1、 水准与沉降评估系统 使用说明书 前 言 “测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”简称科傻系统 (COSA),意即用高科技集成的傻瓜式测量数据采集和处理系统。它将测量学基本原理和现代科技相结合，对电子全站仪（ TPS）、电子水准仪 (ELI)、全球定位系统 (GPS)进行控制测量的观测值进行处理 ,实现各种类型的控制网平差、质量检核、输出报告等功能。 科傻系统（ COSA）主要包括 CODAPS、 EREPS、 CosaGPS 和 CosaLEVEL四个子系统。本手册是关于 CosaLEVEL 的使 用说明书。 CosaLEVEL 是高铁水准测量与沉降评估系统，它由以下 4
2、个主要模块组成： （ 1) 水准测量数据处理模块。它能对水准网、三角高程网进行平差计算，自动读取徕卡，天宝和拓普康数字水准仪的观测值文件 (GSI、 DAT，RAW 格式 )，转换为平差输入数据文件（ IN1），具有观测数据概算、粗差探测、闭合差自动搜索和生成 word 平差报告等功能。 （ 2）沉降观测数据分析模块。它能对多期沉降观测数据进行汇总管理，建模，自动生成 EXCEL 格式的沉降报告，在 AutoCAD2008 下显示沉降量，沉降速率以及沉降建模曲线。 （ 3）常用测量工具模块。它能进行各种坐标变换，可以实现测量工作中经常遇到的不同直角坐标系、直角坐标与大地坐标的相互变换。 （ 4
3、） 沉降评估功能。软件能够将各个监测点的信息采用数据库管理起来，并根据需要显示各个测点的沉降变化曲线。软件采用 7 中不同的方法对沉降过程进行建模和评估，可推算出铺轨时间。 I 目录 第一章 概述 . 1 1.1 系统简介 . 1 1.2 安装及运行 . 1 1.3 快速入门 . 2 第二章 项目管理 . 6 2.1 项目 . 6 2.2 文件 . 12 2.3 导入导出 . 13 第三章 水准数据处理 . 20 3.1 生成近似坐标文件 . 20 3.2 概算 . 21 3.3 粗差探测 . 22 3.4 基准点稳定性分析 . 23 3.5 网平差 . 23 3.6 闭合差计算 . 24 3
4、.7 网平差报告 . 25 第四章 沉降数据整理与输出 . 26 4.1 沉降数据汇总 . 26 4.2 合并首期观测值 . 27 4.3 输出沉降记录表 . 29 4.4 输出沉降汇总表 . 33 II 第五章 沉降预测 . 37 5.1 数据格式 . 37 5.2 运行软件 . 41 5.3 数据库基本操作 . 41 5.4 观测记录数据入库 . 41 5.5 实测和预测曲线绘制 . 42 5.6 打印实测和预测曲线 . 43 5.7 删除观测点记录表 . 43 5.8 观测点数据查看和编辑 . 44 第六章 坐标转换 . 46 6.1 XYZ- BLH. 46 6.2 BLH-XYZ .
5、 47 6.3 XY-BL . 48 6.4 BL-XY . 48 6.5 XY1-XY2 . 49 6.6 XY1-XY2 . 50 第七章 输出网络数据库记录表 . 51 7.1 观测信息属性表 . 51 7.2 网络数据库记录表的生成 . 51 第八章 简要操作步骤 . 52 8.1 水准平差 . 52 8.2 记录表与汇总表的输出 . 60 附录 1 简要操作步骤 . 67 III 附 1.1 项目 新建项目 . 67 附 1.2 导入 /导出 -导入已知点数据 . 67 附 1.3 导出 Excel 手簿 . 68 附 1.4 编辑导出的 Excel 手簿 . 68 附 1.5 导入
6、 Excel 手簿 . 68 附 1.6 网平差 . 69 附 1.7 闭合差计算 . 69 附 1.8 高程网平差报告 . 69 附 1.9 沉降数据汇总 . 69 附 1.10 输出沉降记录表 . 69 附 1.11 导出沉降记录表 . 69 附 1.12 沉降曲线绘制 . 69 附 1.13 沉降曲线打印 . 69 附录 2 CosaLEVEL 文件命名规则 . 70 附 2.1 文件命名规则 . 70 附 2.1 工程文件 . 70 附 2.2 高程控制网相关文件 . 70 附 2.3 项目无关的文件 . 70 附录 3 实例文件目录 . 71 附 3.1 水准数据 处理 . 71 附
7、 4 沉降记录表样例 . 71 附 4.1 路基沉降量记录表 . 71 附 4.2 路基观测桩沉降量记录表 . 73 IV 附 4.3 涵洞沉降量记录表 . 74 附 4.4 桥梁墩 (台 )沉降量记录表 . 74 附 4.5 隧道沉降量记录表 . 75 1 第一章 概述 1.1 系统简介 “高铁水准测量与沉降评估系统 (CosaLEVEL)” 是以水准网平差和沉降观测数据处理及变形评估为主要功能的测量软件，软件包括两部分：水准数据处理部分和沉降评估部分。 其中水准数据处理部分以电子水准仪的原始观测数据为主要数据来源，实现了从外业数据采集、质量检核、数据预处理到内业网平差、沉降观测数据分析、生
