内外业一体化数字测图

引言测绘领域的发展是飞速的，以前的测绘是人力加物力，而现在的测绘已是脑力加科技。随着微电子工业和计算机应用技术的飞速发展，测绘仪器电子化和自动化已成为现实。到现在，传统的测绘仪器如光学经纬仪，大平板仪都已被淘汰，出现在测绘市场的都是新的电子仪器。电子经纬仪、电子全站仪、电子水准仪已不在是测绘中的新名词，甚至还有比它们更新更先进的仪器GPS、RTK。所以现在的测绘将是一个新的时代，对测绘人员也有了更新的要求，以前的一些老测工已被时代的发展淘汰，以前的大平板手工测图也被现在的电子全站仪数字测图所代替。本次毕业设计所用的方法就是“内外业一体化数字测图”，它的数据采集速度快、精度高，成图周期短、质量高、方便修测的特点是我们以后的工作测绘中的主要手段，对于我们测绘专业的学生来说，数字化成图是我们今后走上工作单位所用的最主要的方法，学会它对我们今后的工作具有很重要的意义。通过此次毕业设计的学习，我们不但在理论上对数字化测图方法有了更好的掌握，而且在实际操作上也有了更强的锻炼。使我们的综合能力水平有了一定的提高。第一章概述11测区概况及收集测绘资料本次毕业设计任务分两部分，一是内蒙古农业大学西区校园内首级控制，二是内蒙古霍林河水库溢洪道1500地形图及断面图编绘。其中，内蒙古农业大学西区校园内首级控制引用的是1997年内蒙古农牧学院工程设计院提供的控制点资料；霍林河水库溢洪道1500地形图及断面图编绘引用的是2005年6月霍林河水库测绘提供的测绘资料。111测区概况（一）、内蒙古农业大学西区校园概况内蒙古农业大学西区校园（原内蒙古农牧学院），位于呼和浩特市区昭乌达路306号，地理坐标约东经1114北纬4050。学校始建于1952年，是内蒙古自治区创办最早的本科高等学校，至今已有50多年的历史。目前，学校西区校园占地面积约531000平方米。校园总人口近两万三千六百余人。学校交通方便。地形起伏较小，树木覆盖率较高，地物较多，通视条件较差。（二）、内蒙古霍林河水库测区概况内蒙古霍林河水库位于霍林河市东南约8公里处。地理坐标约东经1194500，北纬453000。平均海拔900米左右。测区多年平均降水量360毫米左右，多集中在6、7、8、三个月，占到全年降水量的75。多年平均蒸发量1525毫米左右。多年平均气温05左右，无霜期90天左右。巴润河横穿测区，测区内人口、地物稀少，植被覆盖率较低，测区地形破碎，高差起伏较大。112收集到的测绘资料（一）、内蒙古内蒙古农业大学西区校园已收集到的测绘资料1、内蒙古农业大学西区校园附近导线点3个（属呼和浩特市坐标系），水准点1个（呼和浩特高程系），可供平面及高程控制使用。2、内蒙古农业大学西区校园内5导线点四个。具体资料见表1。表1收集到的控制点点之记点号觇标类型点之记坐标农17水泥桩位于农大西区报告厅前沥青路西侧105M处，距报告厅东北角1382M，旧图书馆东南角2660MX18394075Y22437898H1053625农76300砼淤滞位于农大西区计算机与信息工程学院楼东北角北偏东2度5分，距离为1814M，距计算机与信息工程学院东沥青路的西道沿047MX18624119Y22498170H1054575点号觇标类型点之记坐标农78300砼淤滞位于农大西区报告厅东南角南偏东49度43分，距离为2874M，距报告厅前南北路的西道沿282M。X18317083Y22461469H1053573农79300砼淤滞位于农大西区校园内距教学主楼西北角228M距沥青路东道崖04M距主楼北人行道1M处X18591140Y22385337H1054350在此控制点的基础上我们又做了整个西区校园的首级平面和高程控制点9个。具体资料见表2。表2首级控制点点之记点号觇标类型点之记坐标ND07水泥桩位于农大西区旧图书馆东北角北偏东51度58分，距离为2579M，距旧图书馆前南北路的东道沿282MX18491472Y22417756H1054106ND08水泥桩位于农大西区饮食服务公司楼东北角北偏东56度26分，距离为1902M，距农大北墙栅栏杆1103M，西面车棚东南角833MX18741651Y22332906H1054644ND09水泥桩位于农大西区新图书馆西北角北偏西31度13分，距离为5832M，距图书馆北沥青路的北道沿265M。距西面路灯801MX18782753Y22454529H1055112ND10铁桩位于农大西区理学院楼西南角南偏西7度10分，距离为2206M，距“ND07”1281M，距理学院前沥青与水泥交界108MX18502585Y22411384H1053965ND13铁桩位于农大西区校园内,新教学楼西北草坪小路砖缝中，距西区报告厅东南角5596M,距新教学楼西北角3057MX18287769Y22468256H1053629ND11铁桩位于农大西区校园内,主楼东南3160M,机电院主楼西北角685MX18539300Y22539522H1054369ND14水泥桩位于农大西区校园内,距新教学楼西北角北偏东7度10分，距离为4173M，距新教学楼前沥青路北道沿857M,东道沿1520MX18304927Y22491464H1053607点号觇标类型点之记坐标ND15水泥桩位于农大西区校园内,距乳制品研究培训中心楼北偏东55度36分，距离为2588M，距新教学楼前沥青路西道沿801M,距草坪中的塑像1828MX18355220Y22579949H1053707（二）、霍林河市巴润河水库已收集到的测绘资料（1）、125000地形图3幅，图名两万平，图号125096甲4；图名托修，图号125096丙2；图名瑙道敏达巴，图号125096丁1。