2024年4月26日发(作者：)
DOI:10.13265/xb.2013.01.011
第
34
卷第
1
期
江西理工大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Vol.34,No.1
Feb.2013
2013
年
2
月
文章编号：
2096-3045
（
2013
）
01-0042-05
LeicaIDX格式数据的可视化编辑软件研制
徐昌荣
,
摘
邬雪江
(
江西理工大学建筑与测绘工程学院
,
江西赣州
341000)
要：在利用全站仪进行野外数据采集过程中，往往会出现设站、定向、仪器高、棱镜高数据输
入等错误
.
传统的解决方法是采用重测或一些间接方法处理，这样不仅不直观而且效率很低
.
笔
者通过采用
C#
语言和
WPF
技术研制针对全站仪原始格式数据文件可视化编辑软件
,
软件通过
卫星图片纠正和数据检索等技术实现上述错误类型的预报、检查及定位，利用图形与数据结合的
方法实现可视化编辑修改各种类型错误并输出正确
IDX
格式数据文件，通过
IDX
格式与
DAT
格式的相互转化实现南方
CASS
软件数据接口，给生产单位带来了巨大的便利
.
该软件已经为赣
州市某生产单位所使用并取得较好的效果
.
关键词：
C#
；
WPF
技术；
IDX
格式；
DAT
格式
中图分类号：
TU198
文献标志码：
A
DevelopmentofLeicaIDXformatdatavisualeditingsoftware
XUChang-rong,WUXue-jiang
(SchoolofArchitecturalandSurveying&MappingEngineeringJiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou341000,China)
Abstract:Intheprocessofcollectingfielddatabyusingtotalstation,thereusuallyappearsomeerrors,such
asastation,orientation,highofinstrument,prismhighdatainputerror,ditionalsolutionistoretest
horofthispaperhasdevelopeda
visualeditingsoftwarefortotalstationoriginalformatdatabyusingtheC#languageandWPFtechnologies,
Softwarerealizesforecast,examinationandpositioningoftheerrortypesthroughthesatelliteimagecorrection
anddataretrievaltechnique,alsobyusingthegraphicsanddatabindingmethodtorealizevisualeditingof
varioustypesoferrorsandtheoutputofthecorrectIDXformatdatafilethroughtheIDXformatandDAT
ftwarehasbroughtgreat
conveniencetotheproductionunitsandhasbeenusedforaproductionunitinGanzhouandhasachievedgood
effects.
Keywords:C#;WPFtechnology;IDXformat;DATformat
集
[1]
不仅在仪器的操作上简单、方便、具有人性化，
0
引言
目前，国内外利用徕卡全站仪进行野外数据采
而且具有测量距离远和精度高等特点，因而在市场
上被更多的生产单位，尤其是专业化测量单位所青
睐
.
徕卡全站仪存储的测量数据格式有
IDX
、
GSI
收稿日期：
２０１２－０９－１７
基金项目：
江西省教育厅科技项目（ＧＪＪ１１４７３）
作者简介：徐昌荣（
1964-
），男，教授，主要从事大地测量技术和地理信息系统应用开发等方面的研究，
：
xmap2002@.
第34卷第1期
徐昌荣，等：
LeicaIDX
格式数据的可视化编辑软件研制
43
和
ASC
三种
[2]
.
其中
GSI
格式数据文件及
ASC
格式
数据文件数据量小，而且其信息易识别与获取
.
徕
卡全站仪最大优点源于其后缀名为
IDX
格式数据
文件，该文件不仅包含了大量的测量信息，而且信
息之间存在一定数学逻辑关系
.
为此，笔者采用当
前较流行的
C#
语言和
WPF
技术开发针对
IDX
格
式数据文件可视化编辑软件，有利于诸如：设站、定
向、仪器高和棱镜高数据输入等错误的快速、准确
查询、定位和纠正，得到正确的
IDX
格式数据文
件，同时可以转化为后缀名
DAT
格式数据文件，为
南方
CASS
软件用户提供数据接口
[3]
.
