科傻水准测量与沉降观测数据处理系统用户使用说明书

COSALEVELUSERGUIDE

科傻水准测量与沉降观测

数据处理系统

用户使用说明书

前言

〃测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统〃简

称科傻系统(COSA),意即用高科技集成的傻瓜式测量数据采集和处理系统。

它将测量学基本原理和现代科技相结合，对电子全站仪(TPS1电子水准

仪(ELI)、全球定位系统(GPS)进行控制测量的观测值进行处理，实现各种类

型的控制网平差、质量检核、输出报告等功能。

科傻系统(COSA)主要包括CODAPS.EREPS、CosaGPS和

CosaLEVEL四个子系统。本手册是关于CosaLEVEL的使用说明书。

CosaLEVEL是水准测量与沉降观测数据处理系统，它由以下3个主

要模块组成：

(1)水准测量数据处理模块。它能对水准网、三角高程网进行平差计

算，自动读取徐卡，天宝和拓普康数字水准仪的观测值文件(GSI、DAT,

RAW格式)，转换为平差输入数据文件(IN1),具有观测数据概算、粗差

探测、闭合差自动搜索和生成word平差报告等功能，并可以在

AutoCAD2008下绘制网图。

(2)沉降观测数据分析模块。它能对多期沉降观测数据进行5口总、管理,

建模,自动生成EXCEL格式的沉降报告，在AutoCAD2008下显示沉降

量，沉降速率以及沉降建模曲线。

(3)常用测量工具模块。它能进行各种坐标变换，可以实现测量工作

中经常遇到的不同直角坐标系、直角坐标与大地坐标的相互变换。

录

第一章概述..............................................1

1.1系统简介......................................1

1.2安装及运行....................................2

1.3快速入门......................................3

第二章项目管理..........................................9

2.1项目..........................................9

2.2文件.........................................17

2.3导入导出.....................................19

第三章水准数据处理......................................30

3.1生成近似坐标文件.............................30

3.2概算.........................................32

3.3粗差探测.....................................33

3.4网平差.......................................35

3.5闭合差计算...................................36

55

读万卷书行万里路I

3.6网平差报告...................................37

第四章沉降数据分析.....................................38

4.1沉降数据汇总.................................38

4.2沉降建模.....................................40

4.3沉降报告.....................................46

4.4沉降曲线.....................................47

4.5AutoCAD沉降图模块.........................50

第五章坐标转换.........................................56

5.1XYZ-)BLH..............................................................57

5.2BLH->XYZ................................................................58

5.3XY->BL.....................................................................59

5.4BL->XY.....................................................................60

5.5XY1->XY2...............................................................61

5.6XY1->XY2...............................................................63

附录1简要操作步骤......................................64

附L1项目->新建项目...........................64

45读万卷书行万里路II

附1.2导入/导出-＞导入已知点数据.................65

附L3导出Excel手簿............................66