测绘单位中国人民解放军总参谋部测绘局。1981年10月航摄，1982年6月调绘，1984年第一版。1954年北京坐标系，1956年黄海高程系，等高距为5米，1971年版图式。（2）、内蒙古自治区测绘局科技情报馆提供国家三角点成果5个（等一0一二,等一00八，等八九六高地,等一0六七高地,等乡霍鄂博南山），水准点成果2个（乌鲁111，乌鲁12）。12电子全站仪的认识（型号、内存、精度）121电子全站仪的简介本次毕业设计中所采用的测量仪器是索佳SET510（NO26316）全站仪。全站仪是一个测站的全部测量工作由都一台仪器所完成。全站仪的望远镜瞄准轴与测距光轴同轴，一次瞄准能同时测出距离和角度。内置竖盘自动补偿器，能测出补偿后的天顶距，通过内部的探测设备能敏锐的检测出仪器的微小倾斜并自动给予改正。仪器正反两侧均有键盘通过选择按键，能在正反液晶显示窗内显示出水平角、天顶距、斜距、水平距离、高差、高程及X、Y坐标。能进行连续测量、跟踪测量、放样测量、悬高测量，两目标间的水平距离测量，在任何方向上水平度盘都可置零。测量的各种数据信息，可直接由内部存储器存储，并通过标准接口被电子外业手簿自动记录和处理，然后输入或传送到计算机内，借助与相应的编图软件进行绘图作业。索佳全站仪操作界面电源系统电源可充锂电池BDC46，72V,1300MAH单电池连续工作时间25时角度和距离同测约5小时约600点,单次精测,30秒间隔,仅测角度约7小时BDC46可充电池单电池充电时间70分钟使用CDC61/62充电器自动关机有效30/15/10/5分钟无任何操作自动关机/无效可选望远镜镜筒尺寸170MM物镜孔径45MM放大倍率30成像正像分辨率3最短焦距10M测角部角度单位HV360制/400制/密位制可选最小显示HV1/5可选测量时间小于05秒精度|SO/D|S128572HV5双轴自动补偿器补偿V和H/V/不补偿可选视准误差改正改正/不改正可选H顺时针/逆时针可选具有角度锁定、设置或置零功能显示模式V天顶0/水平0/水平0/90和坡度（）可选测距部测距范围A一般条件薄雾，能见度约20KM晴天，大气轻微浮动G良好条件无雾，能见度约40KM多云，无大气浮动AP011单棱镜A1M2400MG1M2700MAP013三棱镜A1M3100MG1M3500M距离单位米/英尺/英寸可选测距模式精测/（单次/多次/平均）/粗测/（单次/多次）/跟踪可选最小显示精测0001M/粗测0001M/跟踪001M精测（23106D）MM精度（D为距离MM单位）使用棱镜粗测（55106D）MM、输入温度、气压值、输入PPM值、不改正可选温度输入范围3060（每档1）气压输入范围5001400HPA每档1HPA/3751050MMHG每当1MMHG气象改正PPM输入范围499PPM499PPM每档1PPM棱镜常数改正值99MM99MM（每档1MM）地球曲率与折射改正改正（K0142/K020/不改正）（可选）软件和数据传输内藏程序悬高测量、偏心测量、三维坐标测量、三维坐标放样、对边测量、后方交会、面积计算、方位角设置等数据内存约10000点水准器灵敏度照准部水准器30/2MM|圆水准器10/2MM光学对中器成像正像，放大倍率3，最短焦距03M122索佳SET510全站仪技术指标简介第二章基础测量的应用21角度测量（水平角、竖直角）211水平角测量（一）、水平角的观测方法观测水平角的方法，一般根据测量工作要求的精度和施测时所用的仪器及目标数的多少而定。常用的方法有测回法和方向观测法两种。1、测回法这种观测方法适用于观测两个方向之间的单角。为了消除仪器的2C及其它误差的影响，在水平角测量中一般用盘左和盘右两个位置进行观测。盘左即观测者对着望远镜的目镜时，竖盘在观测者的左边，又称正镜，测得的角值为上半测回；盘右又称反镜，测得的角值为下半测回。盘左测角是顺时针旋转到下一个目标物，盘右测角是逆时针旋转到下一个目标物。上半测回（盘左）和下半测回（盘右）两个半测回组成一个测回，两个半测回角值之差称为半测回差，要求不能超过规定限差，即36，如果限差满足要求，可取两值的平均值作为观测者第一测回的角值。在秒值取平均的时候，要遵循“奇进偶舍”的原则。例如（1215）/2135取14；（1510）/2125取12。为了提高测角精度，常常观测几个测回。每个测回均不得改变零方向，但必须改变起始读数，起始读数递增值为180/N，目的是为了消除水平度盘分划不均匀的影响。各测回角值都满足要求后应相互比较，若各测回差限差满足要求，即24，则取各测回角值的平均值作为最后结果。2、方向观测法当观测角方向数大于两个时应采用方向观测法，其方法速度快，精度高。其中需归零的方向观测法叫全圆测回法。测量规范要求，当观测方向数大于三个时，必须进行归零。零方向的两次读数之差叫半测回归零差，其值不得超出规范要求的限差。限差要求参看下表3表3方向观测法水平角观测限差仪器类型项目DJ2DJ6半测回归零差824一测回2C变动范围1336各测回同一归零方向值互差924光学测微器两次重合差3工作温度2050（二）、用全站仪观测水平角步骤安置全站仪，进行对中，整平。先用盘左照准零方向目标A，在全站仪测量模式第二页菜单下按方位角，输入所需值按回车。