利用该软件处
理上述错误可以提高测量效率、节约成本
.
下面对
其涉及的关键技术及其应用进行深入探讨
.
1.2WPF
技术应用
目前全球
90%
以上的电脑用户基本上都在使
用微软公司发布了
Windowsxp78
操作系统，这些
操作系统的最大优势是在
.NET
平台上运行
.C#
语
言由此孕育而生，它是一种面向对象的高级程序设
计语言
.WPF
技术是微软新一代图形系统，运行在
.
NETFramework3.0
架构下，为用户界面
2D/3D
图
形、文档和媒体提供了统一的描述和操作方法
.
WPF
相对于
Windows
客户端的开发来说，向前跨
出了巨大的一步，它提供了超丰富的
.NETUI
框
架，集成了矢量图形，丰富的流动文字支持
flow
textsupport
，
3D
视觉效果和强大无比的控件模型
框架
.WPF
其实不仅仅是图形引擎而已，全新的架
构将给
Windows
应用程序的开发带来一次革命
.
笔者通过采用
C#
语言及其
WPF
技术研制针对全
站仪原始格式数据文件可视化编辑软件，有利于程
序高效运行及其良好可视化编辑等操作，方便用户
操作使用
.
1
关键技术
1.1
全站仅
IDX
格式数据文件优势
IDX
格式数据文件可以通过记事本方式阅读，
该格式数据文件不仅包含丰富的测量数据，而且十
分复杂，数据与数据之间具有一定数学逻辑关系
.
比如：文件中的
DATABASE
与
ENDDATABASE
之间包含测量碎部点和控制点的三维坐标值、代
码、测量点的当前时间等信息，它们可以根据文件
中的
THEODOLITE
与
ENDTHEODOLITE
之间包
含的信息通过特定的数学模型计算得到
.
当进行野外数据采集过程中出现设站、定向、
仪器高、棱镜高数据输入等错误时，对于一般测绘
人员会采用重新测量来解决问题，但是重复测绘工
作会给生产单位带来巨大的损失，严重阻碍测绘工
作高效的进行
.
对于有经验的测绘人员往往会通
过修改全站仪原始数据来改正这些错误，但是方法
不直观，而且处理起来比较复杂、效率比较低
.
基
于
IDX
格式数据文件优势，采用当前较先进的
C#
语言
[4-6]
，使用
WPF
技术
[7-8]
研制软件，以实现针对
全站仪原始格式数据文件错误的检查、可视化编辑
纠正、
IDX
格式至
DAT
格式的转化等功能，达到快
速、准确定位错误类型及对该错误进行可视化编辑
纠正的目的，为测量技术人员带来方便的同时提高
生产效率
.
2
开发实现
2.1
错误数据类型检查及定位
野外数据采集过程中，往往会出现设站、定向、
仪器高、棱镜高数据输入等错误
.
一般检查的手段
有人工现场发现错误、内业展点发现错误
.
这些手
段单一且需要较高的专业技能，难以应对复杂错误
类型，现笔者研制的软件提出以下几种解决方案，
以实现测量错误类型的初步预报及定位
.
（
1
）软件通过对
IDX
格式数据文件按照以点
名或测量时间为索引进行数据检索分析，可以检索
出重复碎部点、飞点、一测站中的设站点及其对应
的碎部点的点名和个数
.
（
2
）利用旋转、缩放、平移技术
[9]
将卫星影像坐
标系转换到测量结果的坐标系中
.
通过已知的控
制点计算旋转、缩放、平移三参数，就可以对卫星影
像进行纠正
.
根据测量点在实地的位置与测量点
在卫星的位置的对比可以分析测量过程中是哪个
环节出现问题
.
