测绘外业数据智能采集系统的研究与应用

测绘外业数据智能采集系统的研究与应用

东浩

南通市房产管理测绘队，江苏 南通 226001

摘要:智慧收集数据是提升测量外业工作效率的最有效涂径。本文以智慧全站仪测量系统为研发平台,对测量外业数据的智慧收集系统开展了研发和应用,大大增强了数据来集的稳定性和全站仪应用的灵敏度,有效解决了测量中外业数据传统收集方式的缺点。

关键词：测绘外业；数据采集系统；研究应用

一、引言

外业数据分析信息收集是数字化测图的必要条件之一,它是十分关键而却又相当复杂的一种测试技术工作。传统的测绘外业数据分析信息收集,以极坐标的方法,即利用电子全站仪机载测试程序,直观地录入野外测绘点,在测试完毕后,将PC和全站仪相连,并导出数据分析信息档案,然后再将数据分析信息档案和所绘的测点草图紧密结合,同时实现了数据分析信息和图像的描绘。此方法对电子全站仪和数据分析记录的编程要求并不高,在对电子全站仪有适当的存储的技术要求下也能够实现,但数据录入过程较为复杂,且效率也较低。但由于各种电子数据库在测量工作中的指引人,与外业数据收集利用串口方式通信,进行电子全站仪数据信息的录入。虽然使录入各种信息更加方便,工.作效果明显提高。但有电子手簿连接线和连接端口易发生故障、个人数字助理(PDA——Personal Dig一ital Assistant)和与现实的外业建设应用环境不符合、仪器设备移动困难等问题,致使必须研发一个新型的外业数据收集管理系统以克服其缺陷。

二、智能全站仪采集数据系统的设计

由于国内市场上对新型产品的发展,智能化电子全站仪测试引起了生产厂家的重视。南方测绘、宾得、拓普康等厂商也纷纷发布了其智能产品——智能电子全站仪测试。智能电子全站仪有大触摸液晶显示屏,有字母、数字和功能键等输入按钮,由于信号输入的方便,通讯模块有多个选择类型。数据能够通过串口、USB和蓝牙等模块实现传输。而绘图控制系统则使用了微软的Win CE,不仅具备极强的使用功能延伸性,同时操作员还可以按照自身的实际工作习性设计合适自身的测量应用程式。由此可见,智能全站仪测试系统为提高对外业数据的采集性能,创造了必要的硬件和软件支持条件^[1]。

我们所研发的数据采集系统设计,是在满足智慧全站仪测量本身功用的前提条件下,根据岗位实践,采用语言程序设计、各种服务功能设定与开发,根据使用机载程序录入观察过程中的所设网点、先视角、后视角、仪器总高、棱柱高等属性数据,和在导线测量及其碎部观察中的倾角、边长、地物编码等各类原始探测资料数据资料信息,使智慧全站仪的测量系统可以根据测绘外业岗位特性,进行信息采集管理工作流程的精细化、便捷化、精准化、高效化并且提升外业信息系统进行作业的灵活性,从而降低了观测者的现实管理工作压力。外业数据通过智能采集设计与实施后,其功用一般涉及对地物类型、地物命名、房屋层数等地物特征属性数据信息的录入,也涉及对碎部点、三角高度、图根导线等观察数据信息的录入,还有往返测高差闭合差、水平角左右闭合偏差、2C等技术指标的检核。

三、智能全站仪技术使用数据系统的技术与实施

（一）数据组织

在监测管理工作中,因为收集的信息量巨大,常常使监测员的任务繁重,管理工作紧迫,难以进行精确管理。这样,将合理的组织数据变成了一个必然的形式流程。而合理的数据组织也有助于测量员更便捷灵巧的开展数据观测,降低了复杂性工作的工作量,从而提高了质量与效率,特别是能够提高野外大型观察工程项目的质量与效率。

数据信息有效组织的关键之一是通过编写一种程式,针对一定的环境确定了各种数据的保存内容和格式。这些数据库格式建立后,使各种数据的录入过程有了统一规范的组织次序,这样方便收集、录入和数据信息与图形间的符合,从而大大地减小人为原因导致的数据录入失败。如外业观测时,将各种数据信息统一规范格式设计为∶排序号,测量站点,仪高设站。在具体的操作时,也可按照要求进行字母标注,如∶排序号,测点名,镜高,HO、VO、S0、H1、V1、S1。字母的变化也可用于表达不同的意义,比如∶H1、V1、S1记载为0、0、0时,表明碎部测试;H1、V1、S1记载不为0、0、0时,表明导线测试。在测试地点卯上也用各种各样的简码代表各种地物,比如∶18代表普通房屋;十九代表简易房;20代表工程用房。由于数据管理的统一格式和编码的广泛使用,能够实现对各种测量项目(导线测量和碎部测量)的统一录入,将数据处理系统化和流程性,便于大数据的管理。

