全站儀結合CASS 軟件在高校工程測量課程實訓的應用

摘 要：文章以高校課程實訓為例，介紹了全站儀配合CASS軟件在校園地形測量的方法，通過蘇光全站儀配合CASS成圖軟件，使課程實訓能夠有效地開展，同時也培養了學生團結協作的精神，在我們應用型本科院校的教學實踐有較好的指導意義。

關鍵詞：CASS；成圖軟件；碎部測量

引言

隨著高校教學改革的不斷深入，應用型本科人才的培養也得到國家的地方政府的重視。我校輸電線路工程專業的學生在完成工程測量課程的學習后，開設一門4周的工程測量實訓課。其目的是讓學生在今后實際工作中能組織開展輸電線路的測量工作。課程任務為數字化測繪一幅1：1000，50*50cm地形圖、高程的放樣及線路縱斷面圖的測繪。我們采用傳統的測量方法，外業測量采用蘇光全站儀進行現場取點，然后采用制圖軟件CASS2008等成圖系統進行內業數據處理，數據傳輸采用儀器電腦串口連接方法。外業不需要記錄數據，采用儀器自動記錄保存模式，內業也取消了手工輸入坐標模式，采用數據傳輸方式直接從儀器內存中讀取全站儀中CASS2008軟件需要的數據格式。南方CASS2008地形地籍成圖軟件是基于AutoCAD平臺技術的基礎上開發的成圖軟件。在地形測量和成圖方面相對比較強大，廣泛應用于地形成圖、地籍成圖、工程測量應用等領域。

下面我們以工程測量實訓為例簡單介紹如何利用全站儀配合南方CASS2008軟件測繪一張地形圖，高程的放樣及線路縱斷面圖的測繪。

1 繪校園部分地形圖

測繪圖形分以下幾個步驟：第一步：選點、做標志、完成控制測量；第二步：內業坐標計算、展繪控制點；第三步：碎部測量；第四步：繪制地形圖。

1.1 建立平面控制坐標系

根據現場地形我們已知有城建坐標系的2個點，我們再在該區域埋設6～8個臨時控制點，臨時控制點位置的選定，保證了全站儀假設該處地形任何一個范圍內通過自由設站都能同時后視任意兩個臨時控制點。在臨時控制點三維坐標測量方面我們采用全站儀固定點后視方法，對臨時控制點進行平面高差測量，每次測量均采用正倒鏡測設，共測2個測回后，最終測量成果取其平均值。

1.2 內業坐標計算、展繪控制點

根據控制點的測量，通過數據線傳輸到電腦，核對所選控制點的平面圖的位置，然后我們大概畫出校園平面圖，并找到我們所標記的控制點。

1.3 外業碎部測量

外業測繪時，將全站儀安置在測站點（控制點），經定向后自動地同時測定角度和距離，按極坐標法計算出碎部點的坐標和高程。碎部點的選擇應選擇地物、地貌的特征點。儀器擺放調試后，進行碎部測量。在碎部測量時，我們每測量一個點，我們在草圖大概位置做個標注。碎部測量數據采集利用全站儀自帶內存進行存儲，對于地形比較陡峭的地段，我們利用全站儀自帶的紅外測距功能進行測量，無須學生到達測設，保證了人員安全。為了保證圖形的準確性，一般在地形線要多觀測特征點和足夠的密度，這樣生成的等高線才能真實反映實際地貌，地形變化不大地方，我們可以適當降低點的采集密度。

1.4 數據傳輸

當外業碎部測量數據采集完成后，須要把全站儀內存中的作業數據文件傳輸到計算機中，才能進行地形圖的繪制，普通的全站儀傳輸數據方法有兩種：一種是用全站儀自帶的傳輸軟件；一種是用CASS2008軟件就能進行傳輸。首先打開CASS2008軟件，點擊數據工具下拉菜單中的讀取全站儀數據命令，此時將出現全站儀內存數據轉換窗口，在窗口中選擇通訊口為COM1，波特率選擇為9600，效驗選擇無效驗，數據位選擇8位，停止位選擇1位，在通訊臨時文件中選擇全站儀作業文件格式為GSI格式，在CASS坐標文件中選擇要生成的DAT文件格式，然后點擊確定。此時將把儀器存儲的測量文件導入到電腦文件后綴為DAT。導出的文件里的數據格式為第一列為點號，然后依次為東坐標（Y）、北坐標（X）、高程。

1.5 數據處理

首先進入CASS2008主界面，單擊等高線工具菜單下的建立DTM（數字地面模型）命令，然后出現一個對話窗，在建立TDM方式的命令下選擇由數據文件生成，然后選擇由全站儀導出的地形測量文件，在結果顯示區域選擇顯示三角網命令，然后軟件將顯示出三角網。然后點擊等高線下的繪制等高線命令，然后出現繪制等高線值的對話框，將顯示最小高程和最大高程，根據最大和最小高程可以進行平整場地的標高。在等高距中設置等高距的范圍，范圍要小些，因為校園大部分是比較平整的，等高距小些，等高線就會多些。在擬合方式中選擇3次B樣條擬合方式，這樣可以保證等高線的平滑性，然后點擊確定。此時在已經生成的三角網中同時生成所測地形的等高線圖形。然后點擊主菜單繪圖處理下的展野外測點點號，同樣選擇地形測量文件，這樣可在屏幕上展出野外測點。在點擊繪圖處理菜單下的展高程點子菜單中選地形測量DAT后回車，高程點全部展出來。如果圖形中等高線的高程注記密度不能滿足要求時可以使用等高線工具下的等高線注記命令進行局部加密注記，注記方法主要采用沿直線坡度注記和沿直線示坡線注記兩種方法。

2 高程的放樣

施工測量的目的是將圖紙設計的建筑物、構筑物的平面位置和高程，按照設計要求，以一定的精度測設到實地上，作為施工的依據，并在施工過程中進行一系列的測量工作。施工測量的主要工作是測設點位，又稱施工放樣。我們主要介紹高程的放樣。

我們選擇校園一塊空曠的草坪，在其上面我們放樣一個實際大小為10*10m的正方形，位置自由選定。在我們的測繪圖中也就是1*1cm。

然后再圖上標注出四個點的坐標。在進行放樣測量前我們把測繪圖打印成圖紙，拿好圖紙我們在現場進行放樣。

3 斷面圖的繪制

實訓的最后一個步驟是繪制斷面圖，繪制斷面圖的目的是得到兩點之間直線上每點的高程坐標。繪制方法是打開CASS2008，然后展點橫斷面的三維坐標數據，然后以復合線從左依次連接每個點得到斷面位置。選擇單位命令下的工程應用下的繪斷面圖的根據已知坐標的子菜單命令，用鼠標選擇橫斷面線。最后繪制成斷面圖。

4 結束語

學生在一系列的測量實踐中，能深刻體會到CASS2008成圖軟件的功能的強大，在完成斷面圖的繪制后，我們可以根據輸電線路桿塔的設計規范，進一步判斷在此能否架設輸電桿塔。因為我們只是在校園的一個小范圍測量，在實際工作中，肯定是要求大范圍，長距離的測量。但通過實訓，學生基本掌握了工程測量的原理和方法，為他們進一步在工作崗位上打下扎實的基礎。