徠卡全站儀數(shù)據(jù)編碼加載程序的開發(fā)應(yīng)用

曾振華, 凌小勤

(1. 江西理工大學(xué) 建筑與測(cè)繪工程學(xué)院, 江西 贛州 341000; 2. 江西省寧都縣國(guó)土資源局, 江西 贛州 341000)

0 引 言

全站儀是一種應(yīng)用于測(cè)繪領(lǐng)域的新一代測(cè)量?jī)x器。它由電子經(jīng)緯儀與光電測(cè)距儀組合而成，一是可同時(shí)進(jìn)行測(cè)角(水平角與垂直角)和測(cè)距；二是望遠(yuǎn)鏡的光軸與測(cè)距儀的發(fā)射中心同心，整個(gè)工作由控制面板完成(數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ))。徠卡系列全站儀有大屏幕高分辨率顯示器，界面全中文顯示，美觀易讀，簡(jiǎn)潔優(yōu)化的操作理念，加上軟按鍵和導(dǎo)航鍵，操作流程直觀方便，通過簡(jiǎn)單的菜單結(jié)構(gòu)和綜合的測(cè)量程序，可方便地幫助您完成測(cè)量、放樣等工作，可配置紅外和激光雙光源同軸測(cè)距系統(tǒng)，激光無(wú)棱鏡測(cè)距測(cè)程可大于170 m，靈活的電源配置方案，配備標(biāo)準(zhǔn)的便攜式攝像機(jī)電池，還可外接12 V直流電源，通過LGO，用戶可自定義數(shù)據(jù)下載格式，可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)軟件的無(wú)縫數(shù)據(jù)交換，大容量?jī)?nèi)存可滿足日常測(cè)量工作中保存數(shù)據(jù)的需要，設(shè)置的RS232接口可與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信或連接外界電源。徠卡系列全站儀的數(shù)據(jù)格式，有原始數(shù)據(jù)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即idx數(shù)據(jù)文件和dat數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)輸出格式有GSI格式和 IDX格式。全站儀數(shù)字測(cè)圖技術(shù)的應(yīng)用也就是測(cè)量界近十多年來的發(fā)展和探索的成果。簡(jiǎn)單地說，全站儀數(shù)字測(cè)圖技術(shù)就是用數(shù)字形式，存儲(chǔ)全部地圖信息的‘地圖’，它是用數(shù)字形式描述地圖要素的屬性、定位和關(guān)系信息的數(shù)據(jù)集合，是存儲(chǔ)在具有直接存儲(chǔ)性能的介質(zhì)上的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)文件。編碼、屬性、圖層一應(yīng)俱全。不需要手工記錄數(shù)字，提高了工作效率[1]。