（二）数据的录入与转换

观测数据信息的记录在业数据采集管理系统中尤为重要,其直接影响数据分析的有效性保存和效率。设计的外业数据智能收集管理系统,能够实现所有数字键盘用户界面和编码键盘用户界面,并且通过录入内容的判断能够自动实现用户界面间的转换,极大便利了野外数据信息的收集。

各种观测数据分析与信号录入完毕后,系统需要设置适当的数据共享区域并加以存放。接着,使用Reg-ister Window Message完成函数登录,设置好数据交换区和互斥日期,然后按照要求完成程序编写,以实现对统计结果的转换^[2]。

（三）数据存储与传输

数据保存时,使用机载转换程序将观测数据进行格式转换,并转化为文字方式后进行最终存储,将储存数量按次序统一进行编号,将保存的文字格式统一使用。

如测站设置数据∶

1,2.1.45,112.258,372.392,482.896定向数据∶

2.3,0,182.4311.84.7594,17.0798,112.1423,218.2012,11.1798
碎部观测数据∶

A1,1.16,226.6301,89.1443,22.2461,0,0,0

保存的数据,都可以使用仪器的USB端口连接U盘导出。内业处理时,还能够直接从软件系统中完成编辑、合并、计算等处理工作,比传统的方法既快捷又安全。

四、智能全站仪采集数据系统的实际应用

因为原有的数值采集方式自动化程度不高,对环境适应性也不好,导致了测量员管理工作繁琐和工作效率低下。在传统数据采集方式的技术基础上,运用了现代智能全站仪的工作平台,并根据业务的实际工作特点,研制了智慧数据采集管理系统,主要克服了传统单一数码采集方式的缺陷。开发的智能数据信息收集管理系统,是智能全站仪测试实现数据信息智能收集强大优势的基础条件之一,使智能全站仪测试在数据组织、记录、交换、保存和数据传输等方面都更加便捷、简洁、容易运行,不但可以高效进行对外业数据信息的收集,还可以检核相应的限差指标和自动高程平差运算,是同时实现监控监测和碎部检测的理想操作系统之一。

测量建筑前,编制了地物的基本属性编码(如表1)。属性编号时,将使用频率较大的地物尽可能用容易进入的方式编号,将采集数据的先后顺序尽可能和地物编码号相互协调。

后视点需要盘左盘右读数记录的格式∶

顺序号,后视点名,镜高,H0、V0、S0、H1、V1、S1碎部点读数记录的格式∶

顺序号,测量点名,镜高,H0、V0、S0、0、0、0导线点等测数记录的标准格式∶

顺序号,后视点名,镜高,H0、V0、S0、H1、V1、S13.2数据的转化

监测现场录入的观测数据信息,必须通过转换编程变为数据库服务器的格式统计信息,数据转换的编程如下∶((1)用API函数搜索智能全站仪的低层伺服进程,假如搜索不了,则使用CreateProcess实现生成。(2)与注册伺服进程对话信息语句。(3)设置了数据交换区和互斥时间。(4)设置模式和参数,进行数据交换3.3数据的储存和输出检测数据信息的高效存储与传递,成为智慧数据采集设计中的重点。智能数据采集系统的实时记录检测将数据结果最后以文字方式加以存储。

五、结语

与传统监测数据信息收集方式相较,智能数据信息收集管理系统将监控监测与碎部检测同步完成,极大地提高了检测效果,并有着更突出的使用优越性。实际的使用证明了,运用智能电子全站仪的智能数据信息收集管理系统实现外业数据信息收集,不仅解决了传统外业数据采集模式的所有缺点,还使得数据安全性与设备运行的环境适应性都明显增强。而随着智能电子全站仪应用平台的进一步发展和开放,智能电子全站仪能的数据信息收集性能也会越来越完美。

参考文献：

[1]物联网信息的智能采集方法研究[J]. 乔月园. 福建电脑. 2020(05).

[2]基于RFID技术的服装生产信息智能采集与实践[J]. 张技术,徐亚萍,孙玉钗. 针织工业. 2020(08).