CN113450076B - 水利工程测量一体化智能处理服务平台 - Google Patents

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CN113450076B CN202110762402.5A CN202110762402A CN113450076B CN 113450076 B CN113450076 B CN 113450076B CN 202110762402 A CN202110762402 A CN 202110762402A CN 113450076 B CN113450076 B CN 113450076B
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Abstract

本发明公开了一种水利工程测量一体化智能处理服务平台，包括导线模块、水准模块、编码转换模块和横断面成图模块。本发明优点在于通过水利工程测量一体化智能处理服务平台，打通测绘工作各工序之间、各软件之间的壁垒，充分发挥现有无人机航摄、CASS计算机绘图软件和断面成图软件的优势，改变现有的导线和水准线路布设方式，提高导线和水准线路布设的速度；解决在地形图绘制和断面图绘制中数据采集过程繁琐，采集速度慢，人工数据处理工作量大、工作难度大的问题，提高测绘工作效率，降低劳动强度。

Description

水利工程测量一体化智能处理服务平台
技术领域
本发明涉及水利工程测量，尤其是涉及水利工程测量一体化智能处理服务平台。
背景技术
随着测量仪器设备的发展和计算机的普及，测绘工作也已开始了自动化改革。水利工程工程测量中，已实现无人机航摄进行野外测量、CASS计算机绘图软件绘制地形图和断面成图软件绘制断面图。但在无人机航摄前需要先布设导线网和水准线路。当前导线网和水准路线的仍采用现场观测数据,返回室内进行平差计算、精度评定，得到导线控制网成果和水准线路成果，然后再返回现场布设导线网和水准线路。该过程不能及时发现观测数据的错误，容易造成返工，导致工作效率低，劳动强度大，布设导线、水准线路速度慢，无法与无人机航摄技术的效率相匹配。
在CASS计算机绘图软件绘制地形图之前，需要外业作业人员熟练记忆CASS计算机绘图软件中的各种地物编码，并由工作人员将采集的数据按照CASS软件要求的数据编码要求、数据格式和顺序要求整理之后，才能导入CASS绘制地形图。这就导致数据采集过程繁琐，采集速度慢，人工数据处理工作量大，出错率高。
在绘制断面图时，测量人员需要利用不同的软件，将设计线路转换为断面线数据，并以特定格式导出；实地放样后，将实地测量的断面数据，再转换为断面图和报表。该过程极大的降低了工作效率，增大了工作难度。
因此，为实现测绘工作的全过程自动化，需要建立一体化的平台，打通测绘工作各工序之间、各软件之间的壁垒，充分发挥现有无人机航摄、CASS计算机绘图软件和断面成图软件的优势，改变现有的导线和水准线路布设方式，提高导线和水准线路布设的速度；解决在地形图绘制和断面图绘制中数据采集过程繁琐，采集速度慢，人工数据处理工作量大、工作难度大的问题，提高测绘工作效率，降低劳动强度。
发明内容
本发明目的在于提供一种水利工程测量一体化智能处理服务平台。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，包括导线模块、水准模块、编码转换模块和横断面成图模块，
所述导线模块包括数据录入、平差计算、报表输出；其中，
所述导线模块数据录入，包括下述步骤：
S1.1.1，所述外业测量人员通过所述用户端设定确定观测参数，观测参数包括仪器型号、观测等级、观测点数、观测测回数和天气情况；
S1.1.2，外业测量人员进行第1测站点导线观测，通过用户端录入所述第1测站点的水平度盘盘左读数、水平度盘盘右读数、垂直度盘盘左读数、垂直度盘盘右读数、斜距、盘左边长、盘右边长、测站高和视点高测量数据；
S1.1.3，用户端计算第1测站点的2C值、指标差和边长较差；所述2C值=水平度盘盘左读数+180-水平度盘盘右读数；所述指标差=（垂直度盘盘左读数+垂直度盘盘右度数-360）/2；所述边长较差=盘左边长-盘右边长；