（
3
）卫星影像精度太低会导致方法（
2
）不能检
44
江西理工大学学报2013
年
2
月
查定位测量错误类型，为了克服这一缺陷，实现自
动化检查、定位测量错误类型
.
软件通过对相关的
控制点数据及定向点数据进行分析比对，可以发现
设站、定向是否存在问题
.
利用同一点不同的两站
或两站以上的高程数据按照三角高程计算公式反
推仪器高或棱镜高，可以发现两者是否存在问题
.
2.2
错误数据类型可视化纠正
（
1
）
IDX
格式数据文件编辑纠正原理
.
野外数
据采集过程中，往往会出现诸如设站、定向、仪器
高、棱镜高数据输入错误
[10-11]
.
理论上这四种典型
错误自由组合得到
15
种错误，利用
IDX
格式数据
文件中信息与信息之间的逻辑数学建立特定的数
学模型，采用
C#
语言和
WPF
技术实现针对上述
类型错误的可视化编辑纠正，并得到正确的
IDX
格式数据文件
.
（
2
）建立数学模型
[12]
.
测量碎部点的三维坐标
可以根据
IDX
格式数据文件中的
THEODOLITE
与
ENDTHEODOLITE
之间包含的测站点的点名、
代码、仪器高、输入的坐标和碎部点的点名、代码、
水平角、垂直角、平距、棱镜高、测量时间等测量信
息计算得到
.
因此，根据测量学原理建立数学模型
.
如
[1]
全站仪高程计算采用三角高程，如图
2
，点的
高程计算公式如下：
2
h
12
=Dsina
12
+(1-k)
D
cosa
12
+i
1
-i
2
2R
2
（
3
）
式（
3
）中：
D-
斜边，
a
12
-
垂直角，
i
1
-
仪器高，
i
2
-
目标
高，
k-
大气折光系数
.
（
3
）软件流程图
.
利用
C#
语言和
WPF
技术进
行程序架构设计，通过点名、时间、代码等为索引构
建集合
.
利用
IDX
格式数据文件中的内在数学逻
辑关系将测站信息与碎部点信息有机的联系起来，
实现软件对各种测量错误的检查、定位、编辑修改、
格式转化等功能，程序流程图如图
3
所示
.
图
1
，点的测量坐标计算公式如下：
X_
碎部点
=X_
设站点
+
平距
*cos(a
1
+a
2
)
Y_
碎部点
=Y_
设站点
+
平距
*sin(a
1
+a
2
)
（
1
）
（
2
）
其中：
a
1
为方位角，
a
2
为测量点与定向点至设站点的夹角
.
第34卷第1期
2.3
创建数据接口
徐昌荣，等：
LeicaIDX
格式数据的可视化编辑软件研制
45
量
.
软件通过利用两站包含的角度、距离、棱镜高、
仪器高等信息按照公式（
1
）（
2
）（
3
）进行重新计算得
到碎部点坐标，并且与
IDX
格式数据文件的对应
点坐标进行比较分析发现，对应坐标差值在允许精
度范围下，认为本次设站、定向、棱镜高和仪器高数
据输入是正确的
.
反之，如果高程坐标差值超出允
许精度范围时，则是棱镜高或仪器高输入错误；如
果坐标差值超出允许精度范围时，则是设站、定向
错误，通过以点名为索引检索出的设站点及定向点
坐标数据与已知控制点数据进行自动比对判断是
设站还是定向出现错误
.
（
4
）对于设站、定向、棱镜高和仪器高数据输入
错误时，利用鼠标直接双击设站点、定向点，在弹出
的对话框中输入相应的改正值
.
棱镜高或仪器高
改正值可以利用
KZ1
设站得到的点
8
和利用
KZ2
设站得到的点
8
通过公式（
3
）反算得到
.
后点击纠
正可得到正确的
IDX
格式数据文件，同时转化得
到后缀名为
DAT
格式数据文件
.
