亞廣

(南寧市勘測院，廣西南寧 530001)

電子水準儀與Excel在城市工程水準測量中的聯合應用

艾云毅?，全勇為，冼亞廣

(南寧市勘測院，廣西南寧 530001)

介紹了TOPCON(DL－101C)電子水準儀外業(yè)采集數據與把外業(yè)采集的數據傳輸到計算機在Excel下轉換數據格式并且編輯公式和函數求解各測段的高差和距離，最后把所求解出來各測段的高差和距離輸入平差軟件求得結果，Excel的應用大大減少了人工計算帶來的繁雜過程、減少了人工計算出錯的概率，在很大程度上提高了工作效率。

電子水準儀；Excel；聯合應用

1 前 言

隨著測繪信息化時代的到來，城市工程水準測量資料成果的程序化、標準化、信息化、短工期等特點，對我們傳統(tǒng)的作業(yè)方式提出了挑戰(zhàn)。為了滿足要求、提高工作效率，必須改變舊的作業(yè)方式、方法，簡化水準測量的聯測和計算過程。過去我院的水準測量主要采用DS3水準儀人工讀數，人工記錄數據，后期平差計算的方式，主要有以下幾個缺點:

①人工讀數容易出錯，估讀時因人不同而造成偏差大，可能導致返工。

②要多一個記錄人員，造成人力上的浪費，而且人工記錄容易出錯。

③數據記錄完成之后還需要對數據檢查，耗費人力。

④數據在轉抄錄的過程中容易出錯，也費時間、人力。

⑤數據不能信息化。

⑥重復勞動多，手工計算耗費時間長，且容易出錯，造成時間上的浪費。

為了提高工作效率，我們單位購進了 TOPCON (DL－101C)電子水準儀，經過實際工作的應用，結合Office Excel的運算功能，實現了電子水準儀與Excel聯合運用的作業(yè)方法，對解決舊的作業(yè)方法存在的缺陷取得了較好的效果。

2 TOPCON(DL－101C)電子水準儀與Excel聯合作業(yè)流程

Excel是Microsoft Office的組件之一，其中為用戶的使用提供了各種公式和函數，包括處理數據和文本的公式、邏輯公式、財務公式、數組公式、圖表及數據透視表、宏以及用VBA編制的自定義函數等等，這些強大的計算工具使得表格計算工作十分簡單，本文正是利用了這些表格計算的公式和函數完成了TOPCON (DL－101C)電子水準儀與Excel聯合作業(yè)的應用。作業(yè)流程如圖1。

圖1 作業(yè)流程圖

2.1 TOPCON(DL－101C)電子水準儀外業(yè)采集數據流程

(1)測量前的準備工作

將儀器安置在三腳架上，開機，通過儀器上的數字鍵盤來選擇測量模式，這種電子水準儀有5種模式(①標準測量模式；②線路測量模式；③檢校模式；④工具模式；⑤格式化模式)可供我們選取。通常我們選擇線路測量模式(Menu Leveling)回車進入下一層菜單，直到完成項目設置工作，這個準備工作的步驟也可以在室內完成。此后就可以進入數據采集的作業(yè)程序。

(2)數據采集

在進行數據采集的過程中要嚴格按照國家水準測量規(guī)范操作。各等水準觀測，應在標尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時進行；觀測的方式也要符合規(guī)定。TOPCON(DL－101C)電子水準儀在數據采集線路測量中的前視與后視讀數有3種線路水準測量方式，如下:

①方式1:后1—前1—前2—后2

②方式2:后1—后2—前1—前2

③方式3:測站數為奇數情況

往測:后1—前1—前2—后2

返測:前1—后1—后2—前2

測站數為偶數情況

往測:前1—后1—后2—前2

返測:后1—前1—前2—后2

根據水準聯測的需要選擇觀測方式，三等水準進行往返觀測，其觀測順序選擇方式1；四等水準直接讀距離，其觀測順序選擇方式2。另外有的水準線路可能出現中間點，TOPCON(DL－101C)電子水準儀具有采集中間獨立點和側視點的功能。

中間點觀測方法:在后視測量完畢、前視測量之前按[IN/SO]鍵，回車，儀器準備采集中間點觀測，瞄準中間點的標尺按[MEAS]鍵進行觀測，測量完畢按[ESC]鍵回到準備采集下一個前視點狀態(tài)，繼續(xù)循環(huán)線路測量直到閉合或者符合到已知水準點，這樣外業(yè)數據采集過程結束。

