DL－101C電子水準儀數據自動化處理的設計與實現

韋獻強

(柳州市勘察測繪研究院，廣西柳州 545006)

DL－101C電子水準儀數據自動化處理的設計與實現

韋獻強?

(柳州市勘察測繪研究院，廣西柳州 545006)

通過對DL－101C電子水準儀數據格式的分析，提出對該款水準儀數據自動化處理的思路和算法，并給出實現算法的部分代碼。

DL－101C電子水準儀；VBA編程；自動化處理

1 引 言

DL－101C電子水準儀是由日本拓普康公司生產，它是集光機電、計算機和圖像處理等高新技術為一體的高新技術產品，是以自動安平水準儀為基礎，在望遠鏡中增加了分光鏡和CCD線陣列傳感器來獲取條形編碼水準尺的圖像，依靠拓普康公司獨樹一幟的相位法圖像信號處理技術來獲取水準標尺的讀數，標尺條碼的識別及其處理結果的顯示、存儲均由儀器內置計算機完成，從而實現數字化處理。

電子水準儀具有讀數客觀、精度高、速度快、效率高、數據便于輸入計算機和容易實現內外業一體化的特點，但該款DL－101C電子水準儀有其不完美之處，即在外業觀測過程中無法自動檢查視距差、視距累計差、兩次讀數差，因此無論在外業作業，還是內業的數據處理過程中都應注意這些項目的檢查，然而正因為它輸出為電子數據，我們就可以通過編寫計算機程序實現對數據的檢查、計算、轉換等后續的自動化處理。以下介紹在Excel中利用VBA編程實現電子水準儀數據的自動化處理的詳細過程。

2 數據的存儲格式及數據分析

DL－101C電子水準儀與計算機連接，通過拓普康公司的T－COM數據傳輸軟件下載觀測數據，其數據為ASCII碼文本文件，下面是按“后前前后”順序觀測的一條水準路線測量數據:

整條線路數據大體分為三個部分，“Dist.(m)Staf. (m)”之前記錄文件名、起始水準點號、觀測開始時間及起始點高程；“Dist.(m)Staf.(m)”至“END BM＃:”之間為觀測數據段，每一行記錄轉點點號、視距長度、中絲讀數、高程；“END BM＃:”之后記錄路線末點號、觀測結束時間，高差、路線長、高程等信息。

從儲存數據中可看出，每一測站按觀測循序儲存4行數據，本站的前視點號即為下一站后視點號。在明確數據儲存規律及數據中各字符、數字的含義后，就可以通過編程對數據進行分離、提取和計算，在該數據處理的過程中，只提取觀測數據段中轉點點號、視距長度、中絲讀數共三類數據。

3 算法的設計

該程序將實現三大功能:①根據選擇的水準測量等級對測站觀測數據的檢查及測段往返較差檢查，并對超限數據進行標記；②對測段數據進行統計計算，檢查(站數、測段距離、測段高差及測段往返高差中數、限差)；③根據數據處理方式(站水準或段水準)，將數據轉換至清華山維平差數據格式。

程序的主要算法:①選擇同一工程的多個數據文件，然后逐一處理單個數據文件。②單個數據文件處理:打開數據文件，逐行讀取數據行，查找觀測數據段起始標志“Dist.(m)Staf.(m)”與觀測數據段結束標志“END BM＃:”，并以此為依據處理，分離提取觀測數據。③觀測數據段數據處理:從每行數據中提取點號、視距長度以及中絲讀數，并且以每4行(即一測站觀測數據)為一數據處理單元，以轉點點號是否是大寫英文字母為判斷，確定測段的起點和終點，同時以此為依據統計計算測段站數，測段長度以及測段高差，然后將統計結果寫入電子表格中(格式如圖1所示)；需要強調的是在將測段信息寫入電子表格前，還需在電子表格查找判斷是否有與該測段有關聯(與該測段是否是往測或返測段關系)的數據，并根據判斷結果進行數據處理。④將數據轉換至清華山維平差數據格式:根據數據處理方式(選擇是站水準或者是段水準)，從電子表格中提取測段成果:測段號，測段站數(或測段長度)，測段高差中數，并將具有同樣起始轉點號(該點為結點)的測段進行處理，然后按清華山維數據格式寫入文件。程序算法如圖2所示。

圖1 電子表格模板及程序界面

圖2 程序實現過程

4 編程實現

在Visual Basic編輯器中，建立窗體，添加控件，并定義各種功能函數(過程)，填寫代碼，運行時啟用宏即可出現如圖1界面。

因篇幅有限，以下僅為提取數據過程的部分主要代碼。

5 結 語

近幾年來，筆者在柳州市人民醫院大樓沉降觀測、三門江大橋變形觀測、靜蘭小區大樓沉降觀測、銀海小區大樓沉降觀測、山岔灣測區四等水準測量等多個工程項目中，運用該程序進行數據的自動化處理，實現了水準測量的測站限差的檢查、標記，并按選擇的等級及數據處理方式計算測段往返較差、限差及高差中數，將測段數據轉換成清華山維平差軟件格式進行嚴密平差，免去了效率低下的人工檢查、手工數據輸入等工作，同時避免了因手工數據輸入、計算可能出現的錯誤，極大地提高了工作效率，尤其是數據量越大越能體現其高效性。

[1] 倪涵.拓普康電子水準儀的原理與使用[M].

[2] 李文瑞著.趙穎恪，范瑩等改編.VBA/Excel2000讓我把工作變輕松了[M].北京:人民郵電出版社，2000

[3] Guy Hart.Davis著.楊密等譯.VBA從入門到精通(第二版)[M].北京:電子工業出版社，2008

[4] 宋偉，吳建國.中文Visual Basic 6.0高級編程[M].北京:清華大學出版社，1999

[5] GB/T12897－2006.國家一二等水準測量規范[S].

[6] GB12898－2009.國家三四等水準測量規范[S].

The Design and Implementation of DL－101C Electronic Level Data Automated Processing

Wei XianQiang
(Liuzhou Surveying and Mapping Research Institute，Liuzhou 545006，China)

The author puts forward the thread and algorithms to the electronic level data automated processing by analysing the data format of DL－101C electronic level，and gives a part of the codes to the implementing.

DL－101C electronic level；VBA programming；automatic processing

1672－8262(2010)03－130－04

P209

B

2010—09—14

韋獻強(1976—)，男，工程師，主要從事城市工程測量技術工作。