艾云毅，全勇為，冼亞廣

(南寧市勘測院，廣西南寧 530001)

電子水準(zhǔn)儀與Excel在城市工程水準(zhǔn)測量中的聯(lián)合應(yīng)用

艾云毅?，全勇為，冼亞廣

(南寧市勘測院，廣西南寧 530001)

介紹了TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀外業(yè)采集數(shù)據(jù)與把外業(yè)采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)在Excel下轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式并且編輯公式和函數(shù)求解各測段的高差和距離，最后把所求解出來各測段的高差和距離輸入平差軟件求得結(jié)果，Excel的應(yīng)用大大減少了人工計(jì)算帶來的繁雜過程、減少了人工計(jì)算出錯的概率，在很大程度上提高了工作效率。

電子水準(zhǔn)儀；Excel；聯(lián)合應(yīng)用

1 前 言

隨著測繪信息化時(shí)代的到來，城市工程水準(zhǔn)測量資料成果的程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、短工期等特點(diǎn)，對我們傳統(tǒng)的作業(yè)方式提出了挑戰(zhàn)。為了滿足要求、提高工作效率，必須改變舊的作業(yè)方式、方法，簡化水準(zhǔn)測量的聯(lián)測和計(jì)算過程。過去我院的水準(zhǔn)測量主要采用DS3水準(zhǔn)儀人工讀數(shù)，人工記錄數(shù)據(jù)，后期平差計(jì)算的方式，主要有以下幾個缺點(diǎn):

①人工讀數(shù)容易出錯，估讀時(shí)因人不同而造成偏差大，可能導(dǎo)致返工。

②要多一個記錄人員，造成人力上的浪費(fèi)，而且人工記錄容易出錯。

③數(shù)據(jù)記錄完成之后還需要對數(shù)據(jù)檢查，耗費(fèi)人力。

④數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)抄錄的過程中容易出錯，也費(fèi)時(shí)間、人力。

⑤數(shù)據(jù)不能信息化。

⑥重復(fù)勞動多，手工計(jì)算耗費(fèi)時(shí)間長，且容易出錯，造成時(shí)間上的浪費(fèi)。

為了提高工作效率，我們單位購進(jìn)了 TOPCON (DL－101C)電子水準(zhǔn)儀，經(jīng)過實(shí)際工作的應(yīng)用，結(jié)合Office Excel的運(yùn)算功能，實(shí)現(xiàn)了電子水準(zhǔn)儀與Excel聯(lián)合運(yùn)用的作業(yè)方法，對解決舊的作業(yè)方法存在的缺陷取得了較好的效果。

2 TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀與Excel聯(lián)合作業(yè)流程

Excel是Microsoft Office的組件之一，其中為用戶的使用提供了各種公式和函數(shù)，包括處理數(shù)據(jù)和文本的公式、邏輯公式、財(cái)務(wù)公式、數(shù)組公式、圖表及數(shù)據(jù)透視表、宏以及用VBA編制的自定義函數(shù)等等，這些強(qiáng)大的計(jì)算工具使得表格計(jì)算工作十分簡單，本文正是利用了這些表格計(jì)算的公式和函數(shù)完成了TOPCON (DL－101C)電子水準(zhǔn)儀與Excel聯(lián)合作業(yè)的應(yīng)用。作業(yè)流程如圖1。

圖1 作業(yè)流程圖

2.1 TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀外業(yè)采集數(shù)據(jù)流程

(1)測量前的準(zhǔn)備工作

將儀器安置在三腳架上，開機(jī)，通過儀器上的數(shù)字鍵盤來選擇測量模式，這種電子水準(zhǔn)儀有5種模式(①標(biāo)準(zhǔn)測量模式；②線路測量模式；③檢校模式；④工具模式；⑤格式化模式)可供我們選取。通常我們選擇線路測量模式(Menu Leveling)回車進(jìn)入下一層菜單，直到完成項(xiàng)目設(shè)置工作，這個準(zhǔn)備工作的步驟也可以在室內(nèi)完成。此后就可以進(jìn)入數(shù)據(jù)采集的作業(yè)程序。

(2)數(shù)據(jù)采集

在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過程中要嚴(yán)格按照國家水準(zhǔn)測量規(guī)范操作。各等水準(zhǔn)觀測，應(yīng)在標(biāo)尺分劃線成像清晰而穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行；觀測的方式也要符合規(guī)定。TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀在數(shù)據(jù)采集線路測量中的前視與后視讀數(shù)有3種線路水準(zhǔn)測量方式，如下:

①方式1:后1—前1—前2—后2

②方式2:后1—后2—前1—前2

③方式3:測站數(shù)為奇數(shù)情況

往測:后1—前1—前2—后2

返測:前1—后1—后2—前2

測站數(shù)為偶數(shù)情況

往測:前1—后1—后2—前2

返測:后1—前1—前2—后2

根據(jù)水準(zhǔn)聯(lián)測的需要選擇觀測方式，三等水準(zhǔn)進(jìn)行往返觀測，其觀測順序選擇方式1；四等水準(zhǔn)直接讀距離，其觀測順序選擇方式2。另外有的水準(zhǔn)線路可能出現(xiàn)中間點(diǎn)，TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀具有采集中間獨(dú)立點(diǎn)和側(cè)視點(diǎn)的功能。