附1.4编辑导出的Excel手簿......................67

附1.5导入Excel手簿............................67

附L6网平差....................................67

附L7闭合差计算................................67

附1.8高程网平差报告............................67

附1.9沉降数据分析..............................67

附2.1项目文件..................................68

附2.2高程控制网相关文件........................68

附2.3项目无关的文件............................68

附录3实例文件目录.....................................69

附3.1水准数据处理..............................69

附3.2沉降数据分析..............................70

55

读万卷书行万里路in

第一章概述

1.1系统简介

〃水准测量与沉降观测数据处理系统(CosaLEVEL)"是以水准网平差

和沉降观测数据处理及变形分析为主要功能的测量软件，以电子水准仪的

原始观测数据为主要数据来源，实现了从外业数据采集、质量检核、数据

预处理到内业网平差、沉降观测数据分析、生成电子手簿及报表输出的自

动化作业流程。

CosaLEVEL数据处理模块采用最小二乘严密平差模型保证了解算结

果正确可靠；CosaLEVEL还提供了AutoCAD作沉降图的功能模块，使得

沉降图的利用更加方便。

程序运行环境为：

操作系统:Windows2000/WindowsXP/WindowsVista/Windows7

软件环境：MSoffice2003,AutoCAD2008

55读万卷书行万里路1

1.2安装及运行

1.2.1安装

运行CosaLEVEL系统盘上的安装程序SETUP.EXE后,按提示操作即

可。安装程序自动在程序组增加〃CosaLEVEL”程序项。

1.2.2运行

在USB口上插入加密狗后，点击〃开始〃菜单栏〃程序〃组项，会出

现"CosaLEVEL"程序组，单击该选项，屏幕显示程序主界面，如图1-1

所示。简要操作步骤参见附录1。

项目旧，扁尚昼亘音力之瞬1理®芟电监叫。akWfi-T国口⑴蓄助，a

工作区

麻目LEVEL

拓建1市目

a

打开项目

而目屋住

关问屈目

退出

图1-1系统界面

1.3快速入门

1.3.1创建项目

CosaLEVEL采用项目的方式管理数据。所有与当前项目有关的数据将

以特定的文件名称保存在指定的路径下，方便用户管理。因此，做数据处

55

读万卷书行万里路3

理首先要创建或者打开项目。

（1）新建项目：点击菜单项〃项目。新建项目〃或者点击左侧项目栏

的〃项目。新建项目〃，输入项目名，选择（或者手工输入）项目路径，选

择项目类型即可创建一个新项目。（详见2.1.1）新建项目后系统会自动弹

出项目属性对话框，提示修改属性。

（2）打开项目：点击菜单项〃项目。打开项目〃或者点击左侧项目栏

的〃项目。打开项目〃，选择一个项目文件（扩展名为csp）,打开即可。

（详见2.1.2）

打开项目之后要对项目属性设置，点击菜单项〃项目-＞项目属性〃或

者点击左侧项目栏的〃项目-＞项目属性〃，大部分属性都有缺省值，请认真

检查各项设置是否正确，避免影响解算。（详见2.1.3）

1.3.2数据文件

新建项目后，系统就生成一个空的项目了，下一步就是怎样把数据添

力口至I」项目里。系统提供了两种方式：添加和导入。（注：打开文件时，系统

不会自动将文件添加到项目。）

55读万卷书行万里路4

（1）添加文件：点击菜单项〃项目-＞添加文件〃或者点击左侧项目栏

的〃文件一添加文件〃，系统弹出添加文件面板，选择需要添加文件类型,

单击添加，即可向项目中添加一个空白文件，文件内容可手工编辑。

（2）导入文件：点击菜单项〃项目-＞导入〃或者点击左侧项目栏的

〃导入〃，可直接导入已编辑好的数据文件（ini文件），也可以直接导入

数字水准仪（彳来卡、天宝,拓普康）的原始观测数据，但是导入前建议先导入

已知点数据，系统将自动将已知点数据添加到生成的数据文件，若没有先

导入已知点坐标，则生成的数据文件中将不包含已知点数据，可手工编辑

数据文件，添加已知点信息。（详见2.2）

133水准数据处理

添加了必要的数据之后就可以进行数据处理。数据处理主要包括3个

环节：数据预处理、平差计算、闭合差计算和报表输出。

数据预处理包括生成近似坐标、概算、粗差探测。

（1）生成近似坐标：该项功能是先不进行概算，而直接进行平差得到

一个初步的平差结果，根据该结果生成近似坐标文件（xyh文件X也可以

55读万卷书行万里路5

添加空白的近似坐标文件，通过手工编辑来形成该文件。

(2)概算：点击菜单项〃数据预处理概算〃或者点击左侧项目栏的

〃数据预处理-＞概算”并选择合适的网类型，概算除了需要数据文件，还

需要近似坐标文件(xyh文件X

(3)粗差探测：点击菜单项〃数据预处理-＞粗差探测〃或者点击左侧

项目栏的〃数据预处理-＞粗差探测〃并选择合适的网类型，粗差探测完成

后系统会弹出粗差探测报告，若数据含有粗差，系统会给出提示。

网平差是CosaLEVEL的主要功能,可以进行高程网的平差计算。点