顺时针旋转到下一个目标点B，精确瞄准后，仪器所显示的“HAR”即为目标点B的方向值，然后读数、记录。再用盘右照准目标B，逆时针旋转到零方向目标点A，读数、记录。即完成一测回。（三）、水平角测量中产生的误差及消减办法1、产生的误差照准部偏心误差（由于水平度盘刻划中心与照准部旋转中心不重合造成的）。视准轴不垂直于横轴误差（2C值）横轴不水平误差2、消减办法观测水平角时，采用盘左盘右两次观测取平均值即可消除误差。（四）经纬仪的检验与校正1、照准部水准管的检验和校正（1）、检验方法转动照准部，使水准管轴平行于任意一对脚螺旋，调节脚螺旋，使水准器泡居中，然后，将照准部绕轴旋转180，如气泡仍居中，说明条件满足；如气泡偏离水准管中点，则说明条件不满足，应进行校正。（2）、校正方法转动两个脚螺旋，使气泡向中央移动偏离格值的一半，然后，用校正针（拨针）拨动水准管一端的校正螺丝（花眼螺丝），使气泡居中。此项检验、校正必须反复进行，直到气泡居中后，再转动180后，气泡偏离在规定范围以内为止。2、十字丝竖丝垂直于横轴的检验和校正（1）、检验方法整平仪器，用十字丝竖丝的最上端照准一固定点，拧紧照准部制动螺旋和望远镜制动螺旋。转动望远镜微动螺旋，使望远镜上下移动，如果目标不离开竖丝，说明此条件满足，否则需要校正。（2）、校正方法卸下目镜的分划板护罩，用螺丝刀松开四个十字丝固定螺丝，转动十字丝环，使竖丝处于铅直位置，然后把四个螺丝拧紧。212竖直角测量1、由角度测量原理可知，竖直角是空间直线和同一竖直面内的水平线所夹的角度。因此和水平角观测一样，竖直角也是两方向读数之差。但是，由于视线水平时，在竖直度盘上的读数为常数（90或270称为始读数），故只要在瞄准目标时，读一次数，便可确定该目标的竖直角。竖直角测量也有盘左和盘右之分。具体计算公式盘左L始L读90L读盘右R读R始R读270目标方向线在水平线以上称仰角，竖直角角值为正值，目标方向线在水平线以下称俯角，竖直角角值为负值。竖直角角值都小于等于90。2、竖直角测量中产生误差的原因及消除方法指标差当望远镜视线水平、竖盘指标水准管气泡居中时指标视线所指的读数比起始读数大了或小了一个值X，此值X称为竖盘指标差。消减方法用盘左盘右两个位置观测竖直角，取其平均值，可以消除竖盘指标差X的影响。22距离及高差测量221分类按照所使用的仪器，工具和方法的不同，距离测量可分为距离丈量、视距测量和电磁波测距。距离丈量用丈量工具在地面上量测两点之间的距离。视距测量用有测量视距装置的测量仪器，按光学和三角学原理测定水平距离和高差的方法。222视距测量1、用索佳SET510全站仪进行距离测量前先完成以下四项设置1）测距模式均值精测（）、单值精测、重复粗测、单次粗测、跟踪测量、重复精测2）反射镜类型棱镜、反射片3）棱镜常数改正值（可以编辑）4）气象改正值温度、气压2、视距及高差测量原理1）视线水平时的公式如图1所示，从与AFB的相似关系中可得AB即DFDBABPLFL因此水平距为DDCCFPFLF令KCQ则QPFFLKD其中K为视距乘常数，通常K100；Q为视距加常数，对于外对光望远镜一般为03M左右，对于外对光望远镜一般Q0。，T、E两点间高差。VIH图1视距及高差测量原理2视线倾斜时的公式DCOSLKVIDHTAN3、测距步骤1对中、整平，照准目标。2在测量模式第一页菜单下按距离，开始距离测量。测距开始后，仪器闪动显示测距模式，棱镜常数改正值，气象改正值等信息。一声短声响后屏幕上显示出距离“S”垂直角“ZA”和水平角“HAR”测量值。3在测距中若按停即F4键，则停止距离测量。按切换可使距离值的显示在斜距“S”、平距“H”和高差“V”之间转换。23悬高测量231定义悬高测量功能用于无法在其上设置棱镜的物体，如高压输电线、悬空电缆、桥梁等高度的测量。232高度计算公式HTH1H2H212COSSINSCTGS233悬高测量步骤1、将“悬高测量”功能定义到测量模式下的软键上或从菜单到悬高测量进入。2、将棱镜架设在待测物的正上方或正下方并量取镜高。如图23、输入棱镜高并精确照准棱镜，在测量模式第一页菜单下按距离测距，屏幕上显示出距离“S”，垂直“ZA”和水平角“HAR”的测量值。按停则停止测距。4、照准待测物后按悬高开始悬高测量，此时仪器显示地面点至待测物体的高度“HT”。5、按停则停止测量，重新对棱镜进行测量按观测。6、按ESC结束悬高测量，返回测量模式。测站棱镜HT待测物体图2悬高测量示意图24坐标测量241坐标测量原理先由两已知点A、B的坐标反算坐标方位角，再根据两已知点定零方向，测出待测点与零方向之间的夹角与距离D根据XIX0X；YIY0Y得出待测点C的坐标。如图3图3坐标测量示意图242测站的设置1、量取仪器高和目标高。2、在测量模式第一页菜单下按坐标进入（坐标测量）屏幕。3、选取测站坐标后按编辑，输入测站坐标，仪器高和目标高，若调用预先输入内存中已知坐标数据，按取DATA即可调用内存中的已知坐标数据。243零方向的确立输入测站坐标后按OK到后视定向按后视，输入后视坐标（坐标值也可用取DATA直接调用）按OK，然后精确瞄准后视点后按YES，按ESC后退一步，然后瞄准已知点测量（已知点也可是后视点），将仪器显示的测量数值与已知坐标相比较，如校核点点位误差在允许值范围内，则此方向可定为零方向，并可以开始进行坐标测量。244存贮测点数据（数据采集）零方向选定后便可以采集碎部点，即坐标测量。