徠卡全站儀數據編碼加載程序的開發應用

曾振華, 凌小勤

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

0 引 言

全站儀是一種應用于測繪領域的新一代測量儀器。它由電子經緯儀與光電測距儀組合而成，一是可同時進行測角(水平角與垂直角)和測距；二是望遠鏡的光軸與測距儀的發射中心同心，整個工作由控制面板完成(數據采集和數據存儲)。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，簡潔優化的操作理念，加上軟按鍵和導航鍵，操作流程直觀方便，通過簡單的菜單結構和綜合的測量程序，可方便地幫助您完成測量、放樣等工作，可配置紅外和激光雙光源同軸測距系統，激光無棱鏡測距測程可大于170 m，靈活的電源配置方案，配備標準的便攜式攝像機電池，還可外接12 V直流電源，通過LGO，用戶可自定義數據下載格式，可實現與計算機軟件的無縫數據交換，大容量內存可滿足日常測量工作中保存數據的需要，設置的RS232接口可與計算機實現數據通信或連接外界電源。徠卡系列全站儀的數據格式，有原始數據和坐標數據，即idx數據文件和dat數據文件，數據輸出格式有GSI格式和 IDX格式。全站儀數字測圖技術的應用也就是測量界近十多年來的發展和探索的成果。簡單地說，全站儀數字測圖技術就是用數字形式，存儲全部地圖信息的‘地圖’，它是用數字形式描述地圖要素的屬性、定位和關系信息的數據集合，是存儲在具有直接存儲性能的介質上的關聯數據文件。編碼、屬性、圖層一應俱全。不需要手工記錄數字，提高了工作效率[1]。

1 全站儀數據采集及詳細測設方法

全站儀正在向內外業一體化、自動化和專業化的方向發展，也就是現場采集的數據庫文件可以和內業的成圖系統或GIS系統進行無縫連接。因此，系統除了要采集測點的幾何信息，還要求采集測點的屬性和測點之間的連接信息，同時記錄數據的格式要標準化。全站儀數字測圖作業方法，一般來講，分為外業數據采集和內業軟件成圖；這樣的話，數據要有編碼、屬性、圖層。還要有成圖軟件。南方測繪儀器公司CASS地形、地藉成圖軟件[2]是基于AutoCAD平臺技術的數字化測繪數據采集系統。廣泛應用于地形成圖、地藉成圖、工程測量應用三大領域，且全面面向GIS，徹底打通數字化成圖系統與GIS接口，使用骨架線實時編輯、簡碼用戶化、GIS無縫接口等先進技術。自CASS軟件推出以來，已經成長成為用戶量最大、升級最快、服務最好的主流成圖系統。全站儀數字測圖外業數據采集的方法：主要內容包括測區首級控制、圖根控制、測區分幅、碎部測量、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 數字化測圖的準備工作(包括測區控制、碎部測量、測區分幅、人員安排等)；② 外業數據采集；③ 內業軟件繪制平面圖；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)；全站儀數字測圖外業數據采集，地形要素很多，《1∶500 1∶100 1∶200 地形圖圖式》(GB T 7929-1995)已將他們總結歸類為十大類；① 測量控制點；② 居民地；③ 工礦企業建筑物和公共設施：④ 獨立地物：⑤ 道路及附屬設施：⑥ 管線及咂柵：⑦ 水系及附屬設施：⑧ 境界：⑨ 地貌與土質：⑩ 植被和注記：等[4]。全站儀數字測圖外業數據采集，到內業軟件成圖；有一個地形、地物的連接編輯過程，這樣，對于地形、地物的點位來說，要由編碼來區分[5]。

2 徠卡全站儀數據格式編碼加載的程序編寫

徠卡系列全站儀的數據格式[6]，有原始數據和坐標數據，即idx數據文件和dat數據文件。內業軟件成圖，分別可以傳出idx數據文件和dat數據文件，即數據輸出格式有GSI格式和 IDX格式。徠卡系列全站儀外業數據采集時，儀器操作流程直觀方便，有獨一無二的無限位制動和激光對點，儀器操作時調用指定程序，流程順序直觀，測量速度快，按鍵和導航鍵界面要素多，數據采集時界面也有編碼輸入提示，外業數據采集，地形要素很多，儀器操作時作業員可以在儀器界面上設置地形要素編碼，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數據采集時儀器界面可以設置地形要素編碼，但是內業軟件成圖(使用南方測繪儀器公司CASS7.0地形、地藉成圖軟件)展點時，數據文件不能輸出編碼。這樣，筆者就利用C 語言編寫程序，在數據輸出后，進行數據轉換。實現點位和編碼的統一。[8]主要代碼如下：

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

{case 0://打開一個文本文件

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)";

