变形监测数据自动检查程序开发

徐福国

(西部矿业集团有限公司，青海 西宁 810003)

变形监测数据自动检查程序开发

徐福国

(西部矿业集团有限公司，青海 西宁 810003)

在大型工程的变形监测中，传统方法是利用全站仪，按照等级测量规范进行方向法、全圆法观测，测站至少需要1个观测员、1个记录员，每个测回需要人工计算和比较，内业需要后处理，费工、费时、容易出错。结合测绘实践的现实需要，利用VB语言和TCA2003全站仪的内置程序功能，开发变形监测数据自动检查程序，为自动化测绘探索新的方法。

变形监测;测网等级;TCA2003全站仪;自动处理；VB

在变形监测项目中，需要得到毫米级精度的测量结果，全站仪测量时，利用多测回观测，得到的数据量很大，最初人工记录耗时长、容易出错、效率很低，内业处理需要花费很多的人工，技术人员需要完成数据校核。针对基坑开挖、高边坡开挖、采空区、建筑物的位移等工程项目，为了指导工程安全施工需要尽快提交测量数据结果，且确保数据质量的可靠性、准确性，短时间靠人工整理内业资料不可能完成任务。本文利用TCA2003全站仪的监控测量程序功能，结合VB语言开发变形测量数据自动检查程序。

1 编程思路

利用TCA2003全站仪机内提供的监控测量程序，机内的监控测量程序可以对锁定目标进行重复测量，不需要人工干预。但是开发厂家没有提供数据处理软件，为了在处理数据的过程中减少人工检查的工作，结合VB语言的特点，针对观测数据(*.gsi)格式提取其中水平角、天顶距、斜距等观测值，通过编程计算，对变形测量数据自动进行检查。

TCA2003仪器中提供的限差(仅和第一测回的方向值做比较)不能满足三角测量规范的要求，根据等级测量规范(以二等网为例)，自动检查需要在同一测回和不同测回中增加判断标准，例如在全圆测回法中需要比较半测回归零差、水平角2C差、水平角方向值互差、天顶距2C差、天顶距方向值互差、斜距正倒镜差值互差、斜距正倒镜平均值互差。

该程序的自动检查流程如图1所示。

图1 自动检查流程

1) 建立程序主界面。首先利用VB语言面向

对象的编程功能，添加窗体、控件的编程元素，建立适合的程序界面，程序运行界面如图2所示。

2)利用Leica 制造商提供的LeicaSurver Office 软件，模块存储的数据导入到计算机，在导入过程中，注意设置全站仪和计算机传输端口、波特率、数据位、检验码、分行数、停止位等参数。

3)变形监测数据自动检查程序。先对待检查的变形监测数据文件进行分析，找出规律性，编制循环程序，针对各种限差进行自动判断，在窗体内可以看到各测回处理后的结果是否合格，如果不合格则在备注栏显示该测回超限，需要重新观测。

图2 程序运行界面

4)把处理好的结果保存到Excel表格中，进行编辑、打印输出。

2 VB语言实现本程序主要代码

1)根据徕卡全站仪存储的文件格式为*.gsi,为了有效提取文件中的数据信息，程序中使用VB6.0编程工具中的顺序文件打开和数据写入顺序文件控件，同时根据文件格式为*.gsi记录的数据位置提取相应的有效数据。

Private Sub open_Click()

CommonDialog1.CancelError = True

CommonDialog1.Flags = cdlOFNHideReadOnly

CommonDialog1.Action = 1

CommonDialog1.DialogTitle = "显示“打开”对话窗"

CommonDialog1.Filter = "*.gsi & *.*"

CommonDialog1.FilterIndex = 2

Open CommonDialog1.FileName For Input As #1

End Sub

For i = 1 To 2 * k * p

Input #1, d$

Rem If EOF(1) Then Exit For

d0$ = Mid$(d$, 1, 2): d1$ = Mid$(d$, 17, 4)

dm1(i) = Mid(d$, 11, 5): sk$ = Mid(d$, 24, 9): qk$ = Mid(d$, 40, 9): xx$ = Mid$(d$, 56, 9)