击菜单项〃数据处理〃或者点击左侧项目栏的〃网平差〃，平差完毕后系统

弹出平差报告，包含平差结果和精度信息。平差需要ini文件，只有数据

文件完整，正确，才能得到正确的结果。

闭合差计算点击菜单项〃数据处理闭合差计算〃或者点击左侧项

目栏的〃数据处理-＞闭合差计算〃，系统可以自动搜索闭合环和闭合线路

并计算闭合差。

根据高差观测值文件自动寻找出水准附合线路和最小独立闭合环线

路，存放于闭合差线路文件〃项目名.GQ〃中，根据闭合差线路文件，自

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读万卷书行万里路6

动计算附合线路和多边形闭合环的高程闭合差并作超限提示，同时根据闭

合环的闭合差计算每公里水准（高程）观测值的全中误差，计算结果存放

于闭合差结果文件〃项目名.GC。"中。

高程网平差报告点击菜单项〃数据处理。网平差报告〃或者点击左

侧项目栏的〃数据处理一网平差报告〃，系统即可调用Word2003自动生

成平差成果报告。

13.4沉降数据分析

沉降数据分析分为两部分，一是对多期沉降观测得到的结果进行汇总

为后续分析准备好数据，二是建立沉降模型并绘制沉降曲线。点击菜单项

〃变形监测-＞沉降数据〃，将出现选择沉降观测结果（OU1文件，水准数据

处理结果文件）的窗口，将0U1文件中的各点高程提取出来并生成OLH文

件。点击〃沉降数据分析-＞沉降建模〃则弹出对话框，选择。lh文件以及

沉降模型，就可以进行模型计算，生成沉降模型文件（DAR文件）QLH文

件和DAR文件都可以用来在CAD下绘制曲线。

另外（osaLEVEL还有一个在AutoCAD中进行各种沉降曲线绘制的

55读万卷书行万里路7

动态库模块〃DRAWER.DLL〃，其使用方法如下：

(1)打开AutoCAD程序。

(2)在命令行输入"netload"命令，在弹出的对话框中浏览选择绘图

程序文件"DRAWERCurve.DLL",该文件缺省安装到主程序目录，如

X:\ProgramFiles\COSA\CosaLEVELV文件夹下。

(3)在命令行输入〃沉降分析〃命令，程序会在CAD上添加一个菜单

项〃沉降分析〃，然后依次点击各个菜单，选择相应的输入文件，就可以

绘制沉降曲线和网图了。

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读万卷书行万里路8

第二章项目管理

本测量平差系统主要用于高程网的测量数据处理。系统各种计算功能

齐全，牵涉到文件众多，为管理方便，采用项目方式组织数据，所有与

个项目相关的数据将被系统组织放入一个项目中。

2.1项

项目管理主要包括新建项目，打开项目，查看和修改项目属性，关闭

项目四项。

2.1.1新建项目

单击菜单〃项目-＞新建项目〃或单击左侧项目栏中的〃项目-＞新建项

55读万卷书行万里路9

目〃即可。程序将弹出新建项目面板，如图2-1所示。

图2-1新建工程

项目名称：输入该测量项目的名称，支持中文输入，但不得与同一目

录下的项目重名。

项目路径：可直接输入某一存在的路径,系统默认为D:\projects目

录，也可以单击浏览按钮，可选择任意目录，系统将自动将指定目录设置

为默认目录。

单击创建时，系统将会在指定的目录下创建和项目同名的文件夹，若

指定的目录不存在或者该项目名在指定目录已存在，则提示出错信息为

XosaLEVEL无法在该目录下创建指定项目〃，创建项目以后,系统会在

项目目录下创建CosaLEVEL项目文件〃项目名.csp〃，该文档保存了项目

的配置信息，建议不要随意修改其内容（包括文件名），避免造成项目损坏。

2.1.2打开项目

选择项目文件（项目名.csp）文件，将其打开。系统重新初始化项目

栏，启用全部可用的菜单。项目栏的工作区中列出所有供用户查看和编辑

45读万卷书行万里路10

的文件。若项目文件被损坏，则提示〃配置信息已损坏〃，打开项目失败。

若出现打开项目失败的情况，可将项目中的数据文件导入另一个项目重新

解算，不会影响解算结果。若当前已有打开的项目，系统会提示是否关闭

当前项目，本系统只允许同时打开一个项目。

2.13工程属性

工程属性栏中列出所有与该项S相关的配置信息。每个工程一个配置

信息，所有的设置只对本工程有效。本系统共提供〃工程描述〃、〃坐标系

统〃、〃格式与单位〃、〃高程网〃共4个属性页（如图2-2至图2-5所示）,

请根据工程实际情况进行浏览和修改。

工程描述包括项目名称等8项属性，如图2-2所示，其中项目名称是

不可编辑的。项目类型可在这里修改。其余各项均为记录性信息，完整的

记录该测量过程的详细信息，可按实际情况填写。

45读万卷书行万里路11

图2-2工程描述

坐标系统包括椭球名称等10项属性，如图2-3所示。其中椭球名称

决定椭球长半径和椭球扁率倒数。系统列出我国常用的四种椭球，即克拉

索夫斯基椭球，IAG75椭球,WGS84椭球和CGS2000椭球,用户只需

选择椭球名称，系统自动填写椭球长半径和椭球扁率倒数。若遇到特殊椭

球，可选择自定义椭球，此时椭球参数缺省值为克拉索夫斯基椭球参数,

但椭球长半径和椭球扁率倒数可以手工更改为所需要的椭球。其余参数主

45读万卷书行万里路12

要用做投影计算，概算和坐标转换。全部可以手工更改，投影类型主要是

坐标转换时使用，做高斯投影（BL->XY）时使用，投影面大地高主要是概

算时使用,中央子午线精度主要是坐标转换时使用，原点X坐标常数和原

点Y坐标常数是转换到国家统一坐标系时使用，在做各项计算之前，要仔

细核查各项坐标系统参数设置是否正确。

图2-3坐标系统