S1.1.4，用户端判断第1测站点的2C值、指标差和边长较差是否超过预设的限值；如果第1测站点的2C值、指标差和边长较差中有一个超过预设的限值，第1测站点测量数据作废，重新观测录入；如果均未超过预设的限值，继续下一步；
S1.1.5，用户端计算第1测站点的水平角、垂直角和边长；所述水平角=（水平度盘盘左读数+水平度盘盘右读数）/2；所述垂直角=（垂直度盘盘左读数+垂直度盘盘右读数）/2；所述边长=（盘左边长+盘右边长）/2；
S1.1.6，用户端判断第1测站点的水平角、垂直角和边长数据是否超过预设的限值；如果第1测站点的水平角、垂直角和边长中有一个超过预设的限值，第1测站点测量数据作废，重新观测录入；若均未超过预设的限值，继续下一步；
S1.1.7，第1测站点测量数据录入完成后，用户端首先进行测量数据入库检查，并及时将检查结果反馈给外业测量人员，检查无误后，将第1测站点的测量数据通过网络上传至所述服务端，录入服务端的数据库中；服务端对用户端上传的测量数据进行数据处理及存储；
S1.1.8，外业测量人员继续进行第2测站点导线观测，通过用户端录入第2测站点水平度盘盘左读数、水平度盘盘右读数、垂直度盘盘左读数、垂直度盘盘右读数、斜距、盘左边长、盘右边长、测站高和视点高测量数据；然后重复S1.1.3- S1.1.7步骤，依次完成其他测站点的测量数据处理及存储；
所述导线模块平差计算，包括下述步骤：
S1.2.1，服务端在所有测站点的测量数据入库完成后，计算导线起边方位角和终边方位角；
所述起边方位角为起始边已知点A和B的方位角，以下叙述中简称aAB，所述终边方位角为终点边已知点C和D的方位角，以下叙述中简称aCD；所述已知点是指已经知道该点在测量坐标系中的横坐标和纵坐标；计算按照象限公式计算，计算过程如下：
，
，
，
，
，
，
所述测量坐标系以x轴为纵坐标，y轴为横坐标，将测量坐标系分为四个象限；其中△yAB=YB-YA ，△xAB=XB-XA；XA代表已知点A的纵坐标，YA代表已知点A的横坐标；XB代表已知点B的纵坐标，YB代表已知点B的横坐标；△xAB代表已知点B和已知点A的纵坐标差值；△y AB代表已知点B和已知点A的横坐标差值；
S1.2.2，按照导线前进方向，依次计算导线边每两个相邻点的方位角；
导线前进方向是指导线起始边A点到导线终点边D点所指示的方向；A点与D点之间，除已知点B点和C点外，还由n个未知点，n个所述未知点是按设计要求设置在已知点B和C之间的加密点，其坐标值未知，n个未知点对应n个测站数据；
其中S1.2.1步骤中，已得知导线边已知点A和已知点B之间的方位角aAB，以及导线边已知点C和已知点D之间的方位角aCD，将n个未知点中的任意一个点标记为Mi，其中0≤i≤n的自然数；按照导线前进方向，点Mi+1位于点 Mi的前方，点Mi-1位于点Mi的后方，计算导线边每两个相邻点Mi与Mi+1的方位角；计算过程如下：
fβ= aAB+∑β左-n*180- aCD；a MiMi+1 =a Mi-1M+β左-fβ/n-180；
其中：aMiMi+1代表相邻点Mi与Mi+1之间的方位角，aMi-1Mi代表相邻点Mi-1与Mi之间的方位角；∑β左代表n个未知点水平角之和；β左代表未知点Mi+1与其后方点Mi和点Mi-1的水平角之和；a MiMi+1代表需计算的相邻点Mi与点Mi+1之间的方位角，a Mi-1Mi代表相邻点Mi-1与点Mi之间的方位角；
而且，当i=0时，Mi-1为M0-1，代表已知点A；Mi为M0，代表已知点B；
当i=n时，Mi+1为Mn+1, 代表已知点C；
当i=0时，计算已知点B与未知点M1之间的方位角，计算过程如下：
首先，计算aCD’=aAB+∑β左-n*180；
其次，计算fβ= aCD’- aCD；
然后，计算a BM1 =a AB+β左-fβ/n-180；
当i=1时，表示计算已知点M1与未知点M2之间的方位角，计算过程如下：
首先，计算aCD’=aAB+∑β左-n*180；
其次，计算fβ= aCD’- aCD；
然后，计算aM1M2 =a BM1+β左-fβ/n-180；
依次类推，计算出导线边每两个相邻点的方位角；
S1.2.3，计算导线上任意未知点Mi的增量坐标；所述增量坐标简称△XMi、△YMi；计算公式如下：