//定義斷行斷句時所要用到的兩個特征，換行和空格

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

//**************對已知點操作***************************************

int Ageshu = 0;

if (string.Compare(strLine[17], str1) == 0)//string.Compare(strLine[0], myString1) == 0進行匹配分析{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("數據排布格式不符合，請重新排布","溫馨提示");}int geshu1 = Ageshu - 1;

string[] strFixedTemp = new string[5]; //定義斷句時用的臨時變量

string[] strFixedTemp1= new string[5]; //定義斷句時用的臨時變量

在法學論文標題中，反語、夸張等修辭格很少見到，但比擬、對照等修辭手法常常運用。其主要原因在于，準確、正式是法學論文的最主要文體要求；而夸張等修辭格會影響其準確性，反語等詼諧性修辭與法學論文的莊重風格不甚符合。

string[] strFixedTemp2 = new string[5]; //定義斷句時用的臨時變量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識

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)";

//定義斷行斷句時所要用到的兩個特征，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

//**************對已知點操作***************************************

int Bgeshu = 0;

if (string.Compare(BstrLine[17], Bstr1) == 0)//string.Compare(strLine[0], myString1) == 0進行匹配分析{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("數據排布格式不符合，請重新排布","溫馨提示");}int Bgeshu1 = Bgeshu - 1;

string[] BstrFixedTemp = new string[5]; //定義斷句時用的臨時變量string[] BstrFixedTemp1= new string[5]; //定義斷句時用的臨時變量

string[] BstrFixedTemp2 = new string[5]; //定義斷句時用的臨時變量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識

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 徠卡全站儀數據格式及導出

如圖1所示，在某地外業采集有原始數據，徠卡全站儀數據傳人計算機后，左邊的數據是idx數據文件，即：原始數據；主要要素有：點號、角度、邊長、高程和編碼等。[9]數據傳出后，用C#語言編寫的徠卡全站儀數據格式編碼加載的程序轉換成dat數據文件，即：坐標數據：主要要素有：點號、北坐標、東坐標、高程和編碼等。這樣，有這些dat數據文件，就可以展繪地形、地物的相對位置；并且，可以根據編碼，用相應的圖層和屬性來繪制地形圖。[10]

圖1 采集的原始數據

4 應用實例

用圖1的dat數據文件，使用南方測繪儀器公司CASS7.0地形、地藉成圖軟件，展繪測點點號、展繪測點編碼和展繪高程點，在繪測地形圖的過程中，可以先關閉高程圖層，等地形圖繪制完后，再打開高程圖層進行編輯； 操作過程如圖2所示。

圖2 操作過程

5 結 語

隨著科技的進步，測量技術得到了快速的發展[11]。本文利用C#語言編寫的徠卡全站儀數據格式編碼加載的應用程序，對徠卡全站儀數據格式編碼是一個技術提升，大大提高了徠卡全站儀數據格式編碼的進度和效率；程序界面友好，轉換操作簡單明了，容易掌握；方便了徠卡全站儀數據格式編碼的數據轉換，為徠卡系列全站儀外業數據采集和內業軟件成圖服務。其數字測圖數據表明：① 由于全站儀數字測圖是光電測距，其邊長的精度遠遠高于經緯儀視距；② 大比例尺全站儀數字測圖的地形點邊長，不因比例尺的不同而受影響[12]； ③ 大比例尺全站儀數字測圖中測距誤差相對于邊長來說，邊長越長，精度越高；④ 全站儀數字測圖的作業方法靈活，作業現場有無坐標都可以作業，測量勞動強度優于經緯儀[13]；⑤ 數字地圖的存儲、傳輸、應用都優于紙質圖[14]； ⑥ 全站儀數字測圖內業成圖系統大都是以CAD為平臺開發的，南方測繪的CASS系列地形、地藉成圖軟件也是以CAD為平臺，功能齊全。總體上來說：全站儀[15]數字測圖的數據精度、整體效果遠遠優于規范規定的限差，數字地圖的出現是現代測繪技術與計算機技術和信息技術相結合的產物。

[1] 南方測繪儀器公司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 地形圖數字化規范》(GB T1 7160-1997) [M] 北京：中國標準出版社出版，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：中國標準出版社出版，2010：1-18.

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

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

[6] 李世平、王占利 數字化測圖 [M]. 北京：教育科學出版社， 2004：31-136.

[7] 同濟大學測量系、清華大學測量教研組合編. 測量學 [M] 北京：測繪出版社，1991：211-216.

[8] 中國建筑工業出版社編. CJJ 8-99《城市測量規范》1999年版[M]. 北京：中國建筑工業出版社，1999：14-16.

[9] 周忠謨,易杰軍.周琪,GPS衛星測量原理與應用[M]. 北京：北京測繪出版社，1997：226-237.

[10] 陸國勝. 測量學 [M]. 北京：測繪出版社，1984(1)：139-180.

[11] 國家技術監督局，中華人民共和國建設部. GB50026--93工程測量規范[M]. 北京：中國計劃出版社，1994：6-18.

[12] 謝鋼生，鄒時林，數字化成圖原理與實踐，[M] 西安：西安地圖出版社，2000：35-36.

[13] 朱華統.GPS坐標系統的變換[M]. 北京：測繪出版社，1994.

[14] 馮仲科. 測量學原理 [M]. 北京：中國林業出版，2002：34-180.

[15] 潘正風，楊正堯，程效軍，等. 數字測圖原理與方法[M]. 武漢：武漢大學出版社 ，2004：162-167.