1 全站儀數(shù)據(jù)采集及詳細(xì)測(cè)設(shè)方法

全站儀正在向內(nèi)外業(yè)一體化、自動(dòng)化和專業(yè)化的方向發(fā)展，也就是現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)庫(kù)文件可以和內(nèi)業(yè)的成圖系統(tǒng)或GIS系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫連接。因此，系統(tǒng)除了要采集測(cè)點(diǎn)的幾何信息，還要求采集測(cè)點(diǎn)的屬性和測(cè)點(diǎn)之間的連接信息，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)的格式要標(biāo)準(zhǔn)化。全站儀數(shù)字測(cè)圖作業(yè)方法，一般來講，分為外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)軟件成圖；這樣的話，數(shù)據(jù)要有編碼、屬性、圖層。還要有成圖軟件。南方測(cè)繪儀器公司CASS地形、地藉成圖軟件[2]是基于AutoCAD平臺(tái)技術(shù)的數(shù)字化測(cè)繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于地形成圖、地藉成圖、工程測(cè)量應(yīng)用三大領(lǐng)域，且全面面向GIS，徹底打通數(shù)字化成圖系統(tǒng)與GIS接口，使用骨架線實(shí)時(shí)編輯、簡(jiǎn)碼用戶化、GIS無(wú)縫接口等先進(jìn)技術(shù)。自CASS軟件推出以來，已經(jīng)成長(zhǎng)成為用戶量最大、升級(jí)最快、服務(wù)最好的主流成圖系統(tǒng)。全站儀數(shù)字測(cè)圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集的方法：主要內(nèi)容包括測(cè)區(qū)首級(jí)控制、圖根控制、測(cè)區(qū)分幅、碎部測(cè)量、人員安排等，最后利用CASS7.0繪制一幅地形圖。主要步驟有[3]：① 數(shù)字化測(cè)圖的準(zhǔn)備工作(包括測(cè)區(qū)控制、碎部測(cè)量、測(cè)區(qū)分幅、人員安排等)；② 外業(yè)數(shù)據(jù)采集；③ 內(nèi)業(yè)軟件繪制平面圖；④ 繪制等高線(繪制地形圖)；⑤ 圖形編輯(包括常用編輯、圖形分幅、圖幅整飾等)；全站儀數(shù)字測(cè)圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集，地形要素很多，《1∶500 1∶100 1∶200 地形圖圖式》(GB T 7929-1995)已將他們總結(jié)歸類為十大類；① 測(cè)量控制點(diǎn)；② 居民地；③ 工礦企業(yè)建筑物和公共設(shè)施：④ 獨(dú)立地物：⑤ 道路及附屬設(shè)施：⑥ 管線及咂柵：⑦ 水系及附屬設(shè)施：⑧ 境界：⑨ 地貌與土質(zhì)：⑩ 植被和注記：等[4]。全站儀數(shù)字測(cè)圖外業(yè)數(shù)據(jù)采集，到內(nèi)業(yè)軟件成圖；有一個(gè)地形、地物的連接編輯過程，這樣，對(duì)于地形、地物的點(diǎn)位來說，要由編碼來區(qū)分[5]。

2 徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式編碼加載的程序編寫

徠卡系列全站儀的數(shù)據(jù)格式[6]，有原始數(shù)據(jù)和坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即idx數(shù)據(jù)文件和dat數(shù)據(jù)文件。內(nèi)業(yè)軟件成圖，分別可以傳出idx數(shù)據(jù)文件和dat數(shù)據(jù)文件，即數(shù)據(jù)輸出格式有GSI格式和 IDX格式。徠卡系列全站儀外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)，儀器操作流程直觀方便，有獨(dú)一無(wú)二的無(wú)限位制動(dòng)和激光對(duì)點(diǎn)，儀器操作時(shí)調(diào)用指定程序，流程順序直觀，測(cè)量速度快，按鍵和導(dǎo)航鍵界面要素多，數(shù)據(jù)采集時(shí)界面也有編碼輸入提示，外業(yè)數(shù)據(jù)采集，地形要素很多，儀器操作時(shí)作業(yè)員可以在儀器界面上設(shè)置地形要素編碼，如：房屋可以取房字的拼音字母‘F’，其它地形以此類推[7]，徠卡系列全站儀外業(yè)數(shù)據(jù)采集時(shí)儀器界面可以設(shè)置地形要素編碼，但是內(nèi)業(yè)軟件成圖(使用南方測(cè)繪儀器公司CASS7.0地形、地藉成圖軟件)展點(diǎn)時(shí)，數(shù)據(jù)文件不能輸出編碼。這樣，筆者就利用C 語(yǔ)言編寫程序，在數(shù)據(jù)輸出后，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位和編碼的統(tǒng)一。[8]主要代碼如下：

switch (toolBar1.Buttons.IndexOf(e.Button))

{case 0://打開一個(gè)文本文件

OpenFileDialog openFileDg = new OpenFileDialog();//editFileName = openFileDg.FileName; //openFileDg

openFileDg.Filter = "*.idex|";//過濾器//openFileDg.Filter = "(EXCEL)*.xls|*.xls";

openFileDg.FilterIndex = 2;openFileDg.Multiselect = false;if (openFileDg.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{richTextBox1.LoadFile(openFileDg.FileName, RichTextBoxStreamType.PlainText);}break;case 1:

SaveFileDialog new_savefile = new SaveFileDialog();

//new_savefile.Filter = "Rich Text Format Files(*.rtf)|*.rtf|All Files(*.*)|*.*";

new_savefile.Filter = "文本文檔(.TXT)|*.txt|WORD(.doc)|*.doc|EXCEL(.xls)|*.xls";

new_savefile.FileName = editFileName;

if (new_savefile.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{richTextBox2.SaveFile(new_savefile.FileName, RichTextBoxStreamType.TextTextOleObjs); //RichTextBoxStreamType.TextTextOleObjs 用來保存控件的輸出流和輸入流

this.Text = "MyDraw " + new_savefile.FileName;

editFileName = new_savefile.FileName;}

break;case 2:String str1 = "POINTS(PointNo, PointID, East, North, Elevation, Code, Date, CLASS)";

String str2 = "THEMINFO(PointNo, PointID, Attribute, Value)";

//定義斷行斷句時(shí)所要用到的兩個(gè)特征，換行和空格

string[] strLine = richTextBox1.Text.Split(charSeparators1, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); //用換行作為分解串的標(biāo)

//**************對(duì)已知點(diǎn)操作***************************************

int Ageshu = 0;

if (string.Compare(strLine[17], str1) == 0)//string.Compare(strLine[0], myString1) == 0進(jìn)行匹配分析{do{Ageshu++;}while (string.Compare(strLine[Ageshu + 17+1], str2) != 0);//從myString1字段讀到myString2代表的字段}else

{MessageBox.Show("數(shù)據(jù)排布格式不符合，請(qǐng)重新排布","溫馨提示");}int geshu1 = Ageshu - 1;

string[] strFixedTemp = new string[5]; //定義斷句時(shí)用的臨時(shí)變量

string[] strFixedTemp1= new string[5]; //定義斷句時(shí)用的臨時(shí)變量

在法學(xué)論文標(biāo)題中，反語(yǔ)、夸張等修辭格很少見到，但比擬、對(duì)照等修辭手法常常運(yùn)用。其主要原因在于，準(zhǔn)確、正式是法學(xué)論文的最主要文體要求；而夸張等修辭格會(huì)影響其準(zhǔn)確性，反語(yǔ)等詼諧性修辭與法學(xué)論文的莊重風(fēng)格不甚符合。

string[] strFixedTemp2 = new string[5]; //定義斷句時(shí)用的臨時(shí)變量char[] charSeparators3 = new char[] { '"' };

char[] charSeparators4 = new char[] { ' ' };//string string11 = "";for (int a = 19; a <= 18 + geshu1; a++)

{strFixedTemp = strLine[a].Split(charSeparators2, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); //用空格作為分解句的標(biāo)識(shí)

strFixedTemp1 = strLine[a].Split(charSeparators3, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

strFixedTemp2 = strLine[a].Split(new char[] { ',', '"' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

//richTextBox2.Text += strFixedTemp1[1] + "," + strFixedTemp2[7] + "," + strFixedTemp[2] + "," + strFixedTemp[3] + "," + strFixedTemp[4] + " ";

int zifugeshu = strFixedTemp2[7].Length;

//richTextBox2.Text += strFixedTemp2[7].Length + " ";//這行代碼計(jì)算為23字符

if (zifugeshu >= 23)//string.Compare(strFixedTemp[5], string11) != 0)//

{richTextBox2.Text += strFixedTemp1[1] + ",," + strFixedTemp[2] + "," + strFixedTemp[3] + "," + strFixedTemp[4] + " ";}else

{richTextBox2.Text += strFixedTemp1[1] + "," + strFixedTemp2[7] + "," + strFixedTemp[2] + "," + strFixedTemp[3] + "," + strFixedTemp[4] + " ";}}break;case 3:

String Bstr1 = "POINTS(PointNo, PointID, East, North, Elevation, Code, Date, CLASS)";

