１背景
在实际工作中，大比例尺数字化测图主要指野外实地测量＋电子平板测绘方法，目前这种测图方法广泛应用到数字化生产中，在生产过程中，仪器设备最容易出问题的地方是全站仪与电子平板相互连接的数据传输线，因为数据线的质量参差不齐或天气寒冷等种种因素，导致数据线经常损坏，一旦发生这种情况，外业生产就不能顺利进行。大比例尺数字化测图的一般流程为：（１）测前准备：认真学习专业技术设计书，搜集测区的控制资料。（２）踏勘：了解测区环境，主要道路、村镇基本情况，进行野外的变化发现调查，确定变化区域，同时对图上展绘的控制资料进行实地确认。（３）编写技术设计书：内容包括项目名称，测区位置，作业内容，作业方法，作业依据，取舍要求，地形图成图要求等。（４）控制测量：布设图根控制。（５）地形图测图：野外用全站仪测绘碎部点（地形和地貌的特征点）得到水平角、垂直角、斜距等数据，利用程序将以上数据经计算展绘到测图软件上，最后编辑成地形图［１］。（６）地形图的检查与上交：对测绘成果进行内外业检查，无误后上交成果。在上述的流程中，本文要解决的问题是地形图测图中的展点程序环节。
２关键技术
本文将通过无线传输技术通讯全站仪，将全站仪传回的数据进行分析、验证，实时将所测点位展绘到测图软件中。
２．１数字化测图软件
国内外有不少测绘行业的相关测图软件，较著名的国内软件有“威远图”、“开思”、“山维”等。各软件平台都有自己独到的优势和特点。如“威远图”和“开思”，基于ＡｕｔｏＣＡＤ环境作了二次开发，直接生产工程设计软件环境需求的ＤＷＧ数据。避免因数据格式兼容性而产生的数据错误及数据不稳定，并且在后期的图形编辑中，还能够直接借助ＡｕｔｏＣＡＤ强大的图形编辑功能。“山维”软件是自行设计的独立软件平台，可生产ＤＸＦ格式的交换数据。自主性强，不受支撑软件平台的制约。本文选用的测图软件是广州开思软件。
２．２电子平板与全站仪间的实时无线蓝牙通讯
全站仪与计算机通常是采用ＲＳ－２３２串行连接［２］，也就是说全站仪与计算机的通信是通过一根线来完成的。经过蓝牙适配器无线解决方案（蓝牙与全站仪的连接匹配），可以使仪器与全站仪之间不再受连线的限制，只要用蓝牙串口适配器代替串口电缆插入两个设备的串行端口上，就可以实现串行端口间的无线通信。再通过在计算机上的实时通讯程序控制全站仪进行测量工作，并且将全站仪传回的数据进行分析、验证。利用ＶＢ６．０程序中的ＭＳＣｏｍｍ控件，配置正确通讯参数后，设计出与便携机间的通讯程序，通过发送数据申请，经无线蓝牙虚拟出的串口连接到全站仪，再把从全站仪传回的数据进行分析、验证。［３］具体的实现步骤如下：
（１）安装蓝牙驱动：让平板电脑最大效率的发挥蓝牙功能，需要先安装和蓝牙适配器配套的光盘驱动程序。
（２）全站仪的设置与连接：全站仪选用的是日本拓扑康３００２Ｎ，在操作界面下，将ＲＳ－２３２Ｃ下的［波特率］调为４８００，［字符／校验］调为８／无校验，［停止位］调为１，［Ａｃｋ模式］调为标准方式，［ＣＲ，ＬＦ］调为关，［记录类型］调为ＲＥＣ－Ａ。（３）连接蓝牙串口适配器：数据线一端通过串口连接蓝牙适配器，另一端通过ＲＳ－２３２端口连接到全站仪，这样仪器的设置与连接工作准备完毕。（４）蓝牙与全站仪的匹配：电子笔记本上打开蓝牙，搜索适配器并进行匹配。至此，笔记本与全站仪间的蓝牙无线连通已经完成，蓝牙在笔记本上虚拟出一个串口，通过该串口与全站仪的蓝牙适配器连接，就如同在笔记本与全站仪间用数据线连接是一样的。下面就需要一个控制程序，发出命令，通过建立的蓝牙关系驱动全站仪，进而操作全站仪。［４］