格式与单位包括直角坐标单位等12项属性（图2-4），该属性页仅供显

45读万卷书行万里路13

示，可查询各项计算结果的精度信息与当前采用的单位。

图2-4格式与单位

45读万卷书行万里路14

高程网包括仪器类型等14项属性（图2-5）。其中仪器类型决定观测限

差，系统提供了SO5sLs3,S5,S10等四种常用仪器。高程网等级决定方

向验前中误差。系统提供了水准测量国标的四种等级和三角高程（三角高

程没有划分等级）,选择不同等级时系统自动设置每公里高差中误差，若有

特殊要求，可选择自定义等级，此时允许用户手工输入每公里高差中误差。

距离定权方式和水准尺长改正数缺省值分别是测站数和0.02mm,若高程

网等级设置为三角高程，则系统自动将距离定权方式修改为按距离定权

（三角高程没有测站数），将水准尺长改正数设置为0（没有水准尺X每

公里高差中误差主要是直接从仪器导入数据时使用，若导入的数据文件中

已经含有该信息，则以文件为准。水准尺长改正数也是直接从仪器导入数

据时的缺省值，要从仪器导入数据时应注意在这里做适当的设置。单位权

选择方式决定平差计算时使用的确定单位权中误差的方式，系统缺省采用

后验单位权，若有特殊要求，请在这里设置。

读万卷书行万里路15

图2・5高程网属性

2.1.4关闭项目

单击菜单〃项目关闭项目〃或单击左侧项目栏中的〃项目-＞关闭项

目〃即可。系统会自动保存项目属性设置，关闭所有与项目相关的文件,

并提示保存，关闭部分与项目相关的功能。关闭项目后可再次新建或打开

项目

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2.1.5工作区

左侧项目栏中有一工作区标签，该工作区列出了该项目中所有可供查

看和编辑的文件名，单击该文件名，系统自动打开该文件，在工作区内单

击右键，弹出文件操作菜单，包括添加文件，删除文件，导入等常规文件

操作。在这里可以方便的管理项目中的文件。

2.2文件

向项目中添加文件有两种方法：添加和导入。添加文件是指给项目添

加一个指定类型的空文件，文件内容由用户手工编辑完成。导入是指将现

有的数据添加到项目中去。

向项目中添加文件，只需单击菜单项〃项目-＞添加文件〃或者在项目

栏中选择〃文件-＞添加文件〃，系统将弹出添加文件面板，选择需要的文件

类型，单击〃添加〃或者双击所需要的文件类型，系统都会向项目中添加

一个空文档，添加文件主要用以向项目添加一些需要用户手工编辑的文件,

45读万卷书行万里路17

如已知点坐标文件，近似坐标文件，和观测值方案文件。

要打开文件，只需单击菜单项〃项目。打开文件〃或者在项目栏中选

择〃文件。打开文件〃，打开文件的文件仅仅用作浏览或者编辑，系统不会

自动将其添加到项目中，若要向项目添加该文件，请选择〃导入〃。

要保存文件，只需单击菜单项〃项目-＞保存文件〃或者在项目栏中选

择〃文件一＞保存文件〃，系统会自动保存当前活动的文档。

文件另存为，只需单击菜单项〃项目-＞文件另存为〃或者在项目栏中

选择〃文件一〉文件另存为〃系统弹出〃另存为〃对话框，系统将当前活动

文档保存副本。

打印文档：只需单击菜单项〃项目-＞打印〃或者在工具栏中选择〃打

印〃即可。

打印预览：单击菜单项〃项目-＞打印预览〃，系统将切换到打印预览视

图

打印设置：单击菜单项〃项目。打印设置〃，系统将弹出打印设置对话

框，设置打印参数

保存为BMP:若当前活动文档是网图文件（包括变形监测），将当前

45

读万卷书行万里路18

图像调整到合适的比例尺，只需单击菜单项〃项目-＞保存为BMP〃，系统

弹出〃另存为〃对话框，点击确定后系统将当前显示区域保存为图像。若

当前活动文档非网图文件，此项功能无效。

2.3导入导出

将现成的数据添加到项目中称为导入。选择菜单项〃项目-＞导入〃或

者选择左侧项目栏〃导入〃均可，系统提供了4种导入方式。

23.1导入已知点

网平差之前都要知道一定数量的已知点坐标，用户可将这些已知点坐

标编辑成文件，导入到项目中来，系统会自动根据网的类型提示用户导入

不同类型的已知点。

高程网已知点坐标文件扩展名为KnownH,文件格式如下

点名局J程

一个已知点一行。

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文件路径为已知点文件的路径（包含文件名），可以手工输入，也可以

点击后面的浏览按钮，选择文件。下面的已知点文件类型将列出可导入的

已知点类型，系统根据不同的网类型提示导入不同的已知点类型。

注：并不是所有的项目都要导入已知点，如果导入的ini文件中已包

含已知点坐标信息，因此不用再次导入。对于直接水准仪导入原始观测数

据，请在导入原始数据之前导入已知点，系统在生成数据文件时会自动加

入已知点信息。导入原始数据之后再导入已知点文件无效。若导入原始数

据前没有导入已知点，系统生成的数据文件中会提示，需要用户手工编辑,

向数据文件中加入已知点信息。

23.2导入IN1文件

对于现有的水准数据文件（IN1文件）想导入本系统进行解算，可采

用直接导入IN1文件。选择菜单项〃项目。导入->inl文件〃或左侧项目

栏〃导入->inl文件〃系统弹出打开文件对话框，选择文件，系统自动导

入。导入IN1文件后即可直接平差计算，无需导入已知点文件。

IN1数据可手工编辑生成，IN1数据的详细数据格式说明如下：

45读万卷书行万里路20

*.inl文件（高程观测值文件）也是标准的ASCII码文件，它的结构如下:

।r已知点点号，已知点高程值

•••,•••

r测段起点，终点，高差，距离，测段测站数，精度号

II・

......]

