电子水准仪与Excel在城市工程水准测量中的联合应用

艾云毅，全勇为，冼亚广

(南宁市勘测院，广西南宁 530001)

电子水准仪与Excel在城市工程水准测量中的联合应用

艾云毅∗，全勇为，冼亚广

(南宁市勘测院，广西南宁 530001)

介绍了TOPCON(DL－101C)电子水准仪外业采集数据与把外业采集的数据传输到计算机在Excel下转换数据格式并且编辑公式和函数求解各测段的高差和距离，最后把所求解出来各测段的高差和距离输入平差软件求得结果，Excel的应用大大减少了人工计算带来的繁杂过程、减少了人工计算出错的概率，在很大程度上提高了工作效率。

电子水准仪；Excel；联合应用

1 前 言

随着测绘信息化时代的到来，城市工程水准测量资料成果的程序化、标准化、信息化、短工期等特点，对我们传统的作业方式提出了挑战。为了满足要求、提高工作效率，必须改变旧的作业方式、方法，简化水准测量的联测和计算过程。过去我院的水准测量主要采用DS3水准仪人工读数，人工记录数据，后期平差计算的方式，主要有以下几个缺点:

①人工读数容易出错，估读时因人不同而造成偏差大，可能导致返工。

②要多一个记录人员，造成人力上的浪费，而且人工记录容易出错。

③数据记录完成之后还需要对数据检查，耗费人力。

④数据在转抄录的过程中容易出错，也费时间、人力。

⑤数据不能信息化。

⑥重复劳动多，手工计算耗费时间长，且容易出错，造成时间上的浪费。

为了提高工作效率，我们单位购进了 TOPCON (DL－101C)电子水准仪，经过实际工作的应用，结合Office Excel的运算功能，实现了电子水准仪与Excel联合运用的作业方法，对解决旧的作业方法存在的缺陷取得了较好的效果。

2 TOPCON(DL－101C)电子水准仪与Excel联合作业流程

Excel是Microsoft Office的组件之一，其中为用户的使用提供了各种公式和函数，包括处理数据和文本的公式、逻辑公式、财务公式、数组公式、图表及数据透视表、宏以及用VBA编制的自定义函数等等，这些强大的计算工具使得表格计算工作十分简单，本文正是利用了这些表格计算的公式和函数完成了TOPCON (DL－101C)电子水准仪与Excel联合作业的应用。作业流程如图1。

图1 作业流程图

2.1 TOPCON(DL－101C)电子水准仪外业采集数据流程

(1)测量前的准备工作

将仪器安置在三脚架上，开机，通过仪器上的数字键盘来选择测量模式，这种电子水准仪有5种模式(①标准测量模式；②线路测量模式；③检校模式；④工具模式；⑤格式化模式)可供我们选取。通常我们选择线路测量模式(Menu Leveling)回车进入下一层菜单，直到完成项目设置工作，这个准备工作的步骤也可以在室内完成。此后就可以进入数据采集的作业程序。

(2)数据采集

在进行数据采集的过程中要严格按照国家水准测量规范操作。各等水准观测，应在标尺分划线成像清晰而稳定时进行；观测的方式也要符合规定。TOPCON(DL－101C)电子水准仪在数据采集线路测量中的前视与后视读数有3种线路水准测量方式，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:测站数为奇数情况

往测:后1—前1—前2—后2

返测:前1—后1—后2—前2

测站数为偶数情况

往测:前1—后1—后2—前2

返测:后1—前1—前2—后2

根据水准联测的需要选择观测方式，三等水准进行往返观测，其观测顺序选择方式1；四等水准直接读距离，其观测顺序选择方式2。另外有的水准线路可能出现中间点，TOPCON(DL－101C)电子水准仪具有采集中间独立点和侧视点的功能。

中间点观测方法:在后视测量完毕、前视测量之前按[IN/SO]键，回车，仪器准备采集中间点观测，瞄准中间点的标尺按[MEAS]键进行观测，测量完毕按[ESC]键回到准备采集下一个前视点状态，继续循环线路测量直到闭合或者符合到已知水准点，这样外业数据采集过程结束。

(3)结束外业数据采集

选择“Close Leveling”回车结束水准线路测量，然后用数据通信线将数据传输到计算机上，这样整个外业水准数据采集过程已经完成。

2.2 Excel作业过程

打开Excel，在Excel下打开需要计算的文本文件，进入Excel后把不参与计算行与列的数据删除或者隐藏起来，在第一行插入一个标题行，在视距列后面插入4列，在读数列后面插入2列，然后在标题行的相应列中填上对应列标题文字(如图2所示)。之后就可以开始编辑公式和函数来计算我们所需要的成果了，其中我们所需要用到的公式有以下3个:

①C5＝(B2＋B3－B4－B5)/2 第一测站间视距差公式

②D5＝(B2＋B3＋B4＋B5)/2 第一测站间视距和公式

③H5＝(G2＋G3－G4－G5)/2第一测站间高差公式

计算方法:

①利用上述3个公式在Excel表格中解算出相应C5、D5和H5的值。

②用鼠标选中表1所示行列区域，即2、3、4、5行与C、D、E、F列共同拥有的部分。

③把鼠标放到选中区域的右下角直到出现一个黑色十字架，按住鼠标左键向下拖动鼠标直到与最后一行数据对齐放开鼠标，这样各测站间视距差和各测站间视距和都在Excel表格中求得并显示出来，各测站间的高差利用同样的方法很快可以求得。

④用Excel中的自动求和公式把各测段的视距累积差、视距累积和以及累积高差求出。

就这样，整个过程所用时间很短，工作效率明显提高，数据的准确率达到百分之百。

值得注意的事项:在本计算过程中最好如图1中所示把已知高程点和待求高程点用不同的颜色与其他尺段计算的区域区分开来，这样也为计算带来了一定的方便。

图2 解算实例

2.3 平差计算

将Excel计算所得到的各测段观测数据复制、粘贴到导线平差软件中，同时输入已知点高程进行平差计算，获得各待定点的高程最终成果。

2.4 成果输出

将从TOPCON(DL－101C)电子水准仪中导入电脑的原始数据、Excel数据文件和平差成果在各自文件中打印出来，并整理成文本上交文本和电子资料。

3 应用体会

由于TOPCON(DL－101C)电子水准仪具有以下性能特点:

(1)具有自动安平、补偿功能，为测量人员减少了调节符合气泡的过程。

(2)自动读数功能，减少了观测人员存在的读数错误。

(3)自动存储功能，避免了数据记录过程中存在的差错。

(4)仪器上设计有数字键盘和显示窗口，方便测量成果的实时查询。

(5)可以把数据直接输入计算机，这样减少了人为数据录入计算机的时间，避免了人为录入数据出错的可能。

所以将TOPCON(DL－101C)电子水准仪与Excel联合运用到实践中，它提高了工作效率，缩短了工作周期，使整个作业过程快捷化、信息化。从外业采集到内业成果资料装订上交都不需要采用人工读数和记录，这样就完全的避免了人工出错的可能。

[1]CJJ 8－99.城市测量规范.

[2]《城市测量手册》编写组编.城市测量手册.北京:测绘出版社，1993

[3]GB/T 12897－2006.国家一、二等水准测量规范.

[4]GB 12898－1991.国家三、四等水准测量规范.

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，助理工程师，从事城市规划测量。