△XMi=d*cosaMiMi+1，△YMi=d*sinaMiMi+1；其中，d为相邻点Mi与点Mi+1之间的边长，边长由外业人员测量获得；
S1.2.4，计算未知点坐标增量闭合差；计算公式如下：
Fx=∑△X –(xC-xB)，Fy=∑△Y –(yC-yB)，其中，∑△X为S1.2.3步中计算的△XMi的总和，∑△Y为S1.2.3步中计算的△YMi的总和； XB代表起始边已知点B的纵坐标，YB代表起始边已知点B的横坐标；XC代表起始边已知点C的纵坐标，YC代表起始边已知点C的横坐标；
S1.2.5计算导线全长相对闭合差F；计算公式如下：
F=（Fx 2+ Fy 2）的开平方，K=1/(∑d/F)；其中∑d为所有未知点边长总和；
S1.2.6评定导线全长相对闭合差是否超过预设的限值，如果超限，服务端查找原因返回用户端；
S1.2.7，如果不超限，服务端计算导线中所有未知点的坐标；计算公式如下：
XMi+1=XMi+△X Mi- Fx*d Mi /∑d，YMi+1=YMi+△YMi- Fy*d Mi /∑D；其中XMi+1为点Mi+1的纵坐标，YMi+1为点Mi+1的横坐标；XMi为点Mi+1后方相邻点Mi的纵坐标，XMi为点Mi+1后方相邻点Mi的横坐标；△X Mi和△YMi为Mi+1后方相邻点Mi的增量坐标的；d Mi为点Mi+1后方相邻点Mi的边长；
S1.2.8，计算完成后，服务端将所计算出来的数据存储到服务端的数据库中；
所述导线模块报表输出，包括下述步骤：
S1.3.1，用户端向服务端请求报表输出；
S1.3.2，服务端自动将计算结果绘制控制测量路线图，同时生成控制点成果表，并返回给用户端。
所述水准模块包括数据录入、平差计算、报表输出；其中，
所述水准模块数据录入，包括下述步骤：
S2.1.1，外业测量人员通过用户端设定观测参数；
S2.1.2，外业测量人员通过用户端按顺序导入观测数据到服务端；所述观测数据以测段为单位，包含测段编号和若干个测站点数据；其中相邻两个观测点之间的水准线路被称为一个测段；观测点由设计单位提供，由外业测量人员预先为每个观测点设置全局唯一的观测点编号；测段编号由组成该测段的两个观测点编号组成，并分为往测和返测；
所述按顺序导入是指，外业人员导入数据应按照先导入所述往测所有测段的观测数据，再导入所述返测所有测段的观测数据；并应保证先导入测段的终点为后导入测段的起点；
所述水准模块平差计算，包括下述步骤：
S2.2.1服务端根据S2.1.1步骤中设置的观测等级，确定测站点数据需计算的改正项目；观测等级与改正项目对应关系见表1，其中√表示需要计算该改正项，×表示不需要计算该改正项；
表1：
S2.2.2，服务端参照GB/T 12897-2006《国家一、二等水准测量规范》和GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》中记载的计算方式计算出各项改正值，对测站点数据进行相应的修正；将修正后的测站点数据反馈给外业测量人员进行检查确认；
S2.2.3，外业人员检查无误后，服务端根据修正后的测站点数据，计算每个测段的长度、累积视距差和累积高差；
其中，测段的长度为该测段两个观测点之间所有测站点数据的前后视距长度之和；测段的累积视距差为两个观测点之间所有测站点数据的前后视距差之和；测段的累积高差为两个观测点之间所有测站点数据的高差之和；
S2.2.4，服务端按照往测的观测数据录入顺序，计算闭合环的总数量N；N为大于等于1的整数；
所述闭合环数量的计算过程为，依次检查每个测段的编号，当某个测段的起点与另一个测段的终点一样时，就将这两个测段及其中间的若干个测段记为一个闭合环，继续向下检查，直到找出所有的闭合环；
S2.2.5，计算闭合环的周长F和闭合环的闭合差W；
所述闭合环的周长F是该闭合环上所有测段的长度之和；闭合环的闭合差W是该闭合环上所有测段的累积高差之和与该闭合环起始点高差理论值的差值；
S2.2.6，计算整个水准线路MΔ、MW，根据国家三、四等水准测量规范进行精度评定；如果MΔ、MW的值符合S2.1.1步骤中设定的精度等级要求，继续执行S2.2.5步骤，如不符合S2.1.1步骤中设定的精度等级要求，反馈结果给外业测量人员，终止计算；
所述MΔ、MW计算过程如下：
/>
