全站儀結合Excell和AutoCAD在工程測量及內業計算中的應用

□王偉東（駐馬店市水利工程局）

全站儀結合Excell和AutoCAD在工程測量及內業計算中的應用

□王偉東（駐馬店市水利工程局）

文章通過全站儀同時可以進行平面和高程（三維坐標x,y,z）的測量功能，結合軟件Excell和AutoCAD，介紹一種內業、外業一體化的斷面測量及繪制的方法，從而快速繪出斷面圖或計算工程量的一種方法，提高了測量工作的精度和準度，為設計和施工結算提供了可靠的依據。

三維坐標測量;數據采集;工程量計算

0 引言

隨著科學技術的發展,全站儀已經相當普及而且不斷向智能化方向發展,全站儀以其高度自動化和準確快捷的定位功能在目前工程測量中廣泛應用。在土石方斷面測量中，尤其在高差陡變頻繁的地段，傳統的測量方法外業和內業較大且效率低下，且隨著許多新技術運用到全站儀的制造和使用當中,如無反射棱鏡測距、目標自動識別與瞄準、動態目標自動跟蹤、無線遙控、用戶編程、聯機控制、U盤存儲等，大大地提高了數據采集的效率，提高了人的工作效率、測量的精度和準度，減輕了人的勞動，數據采集后結合內業的數據處理，為設計和施工結算提供了可靠的依據。

1 基本操作

1.1 測站安置儀器

在測站上將儀器進行整平、對中，其具體作法與常規經緯儀的整平對中工作相同。

1.2 打開電源

開啟電源的方法將開關打開，顯示屏顯示，所有點陣發亮，幾秒后即可進行測量。對各種類型的儀器可參照儀器使用說明書進行操作。

1.3 儀器參數設置

儀器參數是控制儀器測量狀態、顯示狀態數據改正等功能的變量，在全站儀中一般都可根據測量要求通過鍵盤進行改變，并且所選取的選擇項可保存到下一次改變為止。

1.4 設置測站

為方便測量，以線路零點為測站點，可將測站X、Y分別為0，0。Z值為儀器中心點的高程加上儀器高（高程點到儀器中心高度）。輸入坐標（0,0,58.970），并定義好目標高，即棱鏡高，在以后測量中如有改變，應及時同測量者溝通。

1.5 設置后視

以線路中心線為x軸為后視點，并輸入后視點坐標（200，0，0），為保證后視坐標和現場坐標的一致性，通常X，Y坐標必須有一個完全一樣，且高里程方向為正方向，然后將望遠鏡頭朝向高里程樁號的中心線上，進行照準，并點擊確認。這樣儀器內坐標系統就建立好了。

1.6 測算斷面數據

以線路中心線垂直方向為Y軸，這樣可以使路中心線左側x恒為負值，右側Y恒為正值)，建立施工坐標系，已知在這個施工坐標系里某點的坐標(X、Y、Z)，X值表示該點在線路上的里程值；Y值表示該點到線路中心線的垂直距離，負值在中心線左側，正值在中心線右側；z值表示該點的高程值，這個施工坐標系里的任意點的坐標都滿足了該點測算斷面的所有元素，只要測得各斷面點在這個施工坐標系里x，Y，z值，就可以得到測算斷面的所有數據。

另外，如果現場交點時有坐標系統，則應按照給定的兩個坐標定義測站及后視，建立坐標系統，方法同上。

2 斷面數據采集及處理

2.1 數據采集

在斷面測量中，如高差較大且中間行人無法通過時，建議左右岸和中間采用3個棱鏡，這樣可以節省人的體力，也可以節省大量的時間。采集數據時采用坐標測量，記錄數據時，如果斷面數據較少，建議采用人工記錄，如斷面數據較多，盡可能采用自

動記錄，這樣既可以避免人為記錄的錯誤，也節省時間。

2.2 數據的保存和修正

在采集數據時應采用坐標測量，儀器會自動測量出三維坐標數據（X,Y,Z），并且在記錄本上勾劃出簡圖，對一些不通視的點，可以進行一定平移，在記錄本上標識清楚，以便在數據處理時加以修正。當天測量完成數據應當天處理完成，展點時對出現的異常點應找出原因，有必要時到現場復核。

2.3 數據處理

全站儀中三維坐標數據是以DAT格式儲存時，導出來時可以用記事本txt打開。或者直接用Excell打開。本文以按1：1000給圖比例為例，將在Excell表格公式定義如下：“平距”為相臨兩點X，Y差的平方和再開方即：

3 繪制平面圖和斷面圖

3.1 繪制平面圖

打開AutoCAD，選擇點工具，直接復制“平面坐標”里（第1～9行）數據粘貼到在命令欄里，確認后即可生成一定的圖形，這樣比傳統的方法在命令欄中一個命令的輸入可以節省時間且避免錯誤。

3.2 繪制斷面圖

先在CAD中定義高程柱狀圖及所采取的繪圖比例，選擇“直線”工具，設置第一點高程固定后，將其作為該斷面線的起點。然后復制Excell表格內“CAD狀態欄中輸入數據”粘貼到命令欄內后確認，即可生成以下斷面圖。然后，按照設計文件繪制出設計斷面，用CAD“面積”工具計算陰影面積。按照同樣方法繪制出0+040斷面及設計斷面，并計算出陰影面積。計算土方量，以此類推，即可計算該河道土方開挖或回填土石方量。具體數據見表1。

表1 土方工程量計算表

4 結語

在繪制斷面圖時確定好起點后，直接復制Excell中數據直接粘貼到CAD中，繪制斷面圖非常迅速準確（可以用alt+tab鍵在Excell和CAD相互切換）。另外全站儀內菜單很多，比如“對邊測量”功能，也可將上述同樣的方法稍作變動，經數據處理也同樣繪出斷面圖，從而計算工程量。也可結合CASS內的部分功能繪制斷面圖和計算工程量，以不斷提升自身業務技術水平。

TV221.1-TV29

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1673-8853(2014)06-0058-02

王偉東（1978-），男，主要從事水利水電工程施工、測量及內業等工作。

2013-12-27

劉長垠）