基于全站仪和CASS软件的河道断面测绘方法研究

李保杰

（河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院，河南 郑州 450001）

基于全站仪和CASS软件的河道断面测绘方法研究

李保杰

（河南省地质矿产勘查开发局第二地质矿产调查院，河南 郑州 450001）

利用全站仪内置的对边测量程序和CASS软件的断面图绘制方法，探索出断面测绘的内外业一体化作业模式，有效地提高断面测绘的作业效率。

全站仪；断面测绘；对边测量；cass软件

断面测量是工程勘测的一项重要的工作内容。断面测量包括纵断面测量(与中桩测量在概念上是等同的)和横断面测量。经典的断面测量方法有经纬仪视距法、水准仪测量法和方向架加“抬杆法”。但经纬仪视距法由于视距精度不高,存在观测量多、计算工作量大、高程精度低向往；水准仪测量受地形起伏、视距等因素的制约，有在工作量较大等缺点。现在生产的各种型号全站仪一般都有内置的对边测量程序。随着全站仪的普及，充分发挥全站仪测量的优势，充分利用现有的测量软件，是提高测绘效率的一个有效途径。

1 对边测量的原理

对边测量称为间接测量，可用来测量两点之间的水平距离和高差。对边测量功能可量测基准点与目标点、目标点与目标点之间的平距、斜距、垂距、坡度百分比。

图1 对边测量测点分类

如图1所示，在测站上安置好全站仪，输入仪器高、棱镜高，照准目标1按【测距】键，将获得测站点到目标点1的距离、高差。并将其存储。转动全站仪的照准部，照准目标2，仪器自动存储测站点与目标1方向与存储测站点与目标2方向所夹得水平角α，并获得测站点与目标2之间的距离和高差。根据三角形的余弦定理，即可获得目标1与目标2之间的距离以及目标1与目标2之间的高差。

一般全站仪的对边测量功能具体分为连续对边测量和辐射对边测量模式。连续型对边测量获得的是本次观测的目标点与前一个目标点之间的距离和高差，如图2所示。辐射型对边测量获得的是本次观测的目标点与第一个目标点之间的距离和高差，如图3所示。

图2 连续对边测量模式

图3 辐射对边测量模式

2 CASS软件在断面测量中的作业方法

CASS成图软件是广州南方测绘仪器公司开发的基于AutoCAD平台技术的数字化测绘数据采集系统，广泛的应用于地形成图、地籍成图、工程测量应用三大领域，使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。自从CASS软件发行以来，在测绘领域得到广泛应用。

CASS软件中绘制断面图的方法有根据已知坐标、根据里程文件等多种方法。由于全站仪对边测量获得的数据是断面点的高程和断面点到中桩的平距，所以选择用CASS软件绘制断面图，绘制方法选择根据里程文件绘制法。

CASS软件中里程文件的编写格式如下：

BEGIN，断面里程：断面序号

第一点里程，第一点高程

第二点里程，第二点高程

……

3 对边测量和CASS软件断面图绘制的联合应用

在传统的横断面测量中，常规的仪器方法效率很低。即使借助于电子仪器来同时获得距离和高差，也需要频繁的迁站，降低了作业效率。基于全站仪的辐射型对边测量来获得两个目标点之间的水平距离和高差的功能，联合CASS软件的自动绘制断面图功能，在线路横断面测量中有着极其优越的作用。

3.1 对边测量在河道断面测量中的施测应用

在以往河道横断面测量中，往往涉及到河流两岸滩地的过河水准测量，难度较大。而用全站仪的对边测量功能则只需建立一个测站,在河道主流两侧各放一个镜头,就可通过对边测量功能一次性连续快速地完成河道横断面测量。

如图4所示，在所测断面附近找一视野开阔的控制点如C3，设置测站，输入测站高和棱镜高，启动全站仪的内置测量程序辐射型对边测量，然后照准所需测的第7个断面中桩Z7，按测距键，将中桩Z7作为本断面的第一个目标点，然后依次照准该断面左侧各断面点进行施测，则操作界面中即可获得各断面点到该断面中桩的平距和高差；本断面左侧各断面点施测完成后，依次在照准该断面右侧各断面点进行施测，则操作界面中又可获得各断面点到该断面中桩的平距和高差。本断面施测完成后，如果要施测下一个断面，测站点和断面点之间又可以通视，仪器不用迁站，只需照准下一个断面的中桩，并将其作为目标1，然后顺次测量本断面中其它各断面点。这样，一次设站可以施测多个断面，从而大大提高作业效率。

图4 断面测量的测点示意图

表1 Cass软件绘制的土石方数量计算表

3.2 CASS软件的数据处理及断面图的绘制

将运用全站仪对边测量程序在外业获得的断面测量数据编写为断面里程文件的数据格式。编写的环境为记事本。

在记事本下编写完代码后，将其保存为“*．hdm”的格式。

然后打开CASS软件，如果仅仅需要绘制出断面图，则点击菜单【工程应用】→【绘断面图】→【根据里程文件】选择相应的里程文件，进行一系列的设置，则即可绘制出断面图。如果还需要计算出土方量，则点击菜单【工程应用】→【断面法土方计算】，在弹出的下一级菜单中选择标准断面的设计文件，如选择【任意断面】。

绘制出的断面图土方量计算表1所示。

4 结语

如上所述，采用全站仪对边测量的内置程序，同时加强对CASS等测量后期数据处理软件的配合使用，实现断面测量的内外业一体化作业，既提高了测量效率，又解决了实际问题，将起到事半功倍的效果。

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1671-0711（2017）01（下）-0159-02