精密三角高程測量野外記錄程序開發

楊 雪

（1.廣東省公路勘察規劃設計院股份有限公司,廣東 廣州 510507）

精密三角高程測量野外記錄程序開發

楊 雪1

（1.廣東省公路勘察規劃設計院股份有限公司,廣東 廣州 510507）

使用C#語言對WINCE系統平臺的掌上電腦進行野外觀測記錄與程序編寫。介紹了程序思路，實現了測量記錄的要求。

C#；WINCE；掌上電腦；二次開發；精密三角高程測量

1 總體設計思路

根據潘正風提出的全站儀精密三角高程測量原理，觀測方法如圖1所示。筆者在PDA上設計了精密三角高程測量野外采集程序，程序界面布置及功能如圖2所示。

圖1 對向觀測順序示意圖

每條測邊需要測量一次平距用于計算本測段限差與需要滿足限差要求的測回數目。每半測回分別觀測記錄對面高低棱鏡的斜距、天頂距、高差，一個測回結束后“保存”，重復觀測幾個測回后進行“重新通過”計算。重新通過用于計算各項指標是否超限。以下介紹二等、三等觀測的限差要求：

圖2 精密三角高程測量程序功能布置圖

二等觀測限差：各測回垂直角和指標差不超過 5"，距離不超過 3 mm。雙棱鏡觀測時按高低棱鏡觀測值分別計算高差，不符值不超出±4mm，并要在測站上檢核高低棱鏡觀測高差之差。

三等觀測限差：各測回垂直角和指標差不超過 6"，距離不超過 5 mm。雙棱鏡觀測時按高低棱鏡觀測值分別計算高差，不符值不超出±12mm（L為測量線路長，單位: km），并要在測站上檢核高低棱鏡觀測高差之差。

觀測數據的解算流程如圖3所示。

圖3 觀測數據解算流程圖

2 程序設計

程序開發平臺為Microsoft Visual Studio 2005（簡稱VS2005），運用VS2005的設備模擬器對編寫的程序進行PDA（掌上電腦）上的調試。程序大致劃分為主界面、創建項目界面、測段信息設置界面、數據觀測界面幾個部分。主要功能函數語句如下：

1）主界面。

public partial class FormMain : Form

{

public FormMain()…

private void menuItem1_Click(object sender, EventArgs e)…//調出創建項目窗體

private void menuItem2_Click(object sender, EventArgs e)…//打開項目，調出測段信息設置窗體

}

2）創建項目。

public partial class FormCreatpro : Form

{

public FormCreatpro()…

private void ButtonSave_Click(object sender, EventArgs e)…//保存創建的項目

3）測段信息設置。

public partial class FormCreatstage : Form

{

public FormCreatstage()…

public TextBox TextBoxlist(int index)…//設置文本框數組，寫入數據文件時用

private void ButtonSave_Click(object sender, EventArgs e)…//保存新測段的信息

private void ButtonOpen_Click(object sender, EventArgs e)…//讀取已有測段文件

private void change_Click(object sender, EventArgs e)…//修改末點名稱

private void menuItem2_Click(object sender, EventArgs e)…//起末點觀測菜單項，讀取測段信息，并調用起末點觀測界面

private void menuItem3_Click(object sender, EventArgs e)…//對邊觀測菜單項，讀取測段信息，并調用對邊觀測界面

private void menuItem4_Click(object sender, EventArgs e)…//聯測點觀測菜單項，讀取測段信息，并調用聯測點觀測界面

private void menuItem5_Click(object sender, EventArgs e)…//限差菜單項，可以選擇設置觀測限差值

private void menuItem6_Click(object sender, EventArgs e)…//查看觀測菜單項，可以查看已經觀測完畢的數據。

4）觀測數據。

數據觀測中的對邊觀測，起末點與聯測點觀測與對邊觀測數據解算思路基本相同。以對邊觀測為例。

public partial class FormFace : Form

{

public FormFace()…

public double constant;

private int conB;

private int conX;

private int conV;

private int conD;//定義各項限差變量

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)…//預檢第一組觀測數據符合限差情況

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)…//預檢第二組觀測數據符合限差情況

private void button3_Click(object sender, EventArgs e)…//第三次計算檢查符合限差保存到caltemp文件中，不符不保存，結果顯示到文本框。

private void button4_Click(object sender, EventArgs e)…//重新通過，循環計算相應等級滿足限差測回數目是否充足，結果顯示到文本框。

3 功能實現

在江門市江順大橋工程項目中進行試驗，程序主要功能界面如圖4、圖5、圖6所示。

圖4 測段記錄設置示意圖

圖4中的觀測菜單中包含起末點觀測、對邊觀測、聯測點觀測3個功能選項，進入即可進入數據記錄模式。由于測量過程每個測段需要連貫進行，“修改”按鈕用于測量途中某測段需要支點或末點名有變時使用。

圖5 起末點觀測示意圖

圖6 對邊觀測示意圖

每測回記錄數據以后均進行了實時檢查，生成結果在下面的文本框實時顯示；設置了數字鍵盤，觸及界面上的文本框時會自動彈出，方便錄入數字信息；上部狀態欄顯示工作路徑信息；錄入一組數據進行保存時會自動計算提示是否符合限差；“重新通過”可以自動計算出觀測的測回數目是否符合要求。

觀測記錄的數據以txt文本格式存在PDA中，格式如下所示。

等級二等

測段號JS1

起點名1

末點名2

對鏡常數0．113

起點盤左1測回斜距22．235 6天頂距90．448 8

起點盤右1測回斜距22．235 9天頂距269．545 2

指標差-10．807 800 292 968 8垂直角-0．451 801 300 048 828 平距22．235 058 89

起點盤左2測回斜距22．235 7天頂距90．451

起點盤右2測回斜距22．235 7天頂距269．545

指標差-7．182 312 011 718 75 垂直角-0．452 991 485 595 703 平距22．235 005 66

4 結 語

精密三角高程測量記錄與測算應用程序不僅可以應用于掌上電腦，所有WINCE系統平臺或Windows系統平臺的操作系統均可以安裝使用。經過野外實際應用，比起手動記錄數據，用計算器計算各項限差否符情況而言，該數據記錄與解算程序自動化程度和工作效率大大提高，能夠滿足野外實時測量計算觀測數據的要求。

[1] 韓軍生，顧和和． 短視距精密三角高程測量代替二等水準的探討[J] ．地理空間信息，2011,9(6):141-143

[2] 潘正風，程校軍，成樞，等．數字測圖原理與方法[M]． 武漢:武漢大學出版社,2009

[3] JTG/T C10-2007．公路勘測細則[S]．

[4] Watson K，Nagel C．C#入門經典(第三版)[M]．北京:清華大學出版社,2006

[5] 張艷,高飛，李曉莉．應用精密三角高程測量實現跨河水準的研究[J]．合肥工業大學學報,2007,30(10):1 345-1 348

[6] 張正祿．工程測量學[M]．武漢:武漢大學出版社,2004

P221.1

B

1672-4623（2014）05-0142-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.052

楊雪，碩士，工程師，主要從事工程測量與航測內業工作。

2014-03-17。