方法是将棱镜放在需测坐标值的地物上，瞄准目标（棱镜），按观测键，屏幕上便会显示出该点的坐标，存贮测点数据时只需按记录，然后再按OK键，该点的坐标便存贮在全站仪里，接着便可进行下一碎部点的展测。详细步骤见第四章“数据采集”。第三章测图前的准备工作31首级平面控制测量311概述（一）、平面控制测量的定义及基本原则测定控制点平面位置（X、Y）的工作称平面控制测量。平面控制测量遵循由整体到局部，先控制后碎部，由高级向低级，遵循国家规范的原则。（二）、分类1、国家基本控制网国家平面控制网分为一、二、三、四等四个等级，布设形式有三角锁（网）、精密导线、插点等形式。2、城市及工程控制网平面控制网可采用二等、三等、四等三角锁（网），或一级小三角锁（网）、二级小三角锁（网），也可采用三等、四等、一级二级、三级导线。3、小地区控制网小地区控制网分为首级控制与图根控制两种。其中图根平面控制测量通常采用图根导线、图根小三角测量或各种交会定点等方法。首级控制测量常采用一级小三角、二级小三角或一级导线、二级导线。（三）、导线测量1、按照测量边长的方法不同，导线通常可分为以下几种形式（1）量距导线（2）视距导线（3）电磁波测距导线2、按导线的布设形式可分为以下几种形式（1）、闭合导线也称环行导线，是从一已知点开始布设导线点，最后又回到该已知点上，组成一个闭合多边形。使用范围多用于首级平面控制测量。精度要求K1/2000（K为相对误差）（2）、附和导线布设在两已知边之间的导线。是从一条已知边的一个已知点开始布设导线点，最后附和到另一条边的一个已知点上。使用范围多用于平面控制测量的加密中。（3）、支导线由一已知点开始布设导线点，既不闭合到该已知点，又不附和到另一已知点上的导线。支导线没有校核条件，所以一般只允许布设23个点，只适用于图根控制测量或测站点的加密。（4）、无定向导线布设在两已知点之间的导线，是从一已知点开始布设导线点，最后连接到另一已知点上，是一条缺少起算方位角条件的导线。多用于控制测量加密边及图根控制测量中。（四）、小三角测量小三角测量也是建立平面控制网的一种主要方法。分为一级小三角测量、二级小三角测量和图根小三角测量。一、二级小三角测量因为测角中误差分别为5、10，常称之谓5级小三角测量，10级小三角测量。布设形式分为单三角形锁、中心多边形、大地四边形与线形三角形锁等。（五）、GPS控制网的布设1、点连式点连式是指相邻同步图形之间仅有一个公共点的连接（如图4）。以这种方式布点所构成的图形几何强度很弱，没有或极少有非同步图形闭合条件，一般不单独使用。图4点连式图形图5边连式图形2、边连式边连式是指同步图形之间由一条公共基线连接（如图5）。这种布网方案，网的几何强度较高有较多的复测边和非同步图形闭合条件。在相同的仪器台数条件下，观测时段数将比点连式大大增加。3、网连式网连式是指相邻同步图形之间有两个以上的公共点相连接，这种方法需要4台以上的接收机。显然，这种密集的布图方法，它的几何强度和可靠性指标是相当高的，但花费的经费和时间较多，一般仅适于较高精度的控制测量。4、边点混合连接式边点混合连接式是指把点连式与边连式有机地结合起来，组成GPS网，既能保证网的几何强度，提高网的可靠指标，又能减少外业工作量，降低成本，是一种较为理想的布网方法（如图6）。5、三角锁（或多边形）连接用点连式或边连式组成连续发展的三角锁连接图形（见图7），此连接形式适用于狭长地区的GPS布网，如公路、铁路及管线工程勘测。图6边点混合连接图形图7三角锁（或多边形）连接图形6、导线网形连接（环形图）将同步图形布设为直伸状，形如导线结构式的GPS网，各独立边应组成封闭状，形成非同步图形，用以检核GPS点的可靠性。适用于精度较低的GPS布网。该布网方法也可与点连式结合起来布设（如图8）。7、星形布设星形图的几何图形简单，直接观测边之间不构成任何闭合图形，所以其检查与发现粗差的能力比点连式更差，但这种布网只需两台仪器就可以作业了（如图9所示）。图8导线网形连接图9星形连接图形312首级平面控制的施测（一）、内蒙农业大学西区校园首级平面控制的施测内蒙古农业大学西区校园的首级平面控制网的布设是利用内蒙古农业大学西区校园内的两个5级导线点“农17”和“农78”作为起算边，做了一个导线网。其中，角度是用索佳SET510（NO26316）测量两测回。距离是用索佳SET510仪器盘左盘右测量三测回，其精度次于5级。数据及略图见表4，原始数据及计算成果见附录。表4导线网实测数据及略图测站点目标点观测角度（）观测距离（M）ND09128380ND08ND07895611264174ND11128379ND09ND08903417257861ND15188468805640ND07130822ND11ND09921146257864ND14101779ND15ND111071333188468ND1328861952833农17104007ND14ND15912313101779ND07994581604058ND14103998农17农7813584680511ND1012808110552ND08264177871734ND11130817ND07农1799452699458D平均1043D平均13082658“903417“946“7392ND856平均152“平均平均农7农N平均平均2N平均平均7N平均平均导线网略图（二）、内蒙古霍林河水库的首级平面控制内蒙古霍林河水库的首级平面控制是采用GPS测量，图形布设成三角形网。