(3)結束外業(yè)數據采集

選擇“Close Leveling”回車結束水準線路測量，然后用數據通信線將數據傳輸到計算機上，這樣整個外業(yè)水準數據采集過程已經完成。

2.2 Excel作業(yè)過程

打開Excel，在Excel下打開需要計算的文本文件，進入Excel后把不參與計算行與列的數據刪除或者隱藏起來，在第一行插入一個標題行，在視距列后面插入4列，在讀數列后面插入2列，然后在標題行的相應列中填上對應列標題文字(如圖2所示)。之后就可以開始編輯公式和函數來計算我們所需要的成果了，其中我們所需要用到的公式有以下3個:

①C5＝(B2＋B3－B4－B5)/2 第一測站間視距差公式

②D5＝(B2＋B3＋B4＋B5)/2 第一測站間視距和公式

③H5＝(G2＋G3－G4－G5)/2第一測站間高差公式

計算方法:

①利用上述3個公式在Excel表格中解算出相應C5、D5和H5的值。

②用鼠標選中表1所示行列區(qū)域，即2、3、4、5行與C、D、E、F列共同擁有的部分。

③把鼠標放到選中區(qū)域的右下角直到出現一個黑色十字架，按住鼠標左鍵向下拖動鼠標直到與最后一行數據對齊放開鼠標，這樣各測站間視距差和各測站間視距和都在Excel表格中求得并顯示出來，各測站間的高差利用同樣的方法很快可以求得。

④用Excel中的自動求和公式把各測段的視距累積差、視距累積和以及累積高差求出。

就這樣，整個過程所用時間很短，工作效率明顯提高，數據的準確率達到百分之百。

值得注意的事項:在本計算過程中最好如圖1中所示把已知高程點和待求高程點用不同的顏色與其他尺段計算的區(qū)域區(qū)分開來，這樣也為計算帶來了一定的方便。

圖2 解算實例

2.3 平差計算

將Excel計算所得到的各測段觀測數據復制、粘貼到導線平差軟件中，同時輸入已知點高程進行平差計算，獲得各待定點的高程最終成果。

2.4 成果輸出

將從TOPCON(DL－101C)電子水準儀中導入電腦的原始數據、Excel數據文件和平差成果在各自文件中打印出來，并整理成文本上交文本和電子資料。

3 應用體會

由于TOPCON(DL－101C)電子水準儀具有以下性能特點:

(1)具有自動安平、補償功能，為測量人員減少了調節(jié)符合氣泡的過程。

(2)自動讀數功能，減少了觀測人員存在的讀數錯誤。

(3)自動存儲功能，避免了數據記錄過程中存在的差錯。

(4)儀器上設計有數字鍵盤和顯示窗口，方便測量成果的實時查詢。

(5)可以把數據直接輸入計算機，這樣減少了人為數據錄入計算機的時間，避免了人為錄入數據出錯的可能。

所以將TOPCON(DL－101C)電子水準儀與Excel聯合運用到實踐中，它提高了工作效率，縮短了工作周期，使整個作業(yè)過程快捷化、信息化。從外業(yè)采集到內業(yè)成果資料裝訂上交都不需要采用人工讀數和記錄，這樣就完全的避免了人工出錯的可能。

[1]CJJ 8－99.城市測量規(guī)范.

[2]《城市測量手冊》編寫組編.城市測量手冊.北京:測繪出版社，1993

[3]GB/T 12897－2006.國家一、二等水準測量規(guī)范.

[4]GB 12898－1991.國家三、四等水準測量規(guī)范.

The Integration of Digital Water Level and Excel in Geoid Leveling

Ai YunYi，Quan YongWei，Xian YaGuang
(Nanning Exploration and Survey Institute，Urumqi 530021，China)

This paper recommend a method of integration of TOPCON(DL－101C)and Excel.The outside data is transmitted to computer and managed in Excel，then calculated in error processing software.The method can reduce a great deal of troubles and errors of manual calculation，and accelerate our work.

Digital Water Level；Excel；Integration

1672－8262(2010)03－119－03

P209

B

2009—10—23

艾云毅(1977—)，男，助理工程師，從事城市規(guī)劃測量。