南方平差易解算高程控制網的一些優勢和劣勢探討

徐曉艷 何泓坪 馮耀明

摘要：本文結合實例詳細闡述了運用PA2005軟件解算單一水準路線、水準網、三角高程路線的方法、技巧和一些易錯點的注意事項，對于軟件初學者，特別具有參考價值;文章還指出了該軟件在解算高程控制網中的一些優勢和不足之處，特別有利于軟件開發者進一步改進。

Abstract： This article describes in detail the methods， techniques and some points of attention that are easy to make mistakes in solving the single level route， leveling network and triangular elevation route using the PA2005 software. It is especially valuable for software beginners; this software points out some advantages and disadvantages in the elevation control network， which is especially helpful for software developers to further improve.

關鍵詞：南方平差易;高程控制網

Key words： Power Adjust; elevation control network

中圖分類號：P221? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）10-0245-02

1? 概述

無論是南方平差易2002版（Power Adjust 2002）還是南方平差易2005版（后文簡稱PA2005），它們都是南方測繪的測量數據軟件，本質都是在Windows系統下用VC開發的控制測量數據處理軟件。PA2005界面非常友好，由于是國產軟件，非常符合測量人員的常規操作習慣;它還具有多種數據接口，為用戶提供了多種數據輸入方式，無論是以文本方式進行數據采集，還是以Excel形式輸入數據都非常方便;PA2005實現了從數據輸入，到數據處理，再到成果（平差報告、網圖、DAT數據）輸出一體化;PA2005還為用戶提供了坐標正反算、大地正反算、坐標變換、解析交會等非常實用的功能。盡管有的人可能認為高等級的控制網現在基本上都是布設成GPS控制網，用專門配套的軟件解算了，但個人認為，這款軟件是按嚴密平差思想開發的數據處理軟件，軟件小，運行速度快，如果在一些算法和功能上再改進一下，這款軟件是一款非常方便實用和值得推廣的控制測量數據處理軟件，特別是對于解算單一水準路線和水準網，PA2005是一款非常好用的小軟件。

2? 南方平差易用于解算單一水準路線

已有一條二等單一附合水準路線的外業觀測數據整理如表1，運用PA2005解算該路線的步驟為：首先按圖1方式輸入已知數據和觀測數據，然后在主菜單欄的平差這一選項中設置控制網屬性，接著在計算方案對話框里選擇一般水準網，并選定水準網等級為二等，然后再選擇閉合差計算，閉合差顯示符合要求則進入坐標推算，若閉合差顯示不符合要求則應檢查數據輸入是否正確，或再次檢查外業觀測數據整理是否正確，直至閉合差顯示合格才能進入坐標推算，坐標推算完成后則進行平差計算。解算完畢后，根據需要從主菜單成果里選擇要輸出的成果格式，可以是Word形式的平差報告，也可以是CASS坐標數據文件。

3? 南方平差易用于解算水準網

已有一條二等水準網的外業觀測數據整理如表2，運用PA2005解算該路線的步驟與解算單一水準路線的步驟大同小異，但是在輸入觀測數據的過程中如果不注意，就會出現“空點”，導致軟件無法解算。那么什么是“空點”呢，如下例中，在A基準點時把h1、h2這兩段高差輸入了，在P1基準點時把h3、h5、h6這三段高差輸入了，在P3基準點時把h7這段高差輸入了，在B基準點時把h4這段高差輸入了，那么P2這個點就是個空點，沒有任何一段高差是以它為基準的，所以應該把h2或者h5變成以P2為基準點來輸入，這樣，軟件才會正常解算。

4? 南方平差易用于解算三角高程路線

有一條四等光電測距三角高程路線的外業觀測數據已整理如表3，運用PA2005解算該路線的步驟與解算單一水準路線的步驟大同小異，但是因測算高差的基本原理不一樣，所以在輸入觀測數據的過程中的輸入元素有所不同，在輸入時特別注意垂直角是按“度.分秒”的格式進行輸入，特別注意儀器高和覘標高要一一對應。

5? 結語

通過多年的工作經驗和大量的實例解算，總結得到用南方平差易解算高程控制網時應注意：①每個控制點都必須有屬性，而且屬性值不能賦錯;②無論是單一水準路線、水準網，還是三角高程路線，一定注意距離必須輸入平距，若是外業觀測距離為斜距的需要先將斜距改化為平距，且該軟件中的距離均以m為單位，特別注意轉化;③計算方案中特別注意高程控制網對應等級的選取;④對于復雜的水準網，應使每個點都有一段高差指向，除了已知點外，不應出現“空點”;⑤注意輸入高差的方向和對應高差的符號是否一致。

注意到了以上這些點，用PA2005解算單一水準路線和水準網，是一款非常好用的小軟件，不足之處在于在輸入數據的查錯功能和提示方面也較為薄弱，它不會自動判斷是哪里輸錯或者漏輸數據，若是閉合差超限，它也不會自動判斷是哪個點或者那幾個點存在錯誤，并進行自動提示，所有的判斷都需要計算著根據專業知識來進行判斷、查錯和修改，若是在智能查錯方面再加強一些，相信該軟件會更受部分用戶歡迎。對于三角高程路線，該軟件沒有提供將斜距改化為平距的功能，需要先進行手工改平，這給高等級的平面控制網的解算帶來了一定的局限性;且幾次實際項目實施下來，該軟件在解算單向和對向觀測三角高程路線時經常出錯，甚至不進行解算，很多時候都需要將對向觀測的三角高程路線先手工計算各段的平均高差和平距，然后再按水準路線進行平差，但是這樣一來，就是將三角高程路線高差的定權方法也按水準路線來定了，這導致平差成果會有微小差距，由于三角高程本身也一般不用于精密高程控制，所以幾次項目解算下來也不影響正常使用。可見，該軟件在三角高程路線解算方面的算法還得進一步改進和完善，以減少大量的手工計算和轉換工作。

參考文獻：

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[3]馬少君，等.三角高程導線計算實用軟件[J].鐵道勘察，2009（6）.

[4]南方平差易使用說明書.