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“测量员”软件在工程测量中的应用 1王小武，何秋霖，李庞* 北京铁路建设有限公司-京张项目部第一架子队 摘要：“测量员”是一款运行在智能手机上的测量应用软件。具有计算精确、 轻松高效、智能便捷的特点。“测量员”可应用于道路、桥梁、铁路、隧道、地 铁和市政等工程中，极多数功能和联机测量功能可免费使用，但是少数功能需支 付费用。此软件与全站仪联机作业可得到广泛的应用，替代人工计算坐标、CAD 图形软件提取坐标等较繁琐过程；同时也解决了众多坐标点位施工放样工程中使 用全站仪以人工输入为主的环节，从而达到简化坐标计算及 CAD 提取坐标和数 据输入的效果。此软件提高作业效率及精准度。 关键词：“测量员”软件，智能便捷，测量坐标，全站仪，精准度 现阶段工程施工应用中安卓操作系统工程软件越来越普及，安卓操作系统产 品具备使用方便、功能强大和价格低等特点1。手机“测量员”软件是众多工程 测量软件之一。只要在手机软件中输入线路参数、平曲线要素、竖曲线要素、断 链数据、控制点数据及七参数就能计算出任何里程的坐标；同时以 Excel 格式输 出任何里程点的数据；并且利用手机 GPS 定位系统搜索任何施工坐标。 现阶段电子全站仪在工程测量中随处可见，最大特点：数字化、智能化、存 储和计算的功能，其测量数据的来源有人工直接输入和通过计算机上传两个渠 道，使用全站仪测量放样的坐标数据主要依靠 CAD 图形中提取坐标并且以人工 输入为主，测量放样点位较多时坐标数据的提取和输入比较繁杂，人工操作数据 存在较高的错误率，严重影响测量放样的精准度2。如何将手机“测量员”软件 数据与测量仪器实现互联互通、共享共用并充分发挥先进仪器与高效软件的优势 是目前测量工作中急需解决的难题之一。 1作者简介：王小武，男，助理工程师，2015 年 6 月毕业于吉林建筑大学 本科， TelE.mail：760553869 1、手机“测量员”软件坐标计算： 传统坐标计算：在 CAD 中输入曲线要素交点坐标，在此基础上加载已有的 缓和曲线插件，输入快捷键“HH”按照提示选择切线，输入切线长、曲线长及缓 和曲线长后自动生成线路中心线。按照曲线要素文件分解里程点，然后采用“ID” 的快捷方式提取坐标。此方法在分解里程及提取坐标时极易出差错，尤其是在缓 和曲线部分，如果线路足够长且每 5 米或者每 10 米提取一个点，则坐标提取量 达到上千甚至上万，此方法既费时又费力而且精准度较低。 手机“测量员”软件坐标计算程序依次是，打开手机“测量员”软件在线 路参数中输入线路基本信息；在断链中输入所有断链的断链前里程和断链后里 程；在平曲线中输入起点里程及坐标、交点里程坐标、曲线半径及缓和曲线长 度等曲线要素；在竖曲线选项中输入竖曲线的变坡点里程、高程及竖曲线半径 或者在点数据中输入控制点的坐标及点名称；全部输入完成之后可自动计算生 成坐标（图 A）。里程计算坐标选项中输入想要计算的里程就可直接显示结果， 如果想要计算全线的坐标可在批量计算选项中输入开始里程、结束里程及桩间距 等点击计算按钮，则会出现计算成果表格（图 B）；亦可以计算任意里程点偏距 点的坐标。然后点击导出按钮输入导出文件名称会自动保存在手机“SD”卡中。 并可直接将坐标成果发送至电脑（图 C）。 采用手机 “测量员” 软件可以在半小时之内将整个线路的逐桩坐标全部提取； 同样随时随地知道坐标数据达到外业快捷方便的效果，做到了省时、省力也提高 了精准度； 并采用手机 GPS 定位系统在地图中导航线路的位置及任意一点坐标的 位置。 2、全站仪测量放样： 铁路工程施工中测量放样的点位较多，有时达几千甚至上万个点位，使用全 站仪测量放样时，测量人员通常以传统的坐标数据计算步骤进行内业计算及复核 坐标数据，再进行外业施工放样。将算出的坐标数据记录在测量记录本或在室内 直接输入全站仪；在现场将全站仪架设在指定测站点，调平对中，设置测站点、 后视点坐标，直接输入坐标值或通过点号调用全站仪内存中的坐标值，进行点位 的测量放样。点位较多时，内业工作量庞大，即使安排多人昼夜计算、复核、录 入，仍难以跟上施工进度3。 上述测量放样工作多以人工为主，极易出现以下错误：大量的数据计算错 误，一人计算多人核对；极易出现坐标与桩号不对应的错误；数据抄写时易 出现抄写错误， 计算结果经多次抄写容易写错；坐标数据输入全站仪出现错误； x 和 y 坐标易忘记互换，出现数据错误。由于采用手工计算、人工输入、现场 时间紧、操作不便，所导致的错误不易检查，往往在验收时显现出。