基于VB的徠卡天寶數字水準儀數據轉換探討

趙利江，李 征，陳生錄

（青海省第一測繪院，青海 西寧810000）

近年來隨著科學技術的不斷進步，電子儀器也在飛速發展，其快速、精確的測量優勢越來越受到廣大測量人員的青睞，電子水準儀就是在這一背景下誕生的新一代測量儀器，在工程實踐中的使用越來越廣，尤其是在高精度的高程測量領域應用十分廣泛，其中以徠卡和天寶的電子水準儀為代表，現在的一些電子水準處理軟件也多以處理這兩種水準觀測數據為主，一些用戶在進行此類軟件的開發和應用，但研究的深度有限，開發的軟件或程序格式轉化單一，不能滿足測量領域的眾多需求。本文針對這一現狀，提出分線路提取關鍵數據靈活成表的解決辦法。

1 程序開發的關鍵問題及解決方法

1.1 徠卡系列電子水準儀（DNA系列）

1.1.1 徠卡DNA03電子水準儀分線路處理

徠卡DNA03電子水準儀采用自己獨特的編碼系統，如下：

其中41是字索引，用于標識該數據塊，如果是410013＋！…332，則表示重測。110002＋000000A1中的前兩位11為點號的索引，A1為后視點號，83…58＋00000000中的83是該點的高程的索引，其高程為0，其它的內容類推：32是視距的字索引，331為后視1的字索引，332、335前視的字索引，336后視2的字索引，571為測站標準差，572為累計測站差，573為距離差，574為線路總長。

徠卡數字水準儀是以“編碼塊”為開始記錄一條水準路線的，顯然，如果先找到這些編碼塊的位置，就可以根據編碼塊與線路起始行和結束行的相互位置關系（編碼塊的下一行為線路起點，下一編碼塊的上一行記錄線路終點信息）來確定線路的起點和終點。格式如下：

實現分線路VB代碼：

1.1.2 GSI-8和GSI-16兩種格式的通讀處理

GSI數據格式分兩種，即GSI-8和GSI-16。GSI-8數據塊中每個字包含16位，其中前7項是數據位的有關信息，后8項是數據位，儲存測量值，最后一項為空；GSI-16數據塊格式與GSI-8的格式類似，不同的是每個數據塊的起始位為“＊”，GSI-16數據塊中每個字包含24位，且數據位為16位。如下所示：

GSI-8和GSI-16兩種格式的區別在于GSI-16的每一行數據都是以“＊”標記開始的，且GSI-8數據位為8位（不含正負符號位），而GSI-16的數據位是16位（不含正負符號位）。所以，在提取數據時，可以根據數據開始時是否有“＊”來判定該數據是GSI8還是GSI16，然后根據文件格式來提取有效數據。

實現通讀處理代碼

1.2 天寶系列電子水準儀（DINI系列）

1.2.1 DINI系列水準數據分線路處理

天寶DINI系列的數字水準儀記錄文件內部有關于線路起點“Start-Line”和線路終點“End-Line”的提示信息，可以作為水準路線標志。但一個主要問題是我們在觀測水準路線過程中由于誤操作或其他原因可能會導致線路觀測暫時中斷，反應在天寶水準儀記錄文件上是在“End-Line”之后，可能有“Cont-Line”出現，如果這樣，那么這條水準路線并未真正結束，需要把兩者銜接上。

研究發現天寶電子水準儀的一個記錄原則是一個Start-Line和Cont-Line必各對應一個End-Line，這種情況下，如果以“Start-Line”和“Cont-Line”標記線路起點（見下面樣例），以“End-Line”標記線路終點，那么如果存在“Cont-Line”的情況程序會將一條水準路線分割成兩條，這樣就導致了數據處理的錯誤。

要解決如下問題，首先，在編程時先將關鍵的數據記錄項（前后視距、中絲讀數）記錄到不同的數組里，這樣就可以自由的使用數組來實現水準路線的計算。我們發現“Cont-Line”總是出現在“End-Line”之后，所以在出現“Cont-Line”之后，刪除存入內存的“End-Line”數組的最后一項，繼續記錄后續數據，這樣即使一條水準路線出現多個“Cont-Line”，也不會影響數據提取的效果。

實現分線路代碼：

1.2.2 提取條件的選擇

DINI系列水準儀記錄數據均是實際大小，如：Rb 1.380 28m ｜HD 9.929m

但除了點名，高程，尺讀數及視距以外，其文件內部有一些附加記錄項，如果采用程序提取信息時，所加條件不當，會造成數據處理結果錯誤，要考慮在這些記錄項里哪些是必要數據。根據工程的不同需要，提取數據可能不同，但一些數據項是共同的，例如點名、前后視尺中絲讀數及視距。水準測量以測站為單位，所以提取數據時，也是以測站為單位。按照二等水準的標準，每一測站都有兩個前視和兩個后視，這樣在提取數據時為了避免提取多余數據，可采取以“Rb”和“Rf”為提取條件（視距，點號，尺數）進行數據的提取。

DINI系列的數字水準儀數據提取采用“先分線路，然后將各個測站必要觀測數據存入數組，最后將數組數據編排列入表格”的方法，實現數據提取。

2 程序框圖和截圖

2.1 電子水準儀數據轉換的基本流程

電子水準儀數據轉換的基本流程如圖1所示。

圖1 數據轉換流程

2.2 徠卡水準儀數據轉換

徠卡水準儀數據轉換如圖2、圖3所示。

圖2 分線路顯示（徠卡）

圖3 水準路線讀入后效果（徠卡）

2.2 天寶水準儀數據轉換

天寶水準儀數據轉換如圖4、圖5所示。

圖4 分線路顯示（天寶）

圖5 水準路線讀入后（天寶）

3 結束語

隨著測繪技術的不斷發展，高精度的電子儀器必將占有越來越廣闊的市場，而使用這些儀器最關鍵的問題是怎么使用計算機語言實現數據的自動化提取，從而得到我們需要的數據，對電子水準儀而言，采用提取關鍵數據，靈活成表的電子水準儀數據處理方法，有利于提高數據處理的效率。

雖然徠卡DNA03系列電子水準儀采用特定編碼系統記錄數據，不易理解，但其格式非常規范，較天寶DINI系列水準儀的記錄格式而言，采用程序讀取更為容易。

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