该文件的内容也分为两部分，第一部分为高程控制网的已知数据，即

已知高程点点号及其高程值（见文件的第I部分）。第二部分为高程控制网

的观测数据，它包括测段的起点点号，终点点号，测段高差，测段距离、

测段测站数和精度号（见文件的第n部分）。

第一部分中每一个已知高程点占一行，已知高程以米为单位，其顺序

可以任意排列。第二部分中每一个测段占一行，对于水准测量，两高程点

间的水准线路为一测段，测段高差以米为单位，测段距离以公里为单位。

对于光电测距三角高程网，测段表示每条光电测距边，测段距离为该边的

平距（单位公里x如果平差时每一测段观测按距离定权测〃测段测站数〃

这一项不要输入或输入一个负整数如-L若输了测站测段数，则平差时自

动按测段测站数定权。该文件中测段的顺序可以任意排列。当只有一种精

45读万卷书行万里路21

度时，精度号可以不输。对于多种精度（多等级）的水准网，第一部分的

前面还要增加几行，每行表示一种精度，有三个数据。

水准等级,精度号，每公里精度值（单位mm/kmX

ini文件示例

B113-1,25.7919

G110,32.3598

G110,G109z0.3384,0.505

G110,G110-1,-0.2848,0.126

G110-1,G110,0.2902,0.126

G110-1,G110-2,-1.3658,0.146

G110-2,G110-1,1.3692,0.146

G110-2,G110-3,-2.0589,0.189

G110-3,G110-2,2.0620,0.189

G110-3,G110-4,-0.6754,0.242

45

读万卷书行万里路22

23.3导入水准仪数据

选择菜单项〃项目—导入-＞水准仪数据〃或左侧项目栏〃导入-＞水准

仪数据〃系统弹出导入水准仪数据面板。

图2-6导入水准仪数据

操作方式和导入全站仪数据类似，系统支持两种水准仪格式，即〃彳来

45

读万卷书行万里路23

卡GSI格式数据〃和"天宝DAT格式数据〃。

在〃导入水准仪数据〃界面的右上角有一个复选框〃输出中间点"，改

选框的作用是输出测段中间点（非测段起点、终点）的信息到ini文件并

参与平差。若选中该项功能，系统默认为：中间点只要有点名就输出。若

只想输出个别中间点信息，请使用〃导入Excel手簿〃功能（参见2.3.4）.