中間點(diǎn)觀測方法:在后視測量完畢、前視測量之前按[IN/SO]鍵，回車，儀器準(zhǔn)備采集中間點(diǎn)觀測，瞄準(zhǔn)中間點(diǎn)的標(biāo)尺按[MEAS]鍵進(jìn)行觀測，測量完畢按[ESC]鍵回到準(zhǔn)備采集下一個前視點(diǎn)狀態(tài)，繼續(xù)循環(huán)線路測量直到閉合或者符合到已知水準(zhǔn)點(diǎn)，這樣外業(yè)數(shù)據(jù)采集過程結(jié)束。

(3)結(jié)束外業(yè)數(shù)據(jù)采集

選擇“Close Leveling”回車結(jié)束水準(zhǔn)線路測量，然后用數(shù)據(jù)通信線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，這樣整個外業(yè)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集過程已經(jīng)完成。

2.2 Excel作業(yè)過程

打開Excel，在Excel下打開需要計(jì)算的文本文件，進(jìn)入Excel后把不參與計(jì)算行與列的數(shù)據(jù)刪除或者隱藏起來，在第一行插入一個標(biāo)題行，在視距列后面插入4列，在讀數(shù)列后面插入2列，然后在標(biāo)題行的相應(yīng)列中填上對應(yīng)列標(biāo)題文字(如圖2所示)。之后就可以開始編輯公式和函數(shù)來計(jì)算我們所需要的成果了，其中我們所需要用到的公式有以下3個:

①C5＝(B2＋B3－B4－B5)/2 第一測站間視距差公式

②D5＝(B2＋B3＋B4＋B5)/2 第一測站間視距和公式

③H5＝(G2＋G3－G4－G5)/2第一測站間高差公式

計(jì)算方法:

①利用上述3個公式在Excel表格中解算出相應(yīng)C5、D5和H5的值。

②用鼠標(biāo)選中表1所示行列區(qū)域，即2、3、4、5行與C、D、E、F列共同擁有的部分。

③把鼠標(biāo)放到選中區(qū)域的右下角直到出現(xiàn)一個黑色十字架，按住鼠標(biāo)左鍵向下拖動鼠標(biāo)直到與最后一行數(shù)據(jù)對齊放開鼠標(biāo)，這樣各測站間視距差和各測站間視距和都在Excel表格中求得并顯示出來，各測站間的高差利用同樣的方法很快可以求得。

④用Excel中的自動求和公式把各測段的視距累積差、視距累積和以及累積高差求出。

就這樣，整個過程所用時(shí)間很短，工作效率明顯提高，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率達(dá)到百分之百。

值得注意的事項(xiàng):在本計(jì)算過程中最好如圖1中所示把已知高程點(diǎn)和待求高程點(diǎn)用不同的顏色與其他尺段計(jì)算的區(qū)域區(qū)分開來，這樣也為計(jì)算帶來了一定的方便。

圖2 解算實(shí)例

2.3 平差計(jì)算

將Excel計(jì)算所得到的各測段觀測數(shù)據(jù)復(fù)制、粘貼到導(dǎo)線平差軟件中，同時(shí)輸入已知點(diǎn)高程進(jìn)行平差計(jì)算，獲得各待定點(diǎn)的高程最終成果。

2.4 成果輸出

將從TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀中導(dǎo)入電腦的原始數(shù)據(jù)、Excel數(shù)據(jù)文件和平差成果在各自文件中打印出來，并整理成文本上交文本和電子資料。

3 應(yīng)用體會

由于TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀具有以下性能特點(diǎn):

(1)具有自動安平、補(bǔ)償功能，為測量人員減少了調(diào)節(jié)符合氣泡的過程。

(2)自動讀數(shù)功能，減少了觀測人員存在的讀數(shù)錯誤。

(3)自動存儲功能，避免了數(shù)據(jù)記錄過程中存在的差錯。

(4)儀器上設(shè)計(jì)有數(shù)字鍵盤和顯示窗口，方便測量成果的實(shí)時(shí)查詢。

(5)可以把數(shù)據(jù)直接輸入計(jì)算機(jī)，這樣減少了人為數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)的時(shí)間，避免了人為錄入數(shù)據(jù)出錯的可能。

所以將TOPCON(DL－101C)電子水準(zhǔn)儀與Excel聯(lián)合運(yùn)用到實(shí)踐中，它提高了工作效率，縮短了工作周期，使整個作業(yè)過程快捷化、信息化。從外業(yè)采集到內(nèi)業(yè)成果資料裝訂上交都不需要采用人工讀數(shù)和記錄，這樣就完全的避免了人工出錯的可能。

[1]CJJ 8－99.城市測量規(guī)范.

[2]《城市測量手冊》編寫組編.城市測量手冊.北京:測繪出版社，1993

[3]GB/T 12897－2006.國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范.

[4]GB 12898－1991.國家三、四等水準(zhǔn)測量規(guī)范.

The Integration of Digital Water Level and Excel in Geoid Leveling

Ai YunYi，Quan YongWei，Xian YaGuang
(Nanning Exploration and Survey Institute，Urumqi 530021，China)

This paper recommend a method of integration of TOPCON(DL－101C)and Excel.The outside data is transmitted to computer and managed in Excel，then calculated in error processing software.The method can reduce a great deal of troubles and errors of manual calculation，and accelerate our work.

Digital Water Level；Excel；Integration

1672－8262(2010)03－119－03

P209

B

2009—10—23

艾云毅(1977—)，男，助理工程師，從事城市規(guī)劃測量。