String Bstr2 = "THEMINFO(PointNo, PointID, Attribute, Value)";

//定義斷行斷句時(shí)所要用到的兩個(gè)特征，換行和空格

char[] BcharSeparators1 = new char[] { ' ' };char[] BcharSeparators2 = new char[] { ',' };

//將流整體賦值給字符串變量，然后將其斷成各行

string[] BstrLine = richTextBox1.Text.Split(BcharSeparators1, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); //用換行作為分解串的標(biāo)

//**************對(duì)已知點(diǎn)操作***************************************

int Bgeshu = 0;

if (string.Compare(BstrLine[17], Bstr1) == 0)//string.Compare(strLine[0], myString1) == 0進(jìn)行匹配分析{do{Bgeshu++;}

while (string.Compare(BstrLine[Bgeshu + 17+1], Bstr2) != 0);//從myString1字段讀到myString2代表的字段}

else{MessageBox.Show("數(shù)據(jù)排布格式不符合，請(qǐng)重新排布","溫馨提示");}int Bgeshu1 = Bgeshu - 1;

string[] BstrFixedTemp = new string[5]; //定義斷句時(shí)用的臨時(shí)變量string[] BstrFixedTemp1= new string[5]; //定義斷句時(shí)用的臨時(shí)變量

string[] BstrFixedTemp2 = new string[5]; //定義斷句時(shí)用的臨時(shí)變量char[] BcharSeparators3 = new char[] { '"' };

char[] BcharSeparators4 = new char[] { ' ' };//string string11 = "";for (int a = 19; a <= 18 + Bgeshu1; a++)

{BstrFixedTemp = BstrLine[a].Split(BcharSeparators2, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries); //用空格作為分解句的標(biāo)識(shí)

BstrFixedTemp1 = BstrLine[a].Split(BcharSeparators3, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

BstrFixedTemp2 = BstrLine[a].Split(new char[] { ',', '"' }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

richTextBox2.Text += BstrFixedTemp1[1] + ",," + BstrFixedTemp[2] + "," +BstrFixedTemp[3] + "," + BstrFixedTemp[4] + " ";}

break;case 4:Application .Exit();break;case 5:幫助說明 幫助說明 = new 幫助說明();

幫助說明.Show();break;case 6:幫助說明 B幫助說明 = new 幫助說明();

B幫助說明.Show();break;case 7:this.Close();Application.Exit();break;}

3 徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式及導(dǎo)出

如圖1所示，在某地外業(yè)采集有原始數(shù)據(jù)，徠卡全站儀數(shù)據(jù)傳人計(jì)算機(jī)后，左邊的數(shù)據(jù)是idx數(shù)據(jù)文件，即：原始數(shù)據(jù)；主要要素有：點(diǎn)號(hào)、角度、邊長(zhǎng)、高程和編碼等。[9]數(shù)據(jù)傳出后，用C#語(yǔ)言編寫的徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式編碼加載的程序轉(zhuǎn)換成dat數(shù)據(jù)文件，即：坐標(biāo)數(shù)據(jù)：主要要素有：點(diǎn)號(hào)、北坐標(biāo)、東坐標(biāo)、高程和編碼等。這樣，有這些dat數(shù)據(jù)文件，就可以展繪地形、地物的相對(duì)位置；并且，可以根據(jù)編碼，用相應(yīng)的圖層和屬性來繪制地形圖。[10]

圖1 采集的原始數(shù)據(jù)

4 應(yīng)用實(shí)例

用圖1的dat數(shù)據(jù)文件，使用南方測(cè)繪儀器公司CASS7.0地形、地藉成圖軟件，展繪測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)、展繪測(cè)點(diǎn)編碼和展繪高程點(diǎn)，在繪測(cè)地形圖的過程中，可以先關(guān)閉高程圖層，等地形圖繪制完后，再打開高程圖層進(jìn)行編輯； 操作過程如圖2所示。