45读万卷书行万里路24

23.4导入Excel手簿

该项功能主要是为了方便用户检查点名，修改错误，并将修改后

的Excel文件导入生成ini文件。如用户想输出某些中间点信息,只需在

Excel电子手簿中将其点名去掉即可。如图所示，将红色的中间点去掉，保

电子水准测量记录手簿，

测

自至:,日期；A3仪SS：63呈掠中3

天

气：。d温度：工云量：一风向：，土质：~

视淮点3视距读数，，标尺读数Q

后距

后视“后距2-后尺读数1―后尺读数2~

读数

测备

前距差高差（m）Q高程（mA

孽前视3前距23前尺读数1/前尺读数2A注，

12Gnm）一

视距・累计差

中视“高差GW高差S）*3

差Gn）＜Gn）一

JDBM-217*31.6131.611.263881.26394」3.01710

3N.bbSZ.bb1.uyjy^1.u.1ruiua15NU

-0.95-o.950.169980.17022-0.24

4.124.121.1934241.19341」3

2A93D2*33.973.970.64117,0.64117*0.552253.73S44

0.15-0.800.552250.552240.01

93D233.973.970.64115*0.64116,d

3-P244.124.121.19343,1.19343W3-0.552283.18716

-015一0.95-0.55228-0.55227-0.013

2A12.7512.751.21469,1.21468•:333

93D1~13.6113.610.66008<066006,0.554623.74178

3-086-1.810.554610.55462-0.013

93D1313.6113.610.66014066008*-3

12.7512.761.21469,1.21465,:-0.554583.18720

0.85-0.95-0.55459-0.55457-0.02

20.9520.961.50419<1.50408,:於

6d92D2*520.4120.410.98140.981•30.523143.71033

0.54-0.410.523190.523080.1133

45读万卷书行万里路25

留需要输出的中间点点名，保存Excel文件，再将修改后的电子手簿文件

导入即可生成需要的ini文件。

图2-7修改电子手簿

2.3.5导出电子水准仪数据到Excel电子手簿

该功能是将电子水准仪原始数据导出到Excel文件中生成电子观测手

簿（图2-11）,并对每一站进行限差检查及高差计算,对每一测段统计测段

长度和高差。同一文件中不同测段存放在同一Excel文件中的不同sheet

中，按顺序依次命名为〃第1段（测段起点〜测段终点）〃、〃第2段（测段起

点〜测段终点）〃……O

对于超限数据用红色标示。限差参数可通过项目属性中对仪器类型或

观测等级来设置。

若结果行出现〃#######〃情况，请将行宽放大即可。

导出的Excel文件存放在源文件同一路径下，命名为〃原文件名.xls〃，

文件如图2-8所示。

2.3.6导出BMP文件

45读万卷书行万里路26

对于沉降曲线图，可导出BMP格式的图形，方便用户在其他图形编

辑器中编辑。可点击菜单〃项目导出图形文件一导出BMP文件〃，系统

将弹出对话框，引导用户确定保存文件夹和文件名。

电子水准测量记录手簿

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初濡度云州：AA:±®

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后”JSKi后尺传数1后尺潜数2读数建

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图2-8水准仪数据

读万卷书行万里路28

读万卷书行万里路29

第三章水准数据处理

〃数据处理〃菜单项下包括：生成近似坐标文件、概算、粗差探测、

平差计算、闭合差计算和网平差报告6项子菜单。本章主要介绍数据处理

功能模块的内容。

3.1生成近似坐标文件

