全站仪结合Excell和AutoCAD在工程测量及内业计算中的应用

□王伟东（驻马店市水利工程局）

全站仪结合Excell和AutoCAD在工程测量及内业计算中的应用

□王伟东（驻马店市水利工程局）

文章通过全站仪同时可以进行平面和高程（三维坐标x,y,z）的测量功能，结合软件Excell和AutoCAD，介绍一种内业、外业一体化的断面测量及绘制的方法，从而快速绘出断面图或计算工程量的一种方法，提高了测量工作的精度和准度，为设计和施工结算提供了可靠的依据。

三维坐标测量;数据采集;工程量计算

0 引言

随着科学技术的发展,全站仪已经相当普及而且不断向智能化方向发展,全站仪以其高度自动化和准确快捷的定位功能在目前工程测量中广泛应用。在土石方断面测量中，尤其在高差陡变频繁的地段，传统的测量方法外业和内业较大且效率低下，且随着许多新技术运用到全站仪的制造和使用当中,如无反射棱镜测距、目标自动识别与瞄准、动态目标自动跟踪、无线遥控、用户编程、联机控制、U盘存储等，大大地提高了数据采集的效率，提高了人的工作效率、测量的精度和准度，减轻了人的劳动，数据采集后结合内业的数据处理，为设计和施工结算提供了可靠的依据。

1 基本操作

1.1 测站安置仪器

在测站上将仪器进行整平、对中，其具体作法与常规经纬仪的整平对中工作相同。

1.2 打开电源

开启电源的方法将开关打开，显示屏显示，所有点阵发亮，几秒后即可进行测量。对各种类型的仪器可参照仪器使用说明书进行操作。

1.3 仪器参数设置

仪器参数是控制仪器测量状态、显示状态数据改正等功能的变量，在全站仪中一般都可根据测量要求通过键盘进行改变，并且所选取的选择项可保存到下一次改变为止。

1.4 设置测站

为方便测量，以线路零点为测站点，可将测站X、Y分别为0，0。Z值为仪器中心点的高程加上仪器高（高程点到仪器中心高度）。输入坐标（0,0,58.970），并定义好目标高，即棱镜高，在以后测量中如有改变，应及时同测量者沟通。

1.5 设置后视

以线路中心线为x轴为后视点，并输入后视点坐标（200，0，0），为保证后视坐标和现场坐标的一致性，通常X，Y坐标必须有一个完全一样，且高里程方向为正方向，然后将望远镜头朝向高里程桩号的中心线上，进行照准，并点击确认。这样仪器内坐标系统就建立好了。

1.6 测算断面数据

以线路中心线垂直方向为Y轴，这样可以使路中心线左侧x恒为负值，右侧Y恒为正值)，建立施工坐标系，已知在这个施工坐标系里某点的坐标(X、Y、Z)，X值表示该点在线路上的里程值；Y值表示该点到线路中心线的垂直距离，负值在中心线左侧，正值在中心线右侧；z值表示该点的高程值，这个施工坐标系里的任意点的坐标都满足了该点测算断面的所有元素，只要测得各断面点在这个施工坐标系里x，Y，z值，就可以得到测算断面的所有数据。

另外，如果现场交点时有坐标系统，则应按照给定的两个坐标定义测站及后视，建立坐标系统，方法同上。

2 断面数据采集及处理

2.1 数据采集

在断面测量中，如高差较大且中间行人无法通过时，建议左右岸和中间采用3个棱镜，这样可以节省人的体力，也可以节省大量的时间。采集数据时采用坐标测量，记录数据时，如果断面数据较少，建议采用人工记录，如断面数据较多，尽可能采用自

动记录，这样既可以避免人为记录的错误，也节省时间。

2.2 数据的保存和修正

在采集数据时应采用坐标测量，仪器会自动测量出三维坐标数据（X,Y,Z），并且在记录本上勾划出简图，对一些不通视的点，可以进行一定平移，在记录本上标识清楚，以便在数据处理时加以修正。当天测量完成数据应当天处理完成，展点时对出现的异常点应找出原因，有必要时到现场复核。

2.3 数据处理

全站仪中三维坐标数据是以DAT格式储存时，导出来时可以用记事本txt打开。或者直接用Excell打开。本文以按1：1000给图比例为例，将在Excell表格公式定义如下：“平距”为相临两点X，Y差的平方和再开方即：

3 绘制平面图和断面图

3.1 绘制平面图

打开AutoCAD，选择点工具，直接复制“平面坐标”里（第1～9行）数据粘贴到在命令栏里，确认后即可生成一定的图形，这样比传统的方法在命令栏中一个命令的输入可以节省时间且避免错误。

3.2 绘制断面图

先在CAD中定义高程柱状图及所采取的绘图比例，选择“直线”工具，设置第一点高程固定后，将其作为该断面线的起点。然后复制Excell表格内“CAD状态栏中输入数据”粘贴到命令栏内后确认，即可生成以下断面图。然后，按照设计文件绘制出设计断面，用CAD“面积”工具计算阴影面积。按照同样方法绘制出0+040断面及设计断面，并计算出阴影面积。计算土方量，以此类推，即可计算该河道土方开挖或回填土石方量。具体数据见表1。

表1 土方工程量计算表

4 结语

在绘制断面图时确定好起点后，直接复制Excell中数据直接粘贴到CAD中，绘制断面图非常迅速准确（可以用alt+tab键在Excell和CAD相互切换）。另外全站仪内菜单很多，比如“对边测量”功能，也可将上述同样的方法稍作变动，经数据处理也同样绘出断面图，从而计算工程量。也可结合CASS内的部分功能绘制断面图和计算工程量，以不断提升自身业务技术水平。

TV221.1-TV29

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1673-8853(2014)06-0058-02

王伟东（1978-），男，主要从事水利水电工程施工、测量及内业等工作。

2013-12-27

刘长垠）