…

Next i

2)根据测量规范要求，方向法观测时，各等级观测有同一方向各测回2C互差，同一方向各测回方向值互差，需要进行不同测回、不同方向值之间互相进行比较， 实现本功能时应用了For循环结构选择语句和If判断语句。本文介绍算法过程中以全圆观测法为例进行，方向观测法算法类同。

For t = 1 To k

For i = 1 To p

If b47(t + 2 * (i - 1) * k) > max2 Then max2 = b47(t + 2 * (i - 1) * k)

If b1(t + 2 * (i - 1) * k) > max1 Then max1 = b1(t + 2 * (i - 1) * k)

Next i

For i = 1 To p

…

Next t

3 实例计算

本文的数据是在某矿山测量控制网测量时的数据，在处理测量数据之前，根据测量规范及其需要，输入仪器型号、测网等级、测量方向数、测回数。单击开始计算，程序自动处理导入的数据(*.gsi)，处理结果在窗体中自动显示，处理后的结果保存到Excel表格中。表1提供了一组3个测回的实测数据的输出记录，供同行交流和验证。

通过3个测回的观测数据计算处理，半测回的归零差最大1.6″，最小为0.1″，小于限差规定6″，2C值最大为-6.92″，最小为0.39″，小于限差规定的9″，3个测回方向值最大差值2.6″，限差规定5″，本次测量的极条件都小于限差，可以认为自动处理软件满足工程变形监测的要求。

通过很多大型工程变形测量数据的验证和手工记录比较，从观测结果分析，测量结果满足各项限差的要求，本程序适合变形测量野外数据采集及数据处理，处理结果满足三角测量规范要求。野外测量时不需要记录人员，提高了效率，观测人员只要熟悉TCA2003全站仪的操作过程及其注意事项，配置笔记本，测站上1个人完全胜任从外业到内业的全部过程，现场解决外业测量结果是否合格。内业处理只需要按照要求进行成果的编辑、打印等工作。

表1 3个测回水平角观测值

4 结 论

利用VB语言实现变形监测数据自动检查的程序已通过多个控制网的实施得到验证，与人工记录比较，利用TCA2003全站仪自动测量功能配合自动检查程序，节省时间，提高效率，同时减少出错率，提高经济效益，值得在生产实践中推广。

[1]高春燕，李俊民，刘彬彬.Visual Basic程序开发范例宝典[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]李伟，王俊旻，彭子龙.变形监测数据管理与分析系统设计与实现[J].测绘工程，2014,23，(7)：76-80.

[3]秦永乐.Visual Basic测绘程序设计[M].郑州:黄河水利出版社,2005.

[4]梁华冰.VLISP与VBA结合编程在测量放线工作中的应用[J].测绘工程，2014,23，(5)：75-77.

[5]佟彪.VB语言与测量程序设计[M].北京:中国电力出版社,2007.

[6]宋力杰.测量平差程序设计[M].北京:国防工业出版社,2009.

[7]孔祥元,郭际明.控制测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2006.

[责任编辑：张德福]

Deformation measurement data automatically checks for program development

XU Fu-guo

(The Western Mining Group Co.,Ltd.,Xining 810003，China)

In large engineering of deformation monitoring, the total station are used for instrument measurement according to the grade measurement specification for direction law and full round law observation.Every measuring station needs one observation person, and one records person at least on each measuring back for artificial calculation and comparison.And the industry processing needs the follow-up processing, which is labour-consuming,time-consuming and easy to make errors.In practice the VB language and TCA2003 total station are used to find a new way of program development of deformation measurement data automatically checking.

deformation measurement;grade survey of network;TCA2003 total station;automatic punish；VB

2014-08-10

徐福国(1973-)，男，工程师.

TU196；TP311

：A

：1006-7949(2014)09-0074-03