在测区内共布设国家D级GPS点6个，点号分别是D01、D02、D03、D04、D05、D06。坐标系统采用6带的1954年北京坐标系。由内蒙古自治区通辽市水利勘测设计院测量队施测，精度均满足“规范”要求，控制成果见附录。313首级平面控制测量计算程序1、程序流程图见右图2、程序代码（1）、角度转换程序代码PRIVATESUBCOMMAND1_CLICK定义变量DIMAASDOUBLEDIMBASSINGLEDIMCASSINGLEDIMDASDOUBLEAVALTEXT1TEXTBVALTEXT2TEXT/60把“分”化为“度”CVALTEXT3TEXT/3600把“秒”化为“度”TEXT4TEXTABC角度合并ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND2_CLICKFORM1SHOW显示“计算坐标”窗体FORM2HIDE隐藏“角度转换”窗体选中列表框并附值IFLIST1SELECTED1THENFORM1TEXT12TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED2THENFORM1TEXT13TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED3THENFORM1TEXT14TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED4THENFORM1TEXT15TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED5THENFORM1TEXT16TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED6THENFORM1TEXT17TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED7THENFORM1TEXT18TEXTFORM2TEXT4TEXTIFLIST1SELECTED8THENFORM1TEXT21TEXTFORM2TEXT4TEXT开始输入点号、观测角、已知点坐标及边长计算已知方位角判断方位角象限计算改正后坐标增量计算坐标结果结束ENDSUB角度转换程序界面（2）、计算已知方位角程序代码DIMX1,Y1,X0,Y0,E,F,APRIVATESUBCOMMAND1_CLICKPI3141592654X0VALTEXT1TEXTY0VALTEXT2TEXTX1VALTEXT3TEXTY1VALTEXT4TEXTEATNY0Y1/X0X1计算已知方位角FE180/PI将已知方角转换为度IFY0Y10ANDX0X10THENAFIFY0Y10ANDX0X10THENAF360TEXT5TEXTAENDSUBPRIVATESUBCOMMAND2_CLICKFORM3HIDE隐藏“计算方位角”窗体FORM1SHOW显示“计算坐标”窗体FORM1TEXT31TEXTFORM3TEXT5TEXTENDSUB计算已知方位角程序界面（3）、坐标计算程序代码DIMA1,A2,A3,A4,A5,A6,A7定义变量DIMB1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,LDIMC1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8DIMD1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,DDIMX1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,XA,XDIMY1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6,Y7,YA,YDIMXA1,XA2,XA3,XA4,XA5,XA6,XA7DIMYA1,YA2,YA3,YA4,YA5,YA6,YA7PRIVATESUBCOMMAND1_CLICKA1VALTEXT12TEXTA2VALTEXT13TEXTA3VALTEXT14TEXTA4VALTEXT15TEXTA5VALTEXT16TEXTA6VALTEXT17TEXTA7VALTEXT18TEXTTA1A2A3A4A5A6A7观测角求和TEXT20TEXTFORMATT,“00000度“ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND7_CLICKB1VALTEXT22TEXTB2VALTEXT23TEXTB3VALTEXT24TEXTB4VALTEXT25TEXTB5VALTEXT26TEXTB6VALTEXT27TEXTB7VALTEXT28TEXTKVALTEXT30TEXTKB1B2B3B4B5B6B7改正后角度求和TEXT30TEXTFORMATK,“00000度“ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND8_CLICKTVALTEXT20TEXTC1VALTEXT32TEXTC2VALTEXT33TEXTC3VALTEXT34TEXTC4VALTEXT35TEXTC5VALTEXT36TEXTC6VALTEXT37TEXTC7VALTEXT38TEXTC8VALTEXT39TEXTLT900HL/7TEXT22TEXTA1HTEXT23TEXTA2HTEXT24TEXTA3HTEXT25TEXTA4HTEXT26TEXTA5HTEXT27TEXTA6HTEXT28TEXTA7H计算坐标方位角C1VALTEXT31TEXTVALTEXT21TEXTIFC1180THENC1C1180IFC1360THENTEXT32TEXTC1360IFC1180THENTEXT33TEXTC2180IFC2180THENTEXT34TEXTC3180IFC3180THENTEXT35TEXTC4180IFC4180THENTEXT36TEXTC5180IFC5180THENTEXT37TEXTC6180IFC6180THENTEXT38TEXTC7180IFC7180THENTEXT39TEXTC8180IFC80ANDX0X10THENAF判断方位角象限IFY0Y10ANDX0X10THENAF360IFOPTION1VALUETRUETHEN连接角为左角TAKXPX0DCOSTPI/180YPY0DSINTPI/180ELSE连接角为右角TAKXPX0DCOSTPI/180YPY0DSINTPI/180ENDIFTEXT7TEXTFORMATXP,“000“结果保留到小数点后3位TEXT8TEXTFORMATYP,“000“ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND2_CLICKENDENDSUB3、程序界面角度转换界面坐标计算界面335计算事例此计算事例是首级平面控制导线网中的部分导线点，其数据都是实测数据。假设X0，Y0（ND14）为测站点，X1，Y1（农17）为定向点，求点XP，YP，（ND15）坐标。已知ND14、农17坐标，连接角A，和ND14到ND15的水平距离D利用极坐标原理计算得出ND15坐标。如图17所示91234“农7Y6X807ND5942图17支导线示意图34图根高程控制测量341三角高程测量原理根据由测站向目标点所观测的竖直角和它们间的斜距S或水平距离D，以及量取的仪器高、目标高计算两点间高差H。342公式计算1、如测得M、N点间倾斜距离S，则M、N的高差为VISHSN2、如果已知或测得M、N两点间水平距离D，则M、N的高差为IDTA3、当两点间距离超过300米时，应考虑地球曲率和大气垂直折光的影响，应加改正数，简称两差改正CR地球曲率改正CCD2/R大气折光改正RR0140D2/2R两差改正043D2/R在实测中为了消除2C及其它误差的影响，我们常用盘左、盘右测13测回。其测量精度均满足测量规范要求。343图根高程控制测量计算程序1、程序流程图见右图开始输入观测角进行角度转换输入仪高、目标高、距离及测站高程计算支点高程结束2、程序代码（1）、角度转换程序代码PRIVATESUBCOMMAND1_CLICKDIMAASDOUBLE定义变量DIMBASSINGLEDIMCASSINGLEDIMDASDOUBLEAVALTEXT1TEXTBVALTEXT2TEXT/60将“分“转换为“度“CVALTEXT3TEXT/3600将“秒“转换为“度“TEXT4TEXTABC将“度、分、秒“合成为“度“ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND2_CLICKFORM1SHOWFORM2HIDEFORM1TEXT2TEXTFORM2TEXT4TEXT将转换后的角值传到计算程序中ENDSUB（2）、高程计算程序代码PRIVATESUBCOMMAND3_CLICKFORM2SHOW调用角度转换程序ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND1_CLICKDIMAASSINGLE定义变量DIMBASSINGLEDIMCASSINGLEDIMDASSINGLEDIMEASSINGLEDIMKASSINGLEPI3141592654AVALTEXT1TEXTBVALTEXT6TEXTCVALTEXT2TEXTDVALTEXT3TEXTEVALTEXT4TEXTKABTANCPI/180DE利用公式计算高程TEXT5TEXTFORMATK,“000“定义小数位数ENDSUBPRIVATESUBCOMMAND2_CLICKENDENDSUB3、程序界面角度转换界面图跟平面控制界面344计算事例此计算事例是首级高程控制水准网中的水准点，其数据都是实测数据。假设ND14为测站点（HND141053607M），量取仪器高为1575M，目标高为1500M，ND14到ND15的水平距离D101779M，求点ND15高程。计算公式HND15HND14VIDTAN如图18所示图18图根高程示意图第四章数据采集41数据采集的准备工作411设置仪器参数在使用全站仪之前，应熟悉仪器常规的使用方法，包括电池充电、电池性能，开机、关机，常规的测量方法等。设置仪器参数主要包括对比度，键功能分配，垂直角、天顶距设置，仪器自动补偿，蜂鸣器，水平角左、右旋递增方法，照明，自动关机时间，角度、距离单位和最小读数，温度、气压单位和最小读数，测距模式，棱镜类型、棱镜常数，数据输出格式等内容，仪器生产厂家有仪器出厂时的默认值，根据需要可调整。