圖2 操作過程

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著科技的進(jìn)步，測(cè)量技術(shù)得到了快速的發(fā)展[11]。本文利用C#語(yǔ)言編寫的徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式編碼加載的應(yīng)用程序，對(duì)徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式編碼是一個(gè)技術(shù)提升，大大提高了徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式編碼的進(jìn)度和效率；程序界面友好，轉(zhuǎn)換操作簡(jiǎn)單明了，容易掌握；方便了徠卡全站儀數(shù)據(jù)格式編碼的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，為徠卡系列全站儀外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)軟件成圖服務(wù)。其數(shù)字測(cè)圖數(shù)據(jù)表明：① 由于全站儀數(shù)字測(cè)圖是光電測(cè)距，其邊長(zhǎng)的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于經(jīng)緯儀視距；② 大比例尺全站儀數(shù)字測(cè)圖的地形點(diǎn)邊長(zhǎng)，不因比例尺的不同而受影響[12]； ③ 大比例尺全站儀數(shù)字測(cè)圖中測(cè)距誤差相對(duì)于邊長(zhǎng)來說，邊長(zhǎng)越長(zhǎng)，精度越高；④ 全站儀數(shù)字測(cè)圖的作業(yè)方法靈活，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有無(wú)坐標(biāo)都可以作業(yè)，測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度優(yōu)于經(jīng)緯儀[13]；⑤ 數(shù)字地圖的存儲(chǔ)、傳輸、應(yīng)用都優(yōu)于紙質(zhì)圖[14]； ⑥ 全站儀數(shù)字測(cè)圖內(nèi)業(yè)成圖系統(tǒng)大都是以CAD為平臺(tái)開發(fā)的，南方測(cè)繪的CASS系列地形、地藉成圖軟件也是以CAD為平臺(tái)，功能齊全。總體上來說：全站儀[15]數(shù)字測(cè)圖的數(shù)據(jù)精度、整體效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于規(guī)范規(guī)定的限差，數(shù)字地圖的出現(xiàn)是現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

[1] 南方測(cè)繪儀器公司CASS7.0地形、地藉成圖軟件使用說明書 [G]，2005： 10-33.

[2] 《1:500 1:100 1:200 地形圖數(shù)字化規(guī)范》(GB T1 7160-1997) [M] 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2013：1-8.

[3] 《1:5000 1:1000 1:25000 1:50000 1:100000 地形圖要素分類與代碼》(GB T 15660-1995) [M] 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2010：1-18.

[4] 《1:500 1:100 1:200 地形圖圖式》(GB T 7929-1995) [M] 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版，2012：6-118.

[5] 徠卡TPS400系列全站儀儀用戶手冊(cè)[G]，2005： 10-63.

[6] 李世平、王占利 數(shù)字化測(cè)圖 [M]. 北京：教育科學(xué)出版社， 2004：31-136.

[7] 同濟(jì)大學(xué)測(cè)量系、清華大學(xué)測(cè)量教研組合編. 測(cè)量學(xué) [M] 北京：測(cè)繪出版社，1991：211-216.

[8] 中國(guó)建筑工業(yè)出版社編. CJJ 8-99《城市測(cè)量規(guī)范》1999年版[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999：14-16.

[9] 周忠謨,易杰軍.周琪,GPS衛(wèi)星測(cè)量原理與應(yīng)用[M]. 北京：北京測(cè)繪出版社，1997：226-237.

[10] 陸國(guó)勝. 測(cè)量學(xué) [M]. 北京：測(cè)繪出版社，1984(1)：139-180.

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[12] 謝鋼生，鄒時(shí)林，數(shù)字化成圖原理與實(shí)踐，[M] 西安：西安地圖出版社，2000：35-36.

[13] 朱華統(tǒng).GPS坐標(biāo)系統(tǒng)的變換[M]. 北京：測(cè)繪出版社，1994.

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[15] 潘正風(fēng)，楊正堯，程效軍，等. 數(shù)字測(cè)圖原理與方法[M]. 武漢：武漢大學(xué)出版社 ，2004：162-167.