其中，W表示闭合环的闭合差，单位为毫米（mm）；F代表闭合环的周长，单位为千米（km）；N表示闭合环的总数量；Δ表示测段往测和返测高差的不符值，单位为毫米（mm）；R表示测段长度，单位为千米（km）；n表示测段的总数量；公式中的[]表示求和， [WW/F]代表每个闭合环的闭合差W平方后除以每个闭合环的周长F,再对所有闭合环求和；[ΔΔ/R] 代表测段往测和返测高差的不符值的平方除以测段长度，再对所有测段求和；
S2.2.7，计算整条水准线路上每个测段水准线路闭合差改正值vi；
所述计算过程如下：vi=- ×Wi；其中，∑n代表水准线路上所有测段的长度之和，ni代表当前计算的第i个测段的长度；Wi代表当前计算的第i个测段所属闭合环的闭合差；
S2.2.8，按照往测方向，计算任一观测点的高程值hi+1，计算过程如下：
hi+1=hi+Δh+ vi，
其中hi表示点i+1后方点i的高程值，其已经按照本步骤所述的计算过程预先计算得到；Δh表示点i+1的水准尺读数和点i的水准尺读数之差，vi表示第i个测段的闭合差改正数值；
当i=1时，代表计算第2个观测点的高程值，计算公式为h2=h1+Δh+ vi,其中，h1的高程值为设计给出的已知值；Δh为h2和h1测段的累积高差，该数据在S2.2.3步骤中计算得到；vi为第1测段水准线路闭合差改正值，由S2.2.6步骤计算得出；依次计算出所有的观测点高程值；
S2.2.9，将计算出来的数据存储到服务端的数据库中；
所述水准模块报表输出，包括下述步骤：
S2.3.1，用户端向服务端请求报表输出，服务端自动将计算结果汇总生成中间计算报表，同时生成高程路线图。
进一步的，步骤S2.1.1中，所述观测参数包括仪器型号、观测等级、观测方法和天气情况。
进一步的，步骤S2.1.2中，所述测站点是指水准测量工具架设的位置，其数量和位置是由外业测量人员根据其选用的水准测量工具的最大量程，以及相邻两个观测点之间的距离确定；所述测站点数据包括前后视距、水准尺读数。
所述编码转换模块包括下述步骤：
S3.1，首先建立一个CASCODE.txt文件的简码表，所述简码表的第一列为外业简码、第二列为识别简码、第三列为地物属性注释内容；所述外业简码为外业工作人员根据自己的操作和记录习惯自定义；
S3.2，通过编程语言将所述识别简码与CASS计算机绘图软件的内置码一一对应，实现外业人员输入的外业简码转换为CASS计算机绘图软件内置码；
S3.3，原始数据录入：外业人员将测量数据从测量仪器中导出，并导入所述服务端；
S3.4，数据检查：核对外业测量数据与所述简码表中的外业简码是否一致，若不一致要求操作人员确认或修改；
S3.5，数据处理：服务端按照CASS计算机绘图软件对数据的顺序和要求重新整理数据，形成一个供CASS计算机绘图软件直接使用的数据表，实现将外业数据自动化转换为CASS计算机绘图软件使用的数据。
进一步的，S3.2中，所述外业简码输入时，分为两种类型，即：点状地物或独立地物简码类型和线状地物简码类型；
S3.2.1对于点状地物或独立地物简码类型，输入步骤如下：
S3.2.1.1，外业测量时输入外业简码，建立外业简码与CASS计算机绘图软件内置码映射关系：
S3.2.1.2，运用计算机语言编写程序使外业简码转化为CASS计算机绘图软件内置码；
S3.2.2，对于线状地物简码类型，外业人员需同时输入外业简码、类别简码和连接码三部分；其中的所述类别简码和连接码为系统内置规则；输入步骤如下：
S3.2.2.1，外业人员在客户端输入外业简码、类别简码和连接码以及该测点的原始数据；
S3.2.2.2，服务端按照简码表，根据外业简码和类别简码，对输入的该测点原始数据进行分类，根据连接码判断该测点原始数据的排列顺序，根据相邻测点实测数据自动计算出隔点坐标，并插入到原数据列中；
S2.2.3，建立映射表：将所述原数据列中的数据格式按照CASS计算机绘图软件的数据格式进行整理转换；其中CASS计算机绘图软件内置码每一行描绘一个地物，最后一行只有一个字母E，该字母E为文件结束标志；CASS计算机绘图软件内置码每一行的数据格式为Code，N1，N2，……，Nn，E；其中：所述Code为该地物的地物代码；Nn为构成该地物的第n点的点号；N1、N2、……、Nn的排列顺序与实际顺序一致。
所述横断面