如何用全站儀和南方CASS軟件測繪地形圖

今年為公歷逢5年份，按省局的布置今年各站需進(jìn)行測驗(yàn)斷面的地形測繪工作。大范圍利用全站儀與數(shù)字化地形成圖系統(tǒng)測繪數(shù)字地形圖，在我省水文系統(tǒng)還是第一次，面對此項(xiàng)新的工作，有的同事可能會感到無從下手，應(yīng)朋友的邀請，在此把本人這幾年利用全站儀和CASS軟件方面的一些感受寫出來，僅供各位同事參考。

一、建立平面控制坐標(biāo)系。對每一個站在測前都應(yīng)先確立使用何種平面控制坐標(biāo)系，有條件的站（如測站附近有國家三角點(diǎn)或者能用GPS的站），應(yīng)建立大地坐標(biāo)系，無條件的站可建立測站獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系（起始方位角以磁北為0度）。以下介紹采用獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系的測站如何測繪地形圖。

1、對于地形變化不太復(fù)雜的站。首先需在測繪地形圖的范圍內(nèi)選擇一個儀器站點(diǎn)并打上木樁，樁頭釘上平頭鋼釘，對這一儀器站點(diǎn)的要求是：視線開闊，能看到測圖范圍內(nèi)的大多數(shù)碎部測點(diǎn)。建立后視站點(diǎn)，其方法是在儀器站點(diǎn)上架好全站儀，將羅盤儀或指北針放在全站儀上，使全站儀視線與指北針的正北方向一致，將全站儀水平方向止動，在其視線前方一定距離的點(diǎn)位上打上木樁，樁頭釘上平頭鋼釘。用四等水準(zhǔn)測量上述兩點(diǎn)的高程。

2、確定兩站點(diǎn)的坐標(biāo)。首先假定儀器站點(diǎn)的坐標(biāo)，一般假定為：北向N（X）=10000.000，東向E（Y）=10000.000，其高程Z=測定值。測定后視站點(diǎn)坐標(biāo)，其方法是先用全站儀測定兩點(diǎn)間的平距，后視站點(diǎn)的坐標(biāo)為：北向N（X）=10000.000+兩點(diǎn)間的平距，東向E（Y）=10000.000，其高程Z=測定值。

3、在全站儀的內(nèi)存中建立存儲測量坐標(biāo)的文件夾。將兩站點(diǎn)的坐標(biāo)編點(diǎn)號并輸入至全站儀的該文件中（這里儀器站點(diǎn)編為1號后視站點(diǎn)編為2號）。建立存儲文件夾與輸入坐標(biāo)的方法參照全站儀的使用手冊。

二、野外測繪工作。一般采用草圖測記法，需先繪出測區(qū)草圖，將各碎部測量點(diǎn)上的點(diǎn)號記錄在草圖的相應(yīng)位置上，并注記地物地貌。

1、建立測區(qū)圖根點(diǎn)。如果測區(qū)較大一個儀器站看不完全部碎部，這時還應(yīng)該建立多個圖根控制點(diǎn)（支導(dǎo)點(diǎn)），在選定的點(diǎn)位上打上木樁，樁頭釘上平頭鋼釘，并編號命名，如ZD1、ZD2…..等。

2、建站。因儀器型號不同其操作不大相同，下面以NTS352全站儀為例，首先將全站儀架在1號點(diǎn)上并對中整平，量出釘頭至全站儀橫軸中心的高度，測量溫度、氣壓、凌鏡高，一并輸入到全站儀中，全站儀建站過程如下：按MENU鍵→F1→輸入→“文件名”→回車→F1→輸入→“1”回車（標(biāo)識符可空）→▼→輸入→“儀高”→回車→   OK？是→記錄？是。F2→輸入“2”（此時應(yīng)將全站儀對準(zhǔn)后視點(diǎn)上的凌鏡）回車→后視→回車→OK？是→測量→坐標(biāo)→記錄？否，建站完成。

3、測量。首先應(yīng)測各支導(dǎo)點(diǎn)的坐標(biāo)，其方法是將棱鏡架在支導(dǎo)點(diǎn)“1”上并對中整平，將全站儀描準(zhǔn)棱鏡，并作以下操作。輸入 “點(diǎn)號”3→回車→輸入 “編碼”ZD1→回車→測量→坐標(biāo)。全站儀自動記錄點(diǎn)號和坐標(biāo)。此時支導(dǎo)點(diǎn)1在全站儀中存儲的點(diǎn)號為3，其后每對準(zhǔn)一個測量點(diǎn)時只需按“同前”鍵即可。如果長時間不操作全站儀退出測量菜單時，只需按以下操作即可。按“MENU” →F1→回車→F3即可從新進(jìn)測量菜單。

