南方CASS软件及全站仪在地形测绘中的应用

王笃丰，张颜龙

（1.黑龙江省水利水电工程总公司，哈尔滨 150040;2.肇源县河道管理处，黑龙江肇源 166500）

在地形测绘中，主要是测量数据的收集及成图。而数据的收集与成图则又直接取决于外业所用仪器及办公软件的选用。以往的计算机辅助设计AutoCAD虽然在各个领域均得到了普遍的应用，但地形测绘的工程量较大，AutoCAD已不能满足数据及成图的需要，而南方CASS绘图软件是由南方测绘仪器公司在AutoCAD2002基础上开发的新一代数字化地形地籍成图软件。其主要特色是面向GIS，彻底打通了数字化成图系统与GIS的接口;为地形测绘提供的“内外业一体化成图”的作业模式，大大节省了地形测绘工作时间。

现结合我们正使用的拓普康1021全站仪及南方CASS软件在双阳河拜泉镇段综合治理工程的地形测绘中的应用阐述如下：

1 基本情况

1.1 施测工程概况

双阳河位于黑龙江省松嫩平原中部，发源于拜泉县新生乡丘陵漫岗地区，是乌裕尔河左岸一级支流。流域地势由东北向西南倾斜，干流流经拜泉、依安、林甸、大庆、杜蒙等市县。拜泉县城位于双阳河上游右岸，右岸堤防从哈黑公路拜泉段双阳河大桥起至下游与鸡讷公路交接处止。桩号34+613.8～40+010段，全长5 396 m。

拜泉县双阳河城防段堤防为4级堤防，为均质土堤段，现有堤防断面较小，防洪标准偏低，只有10 a一遇。穿堤建筑物修建时间较早，缺少管理机构和设备，现已经不能使用，并缺乏整体排水规划。该段河床蜿蜒曲折，部分河段距堤身较近，已经危及了堤防本身安全，需要拆弯取直，经过县城区的主河床淤积严重，河道漫散，洪水极易出槽，现状河宽最窄处不足1 m。

本次设计对右岸城防堤段进行加高加固处理，并对原有的3座排水闸进行改建或拆除重建，防浪墙段桩号34+613.8～35+694，建成后使堤防及穿堤建筑物防洪标准达到20 a一遇。防浪墙采用钢筋混凝土结构，迎水面采用预制混凝土板护坡，边坡比为1∶3。加高培厚堤防段桩号36+728～40+010，迎水面1.1 km范围采用预制混凝土板护坡，边坡比为1∶3，背水坡采用草皮护坡，边坡比为1∶3。对经过城区的原有河道进行清淤、拓宽，拓宽后河道底宽度约20 m。

1.2 测区概况

本次测绘范围为双阳河堤防34+360～40+010段左右岸堤防及其所辖的双阳河河道。

测绘时间：2009年12月1日～2009年12月15日室外温度：-18℃ ～-27℃;风力：1～4级。

1.3 各测站坐标依据

由拜泉县规划局提供坐标，为54坐标系。共提供可用坐标6 点，分别为 A008、A009、A010、A053、A054、A056。

2 全站仪测点

本次测绘每3人1组，共分2组。一组，采用全站仪对A008、A009、A010点进行校核，与给定坐标进行比对，校验结果为坐标偏差±3 mm。另一组，利用A056坐标点配以水准仪S30对事先布置在拜泉县右岸堤防相应测量段的10个转点（ф20钢筋、上标十字）进行高程点校核。

其中每组一人观测并随时校核所测点位、其余两人，一人跑尺一人内业草图绘制及与观测人校核所测点位。首先观测人需将已知坐标点输入全站仪内，在后视校核完成后开始碎部点测量，利用全站仪的存储功能将所测点位进行存储（拓普康1021可存储9000个碎部点）。并每日在测量结束后及时的将坐标数据输入计算机中。

3 南方CASS软件应用

3.1 数据的采集

数据的采集要求与全站仪同步进行，首先将全站仪按照如下步骤调整：菜单键→存储管理→数据通讯→GTS格式→发送数据→坐标数据→坐标位数（11位）→调用存储文件夹→发送。

然后，打开南方CASS软件，点击菜单项中的数据→读取全站仪数据（alt+d）。先在计算机上点击确定然后再全站仪上在点击发送的确定键。在此项过程中需注意参数的一致性，如：仪器的选择（拓普康 GTS-200坐标）、通讯端口（COM1）、波特率（9600）、数据位（8）、停止位（1）、是否校验（否）等。数据采集后应将后缀改成Dat格式，然后利用Excel办公软件或记事本文件打开，将其中重复点、转点等无用点删除，然后保存。

3.2 绘制平面图

3.2.1 展高程点

打开南方CASS软件，在菜单栏中点击绘图处理→展高程点，根据电脑提示找到我们先前存储的坐标文件，点击打开。CASS中默认高程点颜色为红色，在使用过程中可在图层中任意改变颜色。

3.2.2 定比例、连线

根据合同规定本次勘察地形图为1∶5000，在南方CASS软件中展点后在软件的窗口左下角的命令区提示输入绘图比例，输入5000，回车。

根据外业草图在南方CASS软件中将相关点位连接，将测区内的地形、地貌反映出来。在连线过程中外业草图绘制者将测区内的河道、堤防、林地、树种等向内业人员进行详细讲解，通过内外业的紧密配合使得双阳河拜泉镇段地形、地貌真实的落到图纸上。

3.2.3 等高线绘制

在等高线绘制中我们采用测点自动生成及手工绘制相结合的方法进行绘制。首先在南方CASS软件中点击等高线，弹出下拉菜单点击建立DTM（数据地面模型）→勾选数据文件生成、显示建三角网结果→形成三角网→删除、过滤、增加三角形（即修改三角网）→绘制等高线→删除三角网→等高线修饰→对等高线不合理处采用复合线手绘。

因为南方CASS软件是建立在AutoCAD基础上，因人为操作或兼容性可能随时出现错误而导致关闭，因此在使用过程中需及时保存。

3.3 成图校审、输出

在完成地形图绘制后，经外业人员及测量专家的审核后，采用HP T610型打印机进行输出。

4 南方CASS软件及全站仪的配合使用与以往地形测绘的不同点

1）操作简便，节省时间。

2）坐标、高程误差小。

3）绘图简便、美观，易于操作。

总之，全站仪的在低温情况下的使用及南方CASS软件的运用，使我们在双阳河拜泉镇段的地形测绘中大大的节省了时间提升了工作效率，为后续工程的顺利进行提供了强有力的保障。

[1]水利水电规划设计总院.SL197-97水利水电工程测量规范（规划设计阶段）[S].北京：中国水利水电出版社，1997.

[2]长江葛洲坝工程局.SL52-93水利水电工程施工测量规范[S].北京：中国水利水电出版社，1993.

[3]黑龙江省水利水电工程总公司.双阳河拜泉镇综合治理工程初步设计报告[R].哈尔滨：黑龙江省水利水电工程总公司，2010.