南方CASS軟件及全站儀在地形測繪中的應用

王篤豐，張顏龍

（1.黑龍江省水利水電工程總公司，哈爾濱 150040;2.肇源縣河道管理處，黑龍江肇源 166500）

在地形測繪中，主要是測量數(shù)據(jù)的收集及成圖。而數(shù)據(jù)的收集與成圖則又直接取決于外業(yè)所用儀器及辦公軟件的選用。以往的計算機輔助設計AutoCAD雖然在各個領域均得到了普遍的應用，但地形測繪的工程量較大，AutoCAD已不能滿足數(shù)據(jù)及成圖的需要，而南方CASS繪圖軟件是由南方測繪儀器公司在AutoCAD2002基礎上開發(fā)的新一代數(shù)字化地形地籍成圖軟件。其主要特色是面向GIS，徹底打通了數(shù)字化成圖系統(tǒng)與GIS的接口;為地形測繪提供的“內(nèi)外業(yè)一體化成圖”的作業(yè)模式，大大節(jié)省了地形測繪工作時間。

現(xiàn)結(jié)合我們正使用的拓普康1021全站儀及南方CASS軟件在雙陽河拜泉鎮(zhèn)段綜合治理工程的地形測繪中的應用闡述如下：

1 基本情況

1.1 施測工程概況

雙陽河位于黑龍江省松嫩平原中部，發(fā)源于拜泉縣新生鄉(xiāng)丘陵漫崗地區(qū)，是烏裕爾河左岸一級支流。流域地勢由東北向西南傾斜，干流流經(jīng)拜泉、依安、林甸、大慶、杜蒙等市縣。拜泉縣城位于雙陽河上游右岸，右岸堤防從哈黑公路拜泉段雙陽河大橋起至下游與雞訥公路交接處止。樁號34+613.8～40+010段，全長5 396 m。

拜泉縣雙陽河城防段堤防為4級堤防，為均質(zhì)土堤段，現(xiàn)有堤防斷面較小，防洪標準偏低，只有10 a一遇。穿堤建筑物修建時間較早，缺少管理機構(gòu)和設備，現(xiàn)已經(jīng)不能使用，并缺乏整體排水規(guī)劃。該段河床蜿蜒曲折，部分河段距堤身較近，已經(jīng)危及了堤防本身安全，需要拆彎取直，經(jīng)過縣城區(qū)的主河床淤積嚴重，河道漫散，洪水極易出槽，現(xiàn)狀河寬最窄處不足1 m。

本次設計對右岸城防堤段進行加高加固處理，并對原有的3座排水閘進行改建或拆除重建，防浪墻段樁號34+613.8～35+694，建成后使堤防及穿堤建筑物防洪標準達到20 a一遇。防浪墻采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，迎水面采用預制混凝土板護坡，邊坡比為1∶3。加高培厚堤防段樁號36+728～40+010，迎水面1.1 km范圍采用預制混凝土板護坡，邊坡比為1∶3，背水坡采用草皮護坡，邊坡比為1∶3。對經(jīng)過城區(qū)的原有河道進行清淤、拓寬，拓寬后河道底寬度約20 m。

1.2 測區(qū)概況

本次測繪范圍為雙陽河堤防34+360～40+010段左右岸堤防及其所轄的雙陽河河道。

測繪時間：2009年12月1日～2009年12月15日室外溫度：-18℃ ～-27℃;風力：1～4級。

1.3 各測站坐標依據(jù)

由拜泉縣規(guī)劃局提供坐標，為54坐標系。共提供可用坐標6 點，分別為 A008、A009、A010、A053、A054、A056。

2 全站儀測點

本次測繪每3人1組，共分2組。一組，采用全站儀對A008、A009、A010點進行校核，與給定坐標進行比對，校驗結(jié)果為坐標偏差±3 mm。另一組，利用A056坐標點配以水準儀S30對事先布置在拜泉縣右岸堤防相應測量段的10個轉(zhuǎn)點（ф20鋼筋、上標十字）進行高程點校核。

其中每組一人觀測并隨時校核所測點位、其余兩人，一人跑尺一人內(nèi)業(yè)草圖繪制及與觀測人校核所測點位。首先觀測人需將已知坐標點輸入全站儀內(nèi)，在后視校核完成后開始碎部點測量，利用全站儀的存儲功能將所測點位進行存儲（拓普康1021可存儲9000個碎部點）。并每日在測量結(jié)束后及時的將坐標數(shù)據(jù)輸入計算機中。