4、外業(yè)測量注意事項(xiàng)。（1）全站儀不能在強(qiáng)光下長期工作應(yīng)架太陽傘保護(hù)全站儀。（2）為了方便測量如果用多個棱鏡同時測碎部時，其各棱鏡高一定要一致，當(dāng)某一測點(diǎn)需變棱鏡高時，一定要從新輸入該點(diǎn)的棱鏡高，其方法是在測量菜單下用▼鍵將光標(biāo)調(diào)到“鏡高”按輸入鍵、“輸入鏡高”回車即可，測完這點(diǎn)后一定要將鏡高改回原值。（3）司儀人員要及時與草圖記錄人員溝通，校對儀器記錄的點(diǎn)號是否與草圖上記錄的點(diǎn)號一致。（4）每建一儀器站時一定要弄清該站的點(diǎn)號、后視的點(diǎn)號，一旦出錯所有在該站測的碎部點(diǎn)將全部報廢，所以測站建好后要先測一個已知點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)行對比，如誤差不大再繼續(xù)進(jìn)行測量。

三、數(shù)據(jù)傳輸。測量完一站后，必須把全站儀內(nèi)存中的數(shù)據(jù)文件傳到計算機(jī)中，才能進(jìn)行地形圖的繪制。傳輸方法有兩種：一種是用南方公司的專用傳輸軟件“NTS”；一種是用CASS6.1繪畫軟件傳輸。不管用何種方法都必須先在全站儀和軟件上設(shè)置通訊參數(shù)，兩方的通訊參數(shù)必須一致。

1、用南方公司的專用傳輸軟件“NTS”傳輸，用專用電纜把全站儀與計算機(jī)連接在一起，全站儀通訊參數(shù)設(shè)置如下，按“MENU”鍵→F3→F4→F4→F1→F3→F1→F3→回車（此時波特率=4800 b/s）。F2。F2（此時通訊協(xié)議為單向）按“ESC”鍵回退。F3。F3（此時字符為8位，無校驗(yàn)）按“ESC” 鍵回退兩次。F1。F2、F1（此時輸入文件名）→F4回車，到此全站儀上不要作任何操作。打開傳輸軟件“NTS” 如上圖此時選通訊菜單中的通訊參數(shù)設(shè)置，如下圖設(shè)置各參數(shù)，按“確定”鍵。

然后選通訊菜單中的下傳NTS300數(shù)據(jù)。如下圖

按提示操作開始傳輸數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)文件命名并存盤，文件名的格式必須是“***.DAT”。傳出的數(shù)據(jù)是全站儀內(nèi)存中記錄的格式，如下圖，還必須進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換方法如下，按轉(zhuǎn)換菜單下的CASS坐標(biāo)（NTS300）進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的文件形式如下圖，此時的文件格式已經(jīng)是CASS6.1格式，文件名的格式必須是“***.DAT”。

四、繪制地形圖。運(yùn)行CASS繪圖軟件，定顯示區(qū)域，在右邊菜單選擇定位方式為CASS點(diǎn)號定位，在對話框中選文件路徑并打開文件定位完成，如下圖。然后進(jìn)行展點(diǎn)，打開“繪圖處理”菜單里的“展野外測點(diǎn)點(diǎn)號”，在對話框中選文件路徑并打開文件展點(diǎn)完成，如下圖。

此時即可開始繪制地形圖，地物地貌繪制完成后再繪等高線，繪等高線需要專用的數(shù)據(jù)文件來建立DTM，數(shù)據(jù)文件可用測量的數(shù)據(jù)文件改造，其方法是；復(fù)制一份測量的數(shù)據(jù)文件，將文件中不參加等高線繪制測點(diǎn)的數(shù)據(jù)去掉，重新命名，詳細(xì)的繪制方法參見軟件使用手冊。

五、野外采點(diǎn)時需注意事項(xiàng)。軟件對表示地物地貌所需的測點(diǎn)數(shù)不是都一樣的，有的是獨(dú)點(diǎn)地物、有的是帶狀地物、有的是多點(diǎn)地物，所以采點(diǎn)時一定要分別對待，如測獨(dú)點(diǎn)地物時只采一個數(shù)據(jù)，測帶狀地物時采點(diǎn)一定要控制其形狀變化，例如測堤岸時不但要測堤岸頂還要測堤岸角。

以上只是本人這幾年利用全站儀和CASS軟件方面的一些感受，談不上經(jīng)驗(yàn)，由于本人水平有限，加上時間倉促，如有不當(dāng)和錯誤之處，請各位老師同事批評指正。