其中点图形显示
如图
4
，
DAT
格式数据显示如图
5
，软件的各项功
能都得到完全实现
.
目前，南方
CASS
成图软件占有了
90%
市场份
额，其使用的数据格式文件是后缀名为
DAT
的数
据文件，由于
IDX
格式数据文件中的内容十分丰
富，南方
CASS
成图软件不能直接处理这一复杂数
据格式文件
.
为此，笔者开发了南方
CASS
数据接
口，方便南方
CASS
软件用户直接使用
.
通讯接口的实质就是
IDX
格式数据文件与
DAT
格式数据文件的转换
.
后缀名为
DAT
格式数
据文件的格式主要有两种
.
（
1
）有编码的数据格式：点号，代码，
Y,X,H
（
2
）无编码数据格式：点号，
Y,X,H
通过利用测站集包含的信息按照
DAT
格式写
入数据文件，得到
DAT
格式数据文件，笔者通过采
用
C#
语言和
WPF
技术实现两种通讯接口
.
一是
利用
C#
语言中的集合思想，构造测站集合，测站
集中的每一测站包含有设站点坐标及该设站上对
应的碎部点坐标信息，通过
C#
语言将其信息提取
出来并重新计算点位坐标后按照
DAT
格式数据输
出即可实现格式的转换；二是利用
C#
语言从正确
的
IDX
格式数据文件中的
DATABASE
与
END
DATABASE
之间的信息提取设站点及碎部点的坐
标信息，后按照
DAT
格式数据进行输出
.
3
应用实例
赣州南冶测绘技术有限公司某次利用
Leica402
全站仪进行在江西理工大学周边进行野
外数据采集项目
.
现分析包含建筑物、树木、路灯
等地物信息，利用谷歌地图下载包含上面信息的影
像图片
[13]
及其得到的
IDX
格式数据文件，依据这两
大类数据，利用本程序进行处理分析
.
软件经试用
发现：
（
1
）可初步检测诸如：飞点、重复点等测量错误
.
（
2
）在测量数据正确的情况下，测量特征点在
卫星影像上的位置与实际位置的偏离很小，认为是
正确的测量数据；在测量数据存在问题的情况下，
测量特征点在卫星影像上的位置与实际位置的偏
离很大，则是错误的测量数据
[14]
.
（
3
）可以通过对相关控制点及其定向点数据以
及同一点的不同站的高程数据进行自动分析比对，
判断错误类型
.
具体如下：以
KZ1
为设站点、
1
号点
为定向点进行测量
KZ2
点及其它碎部点，后再以
4
结束语
软件界面友好，操作简单方便，该软件已经为
KZ2
为设站点、
KZ1
为定向点进行其他碎部点测
46
江西理工大学学报
2000.
2013
年
2
月
赣州市某生产单位所使用并取得较好的效果，实现
了针对野外数据采集过程中常见错误快速定位、可
视化编辑修改得到正确的
IDX
格式数据文件、
IDX
格式与
DAT
格式数据的转化提供南方
CASS
软件
数据接口
.
为测绘专业人员、非测绘专业人员及南
方
Cass
软件用户带来极大的便利，同时也给生产
单位创造一定的经济效益
.
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2011.
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第
36
页）
通过公式计算计算竖向承载力和模拟承载力
结果对比如表
2.
表
2
计算结果与模拟结果对比
构件编号
公式计算承载力
/kN
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Y
2
Y
3
Y
4
Y
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1742.621964.261705.44
1626.92
1784.63
1688.59
1805.697
1747.39
1700.89
1693.49
3.19978.7813-2.401-4.3495.3818
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（计算
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/
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从表
2
可以看到，公式计算的双层箍筋约束混
凝土圆形柱的竖向承载力与模拟的差别都在
10%
以内，吻合较好，且该模拟方法是经过试验验证的，
所以可以认为该公式可以预测双层箍筋约束混凝
土圆形柱竖向承载力
.
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