數字水準儀數據格式研究及轉換軟件研制

胥輝龍　薛蛟

摘 要：數字水準儀能夠自動讀數并記錄觀測數據，不同的儀器型號產生的數據格式不一樣。本文研究南方和中緯兩種數字水準儀的觀測文件格式，編制軟件，生成計算報告與IN1文件。

關鍵詞：數字水準儀；數據格式轉換；Excel；IN1文件

1 研究背景

在數字水準儀生成的電子手簿中，用戶可直接讀取各測站的視距、中絲讀數以及讀數誤差。但是不能計算高差，更不能控制各項限差。鑒于數字水準儀處理數據的不足，編制軟件處理南方和中緯儀器的電子手簿，輸出報告并生產IN1文件。

2 數據格式介紹

2.1 南方數字水準儀數據格式

南方數字水準儀文本比較簡潔，能夠從文件中直接讀取起始點點號和高程，各個測站的前尺、后尺讀數，前視后視距離，每個過渡點的高程以及標準偏差。手簿中每行的第一個字母表示該行數據的ID，數據ID表示該行數據的屬性，例如B表示該行數據為起始數據，G和I分別表示后視數據和前視數據。

2.2 中緯數字水準儀數據格式

中緯數據文體在第一行有每列數據類型說明文本，從左至右依次為：“PtID”、“Order”、“Height”、“Distance”、“StaffType”、“ReducedLevel”和“Type”。依次表示測站ID、水準測量等級、標尺讀數、視距長度、標尺編號、高程和測量方式。其中“PtID”中遇到符號“@”表示一個測段的開始。

在程序編制中，根據文件的“Order”判斷該行數據的數據類型，從而向Excel或IN1文件寫入相應的數據。

2.3 Excel手簿數據格式

在生成的Excel中，表頭有“電子水準測量記錄手簿”字樣，并且記錄日期、儀器、呈象程度、天氣情況、溫度、云量、風向、土質等信息。

2.4 IN1數據格式

IN1文件是標準的ASCⅡ文件，由兩部分組成，第一部分為高程已知數據，即已知高程點點號及其高程值。第二部分為觀測數據，它包括測段的起點點號，終點點號，測段高差，測段距離和測段測站數，其中測段測站數為可選項。

第一部分中每一個已知高程點占一行，已知高程以米為單位，其順序可以任意排列。第二部分中每一個測段占一行，測段高差以米為單位，測段距離以公里為單位。

3 數據轉換軟件研制

3.1 MFC工程與Excel的連接

在MFC中，添加需要的類庫之后，加入相應頭文件，創建Excel服務，并建立新文檔。通過已知的數據格式讀取數據文件，經過水準測量數據處理之后，將數據寫入Excel，判斷限差然后保存并關閉文件。

3.2 文件讀寫流程

建立MFC控制臺應用程序并與Excel連接之后，開始編制代碼處理數據。程序步驟如下。

第一步：獲取一個觀測文件，隨之新建Excel或IN1文件以便儲存數據。

第二步：讀取一行水準測量觀測數據文件，并判斷該行數據類型，數據類型分為：測段開始信息、前（后）視數據、測段完成信息、其它數據，然后分別進入第三、四、五、六步。如果數據讀取結束則重復第一步。

第三步：對于測段開始數據，則寫入相應的測段開始信息之后進入第二步。

第四步：對于前視、后視數據，先寫入對應的觀測數據，并判斷一個測站是否完成，如果未完成，則進入第二步讀取一行數據，如果已經完成，則還需寫入測站相關信息，再進入第二步。

第五步：對于測段完成數據，則寫入測段結束相關的數據，并進入第二步。

第六步：對于其它的數據，報告文件錯誤，進入第一步處理下一個觀測文件。

3.3 界面設計

根據界線，首先選擇導出類型：導出到IN1文件、Excel文件或者Excel手簿轉IN1模式。然后選擇數據格式：南方TXT格式、中緯mdt格式。然后點擊文件按鈕選擇文件路徑，該路徑下的所有對應的數據文件將被自動提取出來，通過雙擊文件名，或者按鍵（選中特定的文件）（選中所有文件）（移除特定文件）和（移除所有文件）選中將要轉換的文件。在選擇結束之后，就可以點擊按鈕完成對選中文件的操作。操作流程如圖4.2所示。

4 總結與展望

本文研究南方和中緯數字水準儀的數據格式，編制程序處理兩種型號的數字水準儀數據格式處理系統。該系統能夠將數字水準儀電子手簿中的數據轉換到Excel或者能夠在科傻軟件中運行的IN1文件，檢查觀測數據的各項誤差，直接得到各個固定點的高程。并且實現了將Excel手簿轉換成IN1格式文件的功能。能夠適用于精密水準測量和國家三、四等水準測量。

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