龚跃朋
黑龙江中海经测空间信息技术有限公司 黑龙江省哈尔滨市150025
摘要:随着GNSS-RTK技术、无人机搭载雷达及倾斜摄影设备等新技术的快速普及应用,以及LandStar、Hi-Survey、Hi-RTK、等配套软件平台的应用,使得碎步采集、工程放样、土方测量、形变监测等测绘项目实现了自动化计算,简易化操作的作业模式,大大提升了工作效率和工程质量,减少了人工成本和时间成本。而在一些特制性的应用中还需要人工重复性的转换、计算处理测量数据,这是一个有待解决的问题,而利用VB等编程语言是解决该问题的有效方法。
关键词:VB;三角高程;
引言:在某市机场建设障碍物测量项目中,需要测定机场周边面积约900平方千米区域内的高于地面30米的建(构)筑物的标高和坐标。经现场踏勘,考虑现有设备及技术人员配置情况,决定现场施测采用RTK方法测定坐标,全站仪三角高程法测算标高。外业测得数据为文本格式数值型数据。根据数据格式和计算方法,确定VB开发数据处理流程为数据读取、数据检验及转换、逻辑运算、成果输出四部分。
图1:程序设计流程图
1.程序界面
程序界面应以满足需求、逻辑清晰、简洁易懂的的原则设计,本程序设计数据交互窗口一个,用于角度数据和坐标数据的读取路径的选择操作,命令按钮3个,主要用于数据检查计算等,“角度检算”按钮对应角度数据的读取、超限检测、单位转换等功能,“距离换算”按钮对应坐标数据读取、距离计算等功能,“标高计算”按钮对应三角高程计算、数据输出等功能,同时在角度数据检查和距离计算时采用信息对话框的形式对检查结果,超限提示,采点数据等信息进行输出提示。
图2:程序界面 图3:输出成果文件
2.程序设计
2.1.数据读取
外业观测数据文件格式为文本型顺序文件,可使用OPEN语句、 Line Input语句,采取判断识别和定位读取的方法将计算所需数据读入变量。
Open File1.FileName For Input As #1
Do Until EOF(1)
Line Input #1, char1
If Left(char1, 2)= " HV" Then
i = i + 1
ReDim Preserve shuzhu(1 , i)
shuzhu(1 , i)= char1
End If
Loop
原始观测数据如下图所示:
图4:RTK数据文件 图5:全站仪数据文件
2.2.数据检验及转换
全站仪垂直角观测为1测回,其数据为度分秒格式。首先应将垂直角数据转换为度小数格式,并进行1测回的指标差检验,检验公式为:(盘左读数+盘右读数-360°)/2,限差根据项目要求而定,一般为15",对于超限数据要进行重测。可用字符串函数Mid获取指定数据,再进行算术计算即可实现转换。
Al=Mid(char1, 18,2)+Mid(char1, 21,2)/60+Mid(char1, 23,2)/3600
AR=Mid(char1, 17,3)+Mid(char1, 21,2)/60+Mid(char1, 23,2)/3600
Le=((Al+AR)-360)/2*3600
If le>15 then
C=Msgbox(“请检查限差”,0,”2C检验”)
End If
2.3.逻辑运算
逻辑运算是将外业测得的数据经转换处理后计算出所需的成果数据,对于本项目是将内存中的坐标数据计算成距离,再利用距离数据和角度数据计算出垂高的过程。已知坐标D1(x1,y1),D2(x2,y2)计算距离的公式为:d=√[(x1-x2)2+(y1-y2)2]。
xd=(x1-x2)^2:yd=(y1-y2)^2
d=Sqr(xd+yd)
因本项目垂直角观测直接照准至标高顶部,RTK测得全站仪上站点高程为Ha,仪器高(垂高)为i,则标高Hb的高程计算公式为:Hb=Ha+d*Tan Le +i该式利用Tan正切函数即可实现,需要注意,Tan正切函数的参数是以弧度为单位的角度,需要进行换算。
Le= Le*3.1415927/180
Hb=Ha+d*Tan( Le) +i
2.4.成果输出
根据项目需求,将最终计算成果以文件形势输出,以用于数据归档及整理上交,是程序设计的目的,本文以文本文件格式输出目标点的坐标和高程。本程序成果输出文件自动存储在源文件目录,以“成果”为文件名。可使用OPEN语句将内存中的成果数据写入成果文件。
filename2 = Dir1.Path & "\" & "成果.txt"
Open filename2 For Output As #2
Print #2, char1
3.结语
随着数字型及智能型测绘设备的普及应用,使得原始观测成果数据都为可识别的文本型电子数据,或可利用随机软件转换成该类型数据,这就为程序化进行数据的分析、整理、检查、计算、归档等工作提供了便利,同时,程序化处理数据也具有高效、准确、误差小等技术优点,程序开发是广大测绘技术人员需要掌握的一项基本技能。
参考文献
1张世富,刘夏菡,刘金龙。不同方法三角高程测量精度研究。卷宗,2020(1)
2任东风,马超。全站仪三角高程测量方法与精度分析。测绘与空间地理信息,2017(1)
3《工程测量规范》GB50026-2007;