412已知点输入把已知点输入全站仪内，可分为由外部设备输入和手工键盘输入两种，其目的是在野外数据采集的过程中，可作为测站点、后视点、检查点随时调用，方便野外测量工作。1、由外部设备输入是将计算机内存中的数据文件或已存贮到可移动设备上的数据文件通过计算机传输到全站仪内存中。2、手工键盘输入方法和步骤是1）、整平仪器、开机、仪器不需要初始化。（有的仪器开机必须进行初始化）2）、在“内存”模式下选取“已知数据”“键入坐标”。3）、输入点号、坐标、高程、编码，“回车确认”。413测图方法数字化测图方法分“草图法”和“电子平板法”两种。由于我们没有电子平板，所以我们毕业设计所采用的是“草图法”。“草图法”数字化测图的流程1、外业使用全站仪测量碎部点三维坐标的同时，领图员绘制碎部点构成的地物形状和类型并记录下碎部点点号必须与全站仪自动记录的点号一致。2、内业将全站仪或电子手簿记录的碎部点三维坐标，通过CASS软件传输到计算机、转换成CASS坐标格式文件并展点，根据野外绘制的草图在CASS软件中绘制地物。其优点是测图时，不需要记忆繁多的地形符号编码，是一种十分实用、快速的测图方法；缺点是不直观，当草图编号有错误时，不易查出错误，可能还需要外业补测或返工。414人员组织1、观测员1人观测员负责操作全站仪，观测并记录观测数据，观测中应注意经常检查零方向，并与领图员核对点号。2、领图员1人领图员负责指挥跑尺员，负责测站点增补，现场勾绘草图，是小组的核心人员。要求熟悉地形图图式，以保证草图的简洁、正确，应注意经常与观测员核对点号一般每测20个点就要与观测员对一次点号。草图纸应有固定格式，不应随便画在几张纸上；每张草图纸应包含日期、测站、后视、测量员、绘图员信息。3、当遇到迁站时，尽量更换草图纸，不方便时，应记录本草图纸内哪些点隶属哪个测站，一定要标示清楚。草图绘制，不要试图在一张纸上画足够多的内容，地物密集或复杂地物均可单独绘制一张草图，既清楚又简单。4、跑尺员13人（可由测图需要而定）跑尺员负责现场跑尺，要求对跑点必须有经验，采点点位要准确，以保证内业制图的方便，对于经验不足者，可由领图员指挥跑尺，以防漏点引起内业制图的麻烦。5、内业制图员1人内业制图任务通常由领图员担负；对于有专业制图人员的单位，通常将外业测量和内业制图人员分开，领图员只负责绘草图，内业制图员得到草图和坐标文件，即可在CASS软件上连线成图。这时领图员绘制的草图好坏将直接影响到内业成图的速度和质量。42数据采集（草图法）421设置测站设置测站包括以下工作1、安置仪器对中、整平，开机。2、量取仪器高，后视棱镜高，测量温度、气压。3、在测距模式下输入温度、气压值，回车确认。4、在仪器“内存”中选择“工作文件”“设置测站”。具体操作如下在测量模式第一页菜单下按坐标进入（坐标测量）屏幕，选取“测站坐标”后按编辑，输入测站坐标、仪器高和目标高，若调用预先输入内存中已知坐标数据，按取DATA即可调用内存中的已知坐标数据，设置无误后按“OK”确认。422设置后视“后视”的设置同测站的设置基本相同，也可取DATA调用内存中的已知点坐标、高程等数据，确认设置无误后按“OK”确认。然后精确瞄准后视棱镜，按“YES”键确认后视方向。423定向检验后视设置好后，应测量一已知点（或该后视点）作为检核。且记录检查值的坐标、高程并与理论值比较，若误差大小满足测图精度要求。则可以开始数据采集工作。424数据采集1、在数据采集时要认真填写“碎部点记录手簿”记录测站点名，后视点名，仪器高，后视棱镜高，温度、气压，观测员、记录员，时间、天气，检查点名，检查点的检查值与理论值相比较的误差结果，起始测量和终止测量碎部点的流水号。目的是为了避免在采集过程中出现意外。2、数据采集过程中，在领图员的指挥下，跑尺员要有顺序的跑点，不能乱跑，以免漏点。在野外数据采集过程中漏点现象很难发现，一般只能回到室内数据传输以后才能发现，如漏点影响到编图或采集碎部点密度的话，还需外业补测。跑尺员在跑尺时不仅要注重地物和地貌的特征点，还要注重测量碎部点的密度。特别是测量地物，特征点要找准位置。最大视距可放宽到手工测图的二倍。碎部点密度一般为图上3CM所表示的实地距离。碎部点的采集可根据测图要求的不同而定，如断面图数据的采集可根据断面图的要求在所需的位置采点。在野外数据采集过程中，观测员与领图员要经常保持联系，确保草图的点号与全站仪的自动流水号一致，而且点号应唯一。目的使内业编图时不出现混淆。3、全站仪内存约300010000个点。如果需要进行测站点增补（支点），要打桩作标记，同时记录点名和流水号。增设的测站点应尽量选在视野开阔，便于安置全站仪的地段。4、在一个测站全部测量完毕后，操作全站仪逐步退出“工作文件”，记录本站最后流水号，然后关机，迁站。43数据传输及格式转换进入CASS60的操作界面后，单击“数据处理”菜单，单击“读取全站仪数据”，如图19。图19数据处理菜单将全站仪内存中的数据传入CASS60中，并形成CASS60专用格式的坐标数据文件。本菜单包括了大部分CASS60面向数据的重要功能。点取本菜单后弹出数据转换对话框如图20所示。图20读全站仪数据命令对话框图21仪器类型选择下拉列表在进行数据转换时注意以下几项的设置1、仪器设置选择电子手簿或全站仪的类型，点击右边下拉箭头可选择仪器类型，CASS60支持多种仪器类型及数据格式，如图21所示。