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SDL30数字水准仪内存记录数据转换方法研究

2012-12-11邹进贵

测绘通报 2012年1期
关键词:水准仪数据格式水准测量

邹进贵,余 锐,陈 健

(1.武汉大学测绘学院,湖北武汉430079;2.精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室,湖北武汉430079)

一、引 言

数字子水准仪又称电子水准仪,它是以自动安平水准仪为基础,在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD),并采用条码标尺和图像处理电子系统构成的光机电测一体化的高科技产品。采用传统水准标尺时,又可像一般自动安平水准仪一样使用。它具有以下特点:① 读数客观,不存在误差、误记问题,没有人为读数误差;②精度高,视线高和视距读数都是采用大量条码分划图像经处理后取平均得出来的,因此削弱了标尺分划误差的影响;③速度快,由于省去了报数、听记、现场计算的时间及人为出错的重测数量,测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右;④ 效率高,只需调焦和按键就可以自动读数,减轻了劳动强度[1]。

基于以上原因,数字水准仪深受广大测量者的青睐,并广泛应用于工程测量、结构和沉降观测及高精度水准测量中。但是,目前的数字水准仪的数据成果都是以文件的形式进行存储,而文件格式都不能直接应用于常规的平差软件(如科傻,GNPS),需要人工进行数据格式转换,这在很大程度上制约了数字水准仪的使用和推广[2]。因此,笔者结合索佳的SDL30数字水准仪的原始数据格式,研究转换方法,并用Visual C++6.0编写数据格式转换软件。

二、SDL30数字水准仪数据记录格式分析

索佳的SDL30数字水准仪原始数据格式有两种:SDR2X和 CSV。下面就这两种格式作详细说明。

1.SDR2X数据格式分析

1)SDR2X原始数据格式每行长度固定,有效数据行为69个字符。其中,第1~4个字符为标识符;第5~8个字符为点号;第9~18个字符为视距;第19~28个字符为中丝读数;第29~30个字符为测量模式标识。“BS”为后视标识,“FS”为前视标识,后面的字符为测站标识符。

2)每个测站开始的上一行为测站标识,表示测站的数量。一个测站的有效数据行为4行。

4)一个SDR2X文件为一个测段,中间的测站为转点。数据记录格式如图1所示。

图1 SDR2X原始数据格式

2.CSV数据格式分析

1)CSV原始数据格式第1行为文件头信息,包括仪器类型、文件名、测站数量等信息。

2)有效数据行长度不固定,共分为8个部门,每个部分用“,”隔开。第1部分为编号,从0001开始累加;第2部分记录点名;第3、4部分为标识符;第5部分记录前后视标志;第6部分为视距读数;第7部分为中丝读数;第8部分为累积高差。

3)一个CSV文件为一个测段,中间的测站为转点。数据记录格式如图2所示。

图2 CSV原始数据格式

三、程序设计实现

GNPS数据处理软件能够很好地处理水准测量数据,生成原始观测手簿、测段信息、进行平差处理、生成网平差报告。GNPS数据处理软件需要固定的数据格式,一行一个测站信息,按照后前前后的顺序排列,分别为水准点名、-1(标识符)、视距、中丝读数,中间测站的点名就用-1表示。如图3所示。本文按照GNPS软件需要的数据格式,将SDL30的原始数据格式转化成相应的格式。

图3 GNPS软件要求的数据格式

1)测段提取。逐行读取数据,对于SDR2X文件来说,长度小于69的行为无效数据行,应该舍去;对于CSV格式来说,从第2行开始读取数据。提取出第1个测站的后视点号,提取出最后一个测站的前视点号。它们为所需要的水准点,其余点号为转点,无须存储点号[3]。

2)测站提取。对于SDR2X文件来说,长度小于69的行为无效数据行,应该舍去;对于CSV格式来说,从第1行开始读取数据。每4行为一个测站,按照要求提取出视距和中丝读数,并根据前两行的BS或者FS记录下测量模式。

3)成果保存。测站的数据提取完毕后,如果是水准点,则存入点名;如果是转点,则在文件中写入-1表示点名。根据测量模式,调整写入文件的顺序,统一按照后视距、后中丝读数、前视距、前中丝读数、前视距、前中丝读数、后视距、后中丝读数的顺序写入文件中。

四、工程应用

现以某工程的三四等水准测量为例,说明数据格式转换程序的操作流程[4](如图4所示)。

1)运行“SDL30原始数据格式转换软件”,出现如图5所示的程序界面。

2)选择文件的数据格式,打开需要转换的文件,由于一个文件为一个测站,因此需要同时选择多个文件,转换的结果保存在后缀名为GSO的文件,用户可以浏览保存路径。

3)程序根据用户选择的数据格式文件进行转换,转换结果如图6所示。

图4 数据转换编程思路

图5 程序主界面[5]

图6 SDL30转化实例

从图6可以看出,第1个水准点为0001,后面一个为0015,中间为转点,故点号标识为 -1。将图6与图1或者图2进行对比,以某一测站为例可以看出,转换后的数据剔除了无效数据行,并且是按照后前前后的顺序进行排列,转换后的数据是正确的[6]。

五、结束语

本文基于Visual C++开发的索佳SDL30数字水准仪格式转换软件,极大地提高了内外业测量的一体化,大大减少了水准测量的内业工作量,避免了人工出错,提高了工作效率,对其他的水准测量原始数据文件具有很好的借鉴意义。

[1]王海城,邹进贵,刘琦.DINI12电子水准仪记录数据标准化处理方法[J].地理空间信息,2007.10(5),111-113.

[2]吴克胜,雷顺文.天宝dini03电子水准仪数据格式转换[J].安徽建筑,2011(6),183-185.

[3]王太松,韩勇.电子水准仪数据自动传输记录程序的研发[J].测绘与空间地理信息,2010.2(1),180-182.

[4]GB/T12898—2009国家三、四等水准测量规范[S].北京:中国标准出版社,2009.

[5]王育坚.Visual C++面向对象编程教程[M].北京:清华大学出版社,2003.

[6]侯建国,荆体贤.PC—E500外业记录程序的开发和应用[J].测绘通报,2000(7):33-34.

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