２．３全站仪与笔记本间的数据发送与接收全站仪与笔记本间的数据通讯利用的是ＶＢ中的ＭＳＣｏｍｍ通信控件。程序实现步骤与方法如下：
（１）创建通讯窗体：在ＶＢ环境下创造一个窗体，用于驱动全站仪和接收来自全站仪的数据。
（２）设定通讯参数：将全站仪与程序的通讯参数输入一致，否则两者之间无法联通。
（３）数据的发送与接受命令：向全站仪发出测量指令［５］。ａ．向全站仪发出测量指令，测量指令参考各全站仪指令说明书内容。ｂ．从缓冲区得到全站仪传回的数据，例如：００６└？＋００００１７７２ｍ３２５２０４８＋１７５１３４９ｄ＋００００１００８＊６０＋００＋０００６１└ｃ．发送命令，告知全站仪数据接收完毕。ｄ．进行数据正确性验证：首先从上述数据中提取垂直角（Ｖ１），利用正弦函数得出数值Ａ。例如：Ａ＝Ｓｉｎ（Ｖ１），其次提取斜距（ＳＤ）、平距（ＨＤ），利用平距除以斜距计算数值Ｂ。例如：Ｂ＝ＨＤ／ＳＤ，最后计算Ｃ＝Ａ－Ｂ。如果Ｃ在一个允许的限差内，则说明从全站仪传过来的数据是正确的。
２．４实时展绘点位程序
（１）读取设站数据，写出观测数据：首先读取设站信息并记录在变量中，提取出设站坐标Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１，后视坐标Ｘ２、Ｙ２，后视定向值以及仪器高。然后创建观测数据文本，将上面提到的７个参数加上观测后得到的斜距、平距、垂直角、水平角一起存储在其中。
（２）计算前、后视方位角：前视方位角＝（水平角读数－后视归零值）＋后视方位角后视方位角＝Ａｔｎ（横轴坐标差／纵轴坐标差）
（３）计算前视点坐标：前视点横轴坐标＝设站横坐标＋水平距离＊Ｓｉｎ（前视方位角）前视点纵轴坐标＝设站纵坐标＋水平距离＊Ｃｏｓ（前视方位角）前视高程＝设站点高程＋仪器高＋（平距＊Ｃｔｎ（垂直角））－棱镜高（４）插入高程点和高程注记：首先在计算出的前视点位置插入高程点图块，然后在前视点位固定的位置插入前视高程值的注记文本。至此，外业利用蓝牙连接全站仪，实时计算并验证碎步数据信息正确性，展绘点位工作完毕。
３结束语
随着计算机智能技术的不断发展，成图软件的不断完善，测绘仪器的自动化不断提高，数字测图已经达到一个很高的水平。本文介绍的无线数字测图系统已经在外业生产过程中起到了很大的作用。野外的测图工作人员可以利用蓝牙技术在１０米的范围内进行无线数据通讯，程序将全站仪传回的数据进行分析、验证，实时将所测点位展绘到测图软件中。但是目前的蓝牙传输距离还是一个瓶颈，随着科技的进步无线蓝牙的传输距离可以达到百米乃至千米级别，并且数据传输稳定可靠的话，那目前的电子平板测图模式又可以有一个翻天覆地的变化。测站为自动跟踪式全站仪，可以无人操作；棱镜站有跑镜员和电子平板操作员（甚至平板操作员兼任司镜员）。全站仪自动跟踪照准立在测点上的棱镜，测量的数据由测站自动无线蓝牙传输给棱镜站的电子平板记录、成图。
作者：裴玉 单位：北京市通州区城乡测绘所