2、联机设置若选中复选框“联机”，则直接从仪器内存中读取相应格式的数据文件，否则就在通讯临时文件栏中选择一个由其它通讯方式得到的相应格式的数据文件（一般是由各类仪器自带的通讯软件转换或超级终端传输得到的数据文件）。3、通讯参数设置通讯参数包括通讯口、波特率、数据位、停止位和校检等几个选项，设置时应使全站仪的以上通讯参数和本软件的参数设置一致。（波特率是控制传输速度的，其值越大传输速度越快，但传输速度快了有时会造成数据的丢失，一般波特率控制在4800最为合适。）4、超时设置若软件没有收到全站仪的信号则在设置好的时间内自动停止。系统默认的时间是10秒。5、通讯临时文件打开由其它通讯传输方式得到的相应格式的数据文件（一般是由各类仪器自带的通讯软件转换或超级终端传输得到的数据文件）。6、CASS坐标文件将转换得到数据保存为CASS60的坐标数据格式。并自动保存到文件指定的目录中。将电子全站仪的测量数据传输到计算机中，并形成相应的坐标数据文件。具体操作过程1、在“仪器”下拉列表中找到相应的全站仪，点击鼠标左键。然后检查通讯参数是否设置正确。在对话框最下面的“CASS坐标文件”下的空栏里输入想要保存的文件名，要留意文件的路径，为了避免找不到文件，可以输入完整的路径，如图22。最简单的方法是点“选择文件”按钮，出现对话框后，用鼠标左键点击“文件名（N）”后输入想要保存的文件名，点保存。这时，系统已经自动将文件名填在了“CASS坐标文件”下的空白处。这样就省去了手工输入路径的步骤，如图23。图22“选择文件”操作的对话框图23“选择文件”操作的对话框2、输完文件名后点“转换”按钮，便出现图24的提示。图24计算机等待信号如果输入的文件名已经存在，屏幕出现如图25的提示。图25文件出现同名时的对话框如果不想覆盖原文件时，点按钮“否（N）”，即返回图434所示对话框，重新输入文件名。当想覆盖原文件时，点按钮“是（Y）”，则保存文件名为当前输入文件名，如图26。图26覆盖原文件对话框如果仪器选择错误会导致传到计算机中的数据文件格式不正确，这时会出现图27所示的对话框。图27数据格式错误对话框如果回车后没有其它对话框出现，开始数据传输，在计算机上可以看到传输信息，请等待。3、如果想将已经传到电脑中的数据（比如用超级终端传过来的数据文件）进行数据转换，可先选好仪器类型，再将仪器型号后面的“联机”选项取消。这时通讯参数全部变灰。接下来在“通讯临时文件”选项下面的空白区域填上已有的临时数据文件，再在“CASS坐标文件”选项下面的空白区域填上转换后的CASS坐标数据文件的路径和文件名，点“转换”即可。第五章内业编图51内业编图的准备工作进入CASS60界面后，单击“文件”菜单，单击“加入CASS环境”子菜单，如图28所示。图28文件菜单加入CASS环境，将CASS60系统的图层、图块、线型等加入在当前绘图环境中。本菜单主要用于控制文件的输入、输出，对整个系统的运行环境进行修改设定。当打开一幅由其它软件作的图后，在进行编辑之前最好执行此项操作，否则由于图块、图层等的缺失可能会导致系统无法正常运行。加入CASS环境后就可以开始做编图的准备工作了。511定显示区通过给定坐标数据文件定出图形的显示区域。执行此菜单后，会弹出一个对话框，要求输入测定区域的野外坐标数据文件，计算机自动求出该测区的最大、最小坐标。然后系统自动将坐标数据文件内所有的点都显示在屏幕显示范围内。每作一幅新图形时最好先做这一步。若没有做这一步，也可随后用屏幕菜单中的“缩放全图”按钮实现全图显示。512改变当前图形比例尺CASS60根据输入的比例尺调整图形实体，具体为修改符号和文字的大小、线型的比例，并且会根据骨架线重构复杂实体。执行此菜单后，见命令区提示。（图29命令区提示）单按提示输入新比例尺的分母后回车。有时带线型的线状实体，如陡坎，会显示成一根实线，这并不是图形出错，而只是显示的原因，要想恢复线型的显示，只需输入“REGEN”（解压）命令即可。图29命令区提示513展野外测点点号执行此菜单后，会弹出一个对话框，选择待展点坐标数据文件名后按“打开”按钮。即可展绘各测点的点号及点位，供编辑时使用。如图30所示图30展绘测点对话框52地物编绘在作好外业的数据采集后，结合外业草图，开始顺序编绘地物。在编绘的过程中要注意经常存盘或改名存盘，以免在编绘时出现突然停电现象，造成数据丢失。CASS60屏幕的右侧设置了“屏幕菜单”，这是一个测绘专用交互绘图菜单。进入该菜单的交互编辑功能时，必须先选定定点方式。CASS60右侧屏幕菜单中定点方式包括“坐标定位”、“测点点号”、“电子平板”、“数字化仪”等方式（如图31）。用鼠标单击屏幕右侧的“坐标定位”方式，将显示如图32界面。图31屏幕菜单界面图32“坐标定位”方式界面“CASS坐标”有两个作用，第一，表明目前的定点方式为坐标定位方式；第二，用鼠标单击本项目时将返回上级屏幕界面。在“CASS60”的CASS坐标定位中定义有多种图层，如图32，下面对其作具体介绍一、文字注记执行此菜单后，会弹出一个对话框如图33所示。图标菜单的操作、在左边的文字框或右边的图块框都可以选取。、如果使用左边的文字框，请用鼠标按住文字框右边的竖直滚动杠进行翻页查找，找到后用鼠标选取，然后单击“确定”按钮确认。、如果使用右边的图块框，请用鼠标分别按“上一组”、“下一组“按钮翻页,查找所需要的注记，找到后用鼠标双击标有注记的图标或用鼠标选取后单击“确定”