電子水準儀數據處理系統

2012-12-06 08:30:54鄺良寒胡華興

湖南水利水電 2012年1期

鄺良寒胡華興

（湖南省水利水電勘測設計研究總院長沙市 410007）（新邵縣移民開發局邵陽市 422900）

20世紀90年代初世界上出現第一臺數字水準儀以來，由于其具有測量速度快、讀數客觀、精度高、測量數據便于處理的特點，而且提高了作業效率和減輕了野外作業勞動強度，能實現水準測量內外業一體化作業，如今已廣泛應用于各個領域的高程測量，特別是水利、交通、橋梁和重要建筑物、城建等工程建設中，以及在專門的區域水準測量、變形監測等高精度高程測量中，暫時還沒有更好的替代方法。數字水準儀的數據記錄方法主要有相位法和幾何法，各種數字水準儀品牌型號不一樣，其記錄方式、輸出數據格式也不統一，不能輸出常規規范的觀測手薄，數據報表不直觀。本文是從統一數字水準儀觀測手薄出發，編制數據處理軟件，進而輸出各測段匯總記錄和部分平差軟件需要的格式，實現水準測量一體化化作業，提高作業效率。

1 數字水準儀記錄數據格式分析

要轉換處理好數據，首先得利用隨機軟件聯機下載數據，分析數字水準儀觀測數據的格式，以下為常見的幾種數據記錄格式：

（1）徠卡儀器格式；

（2）天寶儀器格式；

（3）中緯儀器格式；

從以上數據看出，幾種儀器的數據文件后綴名雖然不一樣，如天寶儀器是dat文件，徠卡儀器是gsi文件，中緯儀器是mdt或gsi格式，但實際都是文本格式，都記錄了測站號、中絲計數、前后視距等必要的數據，測站高差也同時計算出來，有的儀器還記錄有時間和溫度。

2 軟件系統設計

設計思路：根據數據格式分析結果，先取得各有效讀數并進行處理計算，并對其進行限差、錯誤判斷和處理（有效數據其實儀器內部已經經過限差比較運算，都是滿足規范要求的正確數據），輸出觀測手薄、測段匯總表、數據檢查文件等，并生成定制的平差格式文件。

程序由VB.NET編寫，通過對不同格式的觀測數據的進行逐行讀入，判斷數據中的觀測方法和等級、后視點、前視點、前后視距、中絲讀數等，并且實現自動識別有效行（即對數學水準儀觀測數據自動記錄中有重復觀測、超限測站的數據行進行篩選，對一些無效的、錯誤的數據進行判別并剔除），同時系統內部定義表頭和數據輸出格式，觀測手簿等輸出文件的最終形式為文本格式。

3 數據分析處理

（1）讀入數據。

數字水準儀記錄數據是以行進行記錄的，程序就可以逐行讀入數據。其中一種格式數據讀取數據示例如圖1。

圖1 讀取數據

（2）數據分析處理。

讀入數據后，根據數據特征提取相關內容，并進行分析處理，分別判別測段始末、點號、站號、前后視數據、中絲、距離、測站數據結束等各項數據和標識，遇到結束標識即完成一測段的數據記錄處理。在取得各項數據的基礎上進行各項計算和限差比較，一般來說，數字水準儀器觀測時已經設置了限差設置和檢驗，保證數據滿足要求，但部分儀器型號并不對錯誤數據進行處置，和正確的數據同樣記錄，因此在程序中還增加了錯誤判別和自動剔除錯誤數據、錯誤兼容性等設置，并標識錯誤數據所在位置，保證了數據輸出的正確。

某儀器數據錯誤判別處理示例程序段如圖2。