当平面观测值文件中的方向、边长观测值需要概算以及高差观测值需

要概算时，调用此功能可生成概算用文件中的近似坐标及近似高程。OU1

文件中含有近似高程，OU2文件中含有近似坐标,由oul、OU2文件生成

概算用文件。

45读万卷书行万里路30

生成概算文件

输入。ul文件：

「NPSS算例,平面网+高程，计算结果,平面网-导线,平面网-导线.oul身

输入ou2文件：

「NPSS篁:例,平面网+高程'计篁结果'平面网-导线，平面网-导线.o通

确定|取消I

图3-1生成概算用文件

生成概算所需要文件〃网名.XYH〃后，还须人工编辑该文件,如对于

精度要求较高的平面网，还要输入每个测站上的规标高、大地水准面差距

以及垂线偏差的子午分量和卯酉分量等附加量，以便对观测值作三差改正。

对于一般网，可不考虑三差改正，不必输后四项，即上述附加量均自动作

〃0〃处理。

概算文件是一个标准ASCII格式文件,其结构如下：

网点点名，X,Y,H,BH,N,《，r]

该文件中每一网点的概算信息占一行，其中X、Y、H为该点的近似三

45

读万卷书行万里路31

维坐标；BH为规标高，以米为单位；N为大地水准面差距，以米为单位；

〈和n为该点垂线偏差的子午和卯酉分量，以秒为单位。只有在网的精度要

求较高时才需要输入后面的四项。但前面三项是必须有的，当只有前三项

时，后四项自动作〃0〃处理。

实例（参见〃概算算例网.XYH〃文件）:

13730958.6100264342.5910535.78.01.33.4-0.7

23714636.8876276866.0832203.98.04.02.5

43700347.1407266213.9081376.08.11.60.63.7

53709621.8715258215.6696182.07.91.11.01.4

63721646.7827254621.4564166.27.81.00.83.4

33718773.3604266467.5123179.67.91.52.81.4

注意：这里的坐标是指高斯平面直角坐标，其中的坐标原点的加常数

应该与项目属性中的参数一致。

3.2概算

概算将进行水准标尺每米长度误差的改正数计算（水准网）和正常水准

45

读万卷书行万里路32

面不平行的改正数计算。

进行概算时，需要对参数进行正确设置，如需对水准标尺每米长度误

差的改正数进行设置。具体设置在项目属性中进行设置与更改（参见图2-

3X

3.3粗差探测

33.1高程网粗差探测

当网平差结果的后验单位权中误差较先险单位权中误差显著偏大（如

5-10倍）时，若不存在输入文件错误、近似高程推算错误（若存在这类错

误，则网的平差结果文件和后验单位权中误差将出现明显出错显示）和已

知点高程有问题，应考虑观测值中可能存在粗差。

粗差探测的具体操作如下：

在建立的项目下，选择菜单栏：数据处理一＞粗差探测。对*.IN1文

件进行处理，处理完毕，并生成高程网数据粗差探测报告文件后缀relo

45

读万卷书行万里路33

水准数据处理3沉降数据分析(Q)

图3-2高程网粗差探测

根据粗差结果报告，需要人工手动修改相应的IN1数据文件，测段存

在往返测，注意查看数据出现在往测还是返测，对于原始数据需要反复进

行处理才可以剔除全部粗差。

注意：由于粗差剔除计算工作量较大，比平差花的时间要多一些；粗

差探测限值为默认值采用的广为应用的经验值：3.3。

45

读万卷书行万里路34

3.4网平差

网平差对于同一数据都有两类观测值文件：一是概算前的文件命名为

*_raw.INl;二是概算后的文件命名为*red」Nl。在数据处理过程中，如

果两个文件同时存在时,默认处理概算后的数据文件(*red」NlX

在网平差之前，需要检查或修改项目属性设置，如定权方式，水准尺

该正常数等。定权方式根据观测值文件内容进行选择，如果文件中记录测

站信息，就选用测站数定权，若没有测站信息，则选用距离定权，系统默

认的为测站数定权

高程平差处理过程如下点击〃数据处理一＞网平差〃，如图3-3所示。

高程平差处理完毕，屏幕显示平差结果。

水准数据处理(B)代冗降数据分析(Q)