3 南方CASS軟件應用

3.1 數(shù)據(jù)的采集

數(shù)據(jù)的采集要求與全站儀同步進行，首先將全站儀按照如下步驟調(diào)整：菜單鍵→存儲管理→數(shù)據(jù)通訊→GTS格式→發(fā)送數(shù)據(jù)→坐標數(shù)據(jù)→坐標位數(shù)（11位）→調(diào)用存儲文件夾→發(fā)送。

然后，打開南方CASS軟件，點擊菜單項中的數(shù)據(jù)→讀取全站儀數(shù)據(jù)（alt+d）。先在計算機上點擊確定然后再全站儀上在點擊發(fā)送的確定鍵。在此項過程中需注意參數(shù)的一致性，如：儀器的選擇（拓普康 GTS-200坐標）、通訊端口（COM1）、波特率（9600）、數(shù)據(jù)位（8）、停止位（1）、是否校驗（否）等。數(shù)據(jù)采集后應將后綴改成Dat格式，然后利用Excel辦公軟件或記事本文件打開，將其中重復點、轉(zhuǎn)點等無用點刪除，然后保存。

3.2 繪制平面圖

3.2.1 展高程點

打開南方CASS軟件，在菜單欄中點擊繪圖處理→展高程點，根據(jù)電腦提示找到我們先前存儲的坐標文件，點擊打開。CASS中默認高程點顏色為紅色，在使用過程中可在圖層中任意改變顏色。

3.2.2 定比例、連線

根據(jù)合同規(guī)定本次勘察地形圖為1∶5000，在南方CASS軟件中展點后在軟件的窗口左下角的命令區(qū)提示輸入繪圖比例，輸入5000，回車。

根據(jù)外業(yè)草圖在南方CASS軟件中將相關點位連接，將測區(qū)內(nèi)的地形、地貌反映出來。在連線過程中外業(yè)草圖繪制者將測區(qū)內(nèi)的河道、堤防、林地、樹種等向內(nèi)業(yè)人員進行詳細講解，通過內(nèi)外業(yè)的緊密配合使得雙陽河拜泉鎮(zhèn)段地形、地貌真實的落到圖紙上。

3.2.3 等高線繪制

在等高線繪制中我們采用測點自動生成及手工繪制相結(jié)合的方法進行繪制。首先在南方CASS軟件中點擊等高線，彈出下拉菜單點擊建立DTM（數(shù)據(jù)地面模型）→勾選數(shù)據(jù)文件生成、顯示建三角網(wǎng)結(jié)果→形成三角網(wǎng)→刪除、過濾、增加三角形（即修改三角網(wǎng)）→繪制等高線→刪除三角網(wǎng)→等高線修飾→對等高線不合理處采用復合線手繪。

因為南方CASS軟件是建立在AutoCAD基礎上，因人為操作或兼容性可能隨時出現(xiàn)錯誤而導致關閉，因此在使用過程中需及時保存。

3.3 成圖校審、輸出

在完成地形圖繪制后，經(jīng)外業(yè)人員及測量專家的審核后，采用HP T610型打印機進行輸出。

4 南方CASS軟件及全站儀的配合使用與以往地形測繪的不同點

1）操作簡便，節(jié)省時間。

2）坐標、高程誤差小。

3）繪圖簡便、美觀，易于操作。

總之，全站儀的在低溫情況下的使用及南方CASS軟件的運用，使我們在雙陽河拜泉鎮(zhèn)段的地形測繪中大大的節(jié)省了時間提升了工作效率，為后續(xù)工程的順利進行提供了強有力的保障。

[1]水利水電規(guī)劃設計總院.SL197-97水利水電工程測量規(guī)范（規(guī)劃設計階段）[S].北京：中國水利水電出版社，1997.

[2]長江葛洲壩工程局.SL52-93水利水電工程施工測量規(guī)范[S].北京：中國水利水電出版社，1993.

[3]黑龍江省水利水電工程總公司.雙陽河拜泉鎮(zhèn)綜合治理工程初步設計報告[R].哈爾濱：黑龍江省水利水電工程總公司，2010.