8、成电子手簿及报表输出的自动化作业流程。 沉降评估部分能够将外业数据处理结果导入到数据库中管理，并且按照客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南中的相关规定，实现了 7 中沉降评估的方法，并自动选择最优方法进行沉降评估。 程序运行环境为： 操作系统 :Windows2000/WindowsXP/WindowsVista/Windows7 软件环境： MS office 2003 1.2 安装及运行 1.2.1 安装 运行 CosaLEVEL系统盘上的安装程序 SETUP.EXE后，按提示操作即可。安装程序自动在程序组增加“ CosaLEVEL”程序项。 2 1.2.2 运行 在 USB 口上插入
9、加密狗后，点击“开始”菜单栏“程序”组项，会出现“ CosaLEVEL”程序组，单击该选项，屏幕显 示程序主界面，如图 1-1所示。简要操作步骤参见附录 1。 图 1-1 系统界面 1.3 快速入门 1.3.1 创建项目 CosaLEVEL 采用项目的方式管理数据。所有与当前项目有关的数据将以特定的文件名称保存在指定的路径下，方便用户管理。因此，做数据处3 理首先要创建或者打开项目。 （ 1）新建项目：点击菜单项“项目 -新建项目”或者点击左侧项目栏的“项目 -新建项目”，输入项目名，选择（或者手工输入）项目路径，选择项目类型即可创建一个新项目。（详见 2.1.1）新建项目后系统会自动弹出 项
10、目属性对话框，提示修改属性。 （ 2）打开项目：点击菜单项“项目 -打开项目”或者点击左侧项目栏的“项目 -打开项目”，选择一个项目文件（扩展名为 csp），打开即可。（详见 2.1.2） 打开项目之后要对项目属性设置，点击菜单项“项目 -项目属性”或者点击左侧项目栏的“项目 -项目属性”，大部分属性都有缺省值，请认真检查各项设置是否正确，避免影响解算。（详见 2.1.3） 1.3.2 数据文件 新建项目后，系统就生成一个空的项目了，下一步就是怎样把数据添加到项目里。系统提供了两种方式：添加和导入。（注：打开文件 时，系统不会自动将文件添加到项目。） （ 1）添加文件：点击菜单项“项目 -添加
11、文件”或者点击左侧项目栏的“文件 -添加文件”，系统弹出添加文件面板，选择需要添加文件类型，单击添加，即可向项目中添加一个空白文件，文件内容可手工编辑。 （ 2）导入文件：点击菜单项“项目 -导入”或者点击左侧项目栏的“导入”，可直接导入已编辑好的数据文件（ in1 文件），也可以直接导入数字水准仪（徕卡、天宝 ,拓普康）的原始观测数据 ,但是导入前建议先导入已知点数据，系统将自动将已知点数据添加到生成的数据文件，若没有先导入已知点坐标，则 生成的数据文件中将不包含已知点数据，可手工编4 辑数据文件，添加已知点信息。（详见 2.2） 1.3.3 水准数据处理 添加了必要的数据之后就可以进行数据
12、处理。数据处理主要包括 3 个环节：数据预处理、平差计算、闭合差计算和报表输出。 数据预处理 包括生成近似坐标、概算、粗差探测。 （ 1）生成近似坐标：该项功能是先不进行概算，而直接进行平差得到一个初步的平差结果，根据该结果生成近似坐标文件（ xyh 文件）。也可以添加空白的近似坐标文件，通过手工编辑来形成该文件。 （ 2）概算：点击菜单项“数据预处理 -概算”或者点击左侧项 目栏的“数据预处理 -概算”并选择合适的网类型，概算除了需要数据文件，还需要近似坐标文件（ xyh 文件）。 （ 3）粗差探测：点击菜单项“数据预处理 -粗差探测”或者点击左侧项目栏的“数据预处理 -粗差探测”并选择合适
13、的网类型，粗差探测完成后系统会弹出粗差探测报告，若数据含有粗差，系统会给出提示。 网平差 是 CosaLEVEL 的主要功能，可以进行高程网的平差计算。点击菜单项“数据处理”或者点击左侧项目栏的“网平差”，平差完毕后系统弹出平差报告，包含平差结果和精度信息。平差需要 in1 文件，只有数据文件完整，正确， 才能得到正确的结果。 闭合差计算 点击菜单项“数据处理 -闭合差计算”或者点击左侧项目栏的“数据处理 -闭合差计算”，系统可以自动搜索闭合环和闭合线路并计算闭合差。 根据高差观测值文件自动寻找出水准附合线路和最小独立闭合环线路，存放于闭合差线路文件“项目名 .GCI”中，根据闭合差线路文件，自