45读万卷书行万里路35

图3-3网平差

3.5闭合差计算

根据高程观测值文件自动寻找出水准（高程）附合线路和最小独立闭

合环线路，存放于闭合差线路文件〃项目名.GQ〃中，根据闭合差线路文

件，自动计算附合线路和多边形闭合环的高程闭合差并作超限提示，同时

根据闭合环的闭合差计算每公里水准（高程）观测值的全中误差,计算结

果存放于闭合差结果文件〃项目名.GCO〃中。

闭合差计算处理过程：

点击菜单项〃数据处理闭合差计算〃或者点击左侧项目栏的〃数据

处理-＞闭合差计算〃，系统可以自动搜索闭合环和闭合线路并计算闭合差。

本系统仅支持高程网类型。

45读万卷书行万里路36

3.6网平差报告

点击菜单项〃数据处理-＞网平差报告〃或者点击左侧项目栏的〃数据

处理。网平差报告〃，系统即可调用Word2003自动生成平差成果报告。

45读万卷书行万里路37

第出章沉降数据分析

系统提供了沉降数据分析功能，该功能与项目无关，用户只需提供沉

降数据文件（OLH文件），系统自动拟合趋势线，并计算变形量（相对于趋

势线的偏差I

4.1沉降数据汇总

4.1.2利用平差文件进行数据汇总

该功能主要是根据多期平差结果自动生成沉降监测用数据格式

（OLHX

首先对多期平差结果文件（oul）按时间排序，自动提取oul文件中

的平差结果，并进行点名匹配,生成OLH文件。

4.1.2OLH文件格式

OLH文件包含文件头部分和数据部分，具体格式为：

文件头部分：

45读万卷书行万里路38

点名，属性，观测时间1,观测时间2……

数据部分：

点1,H,观测值1,观测值2……

注意：观测期数和观测值要对应，各个字段之间采用逗号分开，日期

的长度为12个字符,如2009年9月1日应编辑为2009-09-01,避免

日期转换时出错。对于沉降观测数据，全部为H（代表高程），下面给出一

个三个点三期的观测数据文件示例：

点名,属性,2008-06-01,2008-07-12,2008-08-13

点1,H,217.6690,218.3010,219.0360

点2,H,210.8910,211.7290,209.3720

点3,H,207.6760,208.3880,211.0210

45

读万卷书行万里路39

4.2沉降建模

4.2.1沉降建模方法

对于整理好的OLH文件，可以对沉降数据进行建模，只需点击菜单〃沉

降数据分析->沉降曲线〃，就会弹出如下对话框：

图4-1沉降建模提示对话框

在文件路径处点击文件夹按钮选择需要建模的OLH文件，然后选择沉降

模型，目前提供四种沉降模型：线性回归模型，逻辑斯蒂模型，双曲线模

型，自回归模型。

45读万卷书行万里路40

线性回归模型是一个线性模型，通过一元回归的方法建立沉降量与时

间之间的线性关系，如果沉降速率持续平稳，建议使用该模型。

逻辑斯蒂模型是一种指数模型，曲线形式大致如下图所示，适用于变

形规律符合平稳-沉降-平稳的沉降过程。

图4-2逻辑斯蒂曲线示意图

双曲线模型是采用双曲线来拟合沉降过程，适合于先急速沉降后趋于

平稳的沉降过程。

自回归模型(AR)是一种非线性模型，他是利用过去几期的数据来预测

下一期的观测值，适用于波动性比较明显的沉降过程。采用自回归建模时

45读万卷书行万里路41

需要输入建模的阶数。阶数是指你希望下一期观测值与前几期观测值之间

建立回归关系，阶数要小于观测期数，否则无法进行建模。

建模的输出文件是DAR文件,DAR文件的格式说明如下：

4.2.2建模文件DAR格式说明

扩展名:DAR(DataAnalysisResult)

文件格式及含义：

文件包括两部分：文件头及数据部分

文件头格式：

点名，属性，日期列表

每条日期记录占10个字符宽度,如2010年4月30日，应记作：

2010-04-30,日期记录之间用逗号分隔，日期记录应在一行之内列出，插

入换行符等其他字符。

数据部分格式：

数据部分由若干条数据记录组成，每条数据记录占3行

数据记录格式如下：