如何实现自 动计算和自动输入，以提高效率、减少错误、实现自动化是值得研究的方向4。 图 A：“测量员”程序工程测量所需各种参数输入界面； 图 B：“测量员”程序工程测量各个计算指标及数据输出界面； 3、“测量员”与全站仪联机的实现： 传统的联机测量是采用“测量员”软件计算出的坐标数据以 Excel 表格传输 到电脑，再通过电脑处理数据的格式及文件名称格式等完成后导入 U 盘。外业测 量时把已经处理好数据的 U 盘插入全站仪 USB 接口，测量放样时在全站仪中直 接提取坐标即可。这种联机方法在现阶段的工程测量中应用甚是广泛。 联机测量是指手机软件通过蓝牙与全站仪连接，对全站仪发送测量指令，接 收并处理测量数据的过程。首先联机时需要设置仪器通讯参数，无论哪种型号的 全站仪， 使用串口数据线与蓝牙串口适配器连接，必须保证全站仪和蓝牙串口适 配器的串口通信参数一致，其通信参数一般默认“9600,N,8,1”。全站仪的联机设置 无外乎基本的通信参数设置和协议的设置。 图 C：“测量员”工程测量所需各指标辅助界面。 其次进行蓝牙搜索、配对，点击软件联机界面右上角的扫描按钮，显示未配 对的新设备，点击要联机的设备，提示输入配对码，默认 0000 或者 1234。安卓 6.0 以上系统手机中，扫描设备时会提示需要定位权限，请点击允许，若点击拒 绝或无法点击闪退，请到系统设置应用“测量员”权限管理中，将软件的定位 权限设置为允许，以避免出现异常，建议将软件的权限全部允许即可。如果联机 失败，在排除硬件的问题之后，多尝试全站仪与通信相关的各项设置以解决各种 问题。在手机与仪器通讯的过程中，受到仪器硬件、软件的约束，测量数据在短 时间内无法传输完成，需要设置一定的延迟时间，以便测量数据接收完整。在保 证数据接收正确的情况下，延迟值设置越小，完成一次测量的时间越短，速度越 快。可根据自己的时间情况，适当调整（图 A、图 B 和图 C）。 最后进行设站。直接读取 XYZ 坐标的仪器和模式：徕卡 3 位、徕卡 4 位、 徕卡 TPS(高端)、拓普康、南方、索佳、三鼎、苏一光、宾得（备注）、中纬、 中纬 3、科力达、科维。读取角度、斜距，间接读取坐标的仪器和模式：拓普康 2、 南方 2、宾得 2、中纬 2、尼康、瑞得、博飞、中海达。上述型号的仪器联机时只 能获取仪器的水平角、竖直角、斜距；必须输入测站坐标、仪器高、棱镜高才能 计算出正确的坐标，进行正常的联机测量（图 A）。使用拨角放样时，设站后才 能计算出设计的方位角和距离。（备注：宾得模式虽然能直接读取坐标，但是 Z 坐标不正确，必须在设站中设置仪器高，放样时输入棱镜高才能计算正确）。设 站的入口有两个：联机设置界面左下角的设站按钮主页右上角的设站按钮。设站 方式：能直接读取坐标的模式。仪器设站：仪器设站是把测站坐标、仪器高输入 手机上；手机设站：仪器无需设站，开机调至测角界面，设站在手机上进行。 传统观念首先利用仪器获取测量数据并计算后会把坐标传送回仪器， 然后用 仪器放样。其实不然，在“测量员”软件的联机过程中，仪器只起到了获取测量 数据的作用，所有计算均在手机软件中完成，手机软件代替仪器自带的操作系统 的大部分功能。简易化说明：仪器只是工具，手机软件才是大脑。 4、结束语 笔者在工作实践中通过不断学习和研究开发手机软件“测量员”与全站仪联 机测量的应用技术，其优势特点：速度快、效率高。将软件与全站仪联机后， 软件能够实时地接收测量数据，并计算出结果；快捷方便，不易出错。软件自 动接收测量数据，省去手动输入的繁琐，避免输入错误造成重大问题；自动化， 人性化。配合手机强大的处理能力，瞬时计算出结果；结合手机大屏特点，形象 直观地图形化显示结果。实现了手机“测量员”与全站仪联机共用、自动上传， 取消了人工计算、人工输入的所有环节，解放了测量人员的内业工作，使测量人 员可将主要精力用于外业，保证了测量放样的精准度。 此测量方式不但能够在坐标计算和数据输入变得十分简单， 方便人员操作移 动终端，还可以最大限度降低工作量，达到无纸化操作记录的目的，极大地提高 了作业效率及测量放样的精准度。上述数据计算及联机作业是根据实际工作经验 得出，目的在于解决工作中遇到的问题，尚有一定的局限性，测量人员应掌握一 定的数据处理知识能力，以便更灵活地应对测量放样中的不同情况。更加优势化 应用技术的开发有待进一步的探索和研究。 5、参考文献 1 李 新 春 . 基 于 安 卓 系 统 的 测 量 软 件 开 发 技 术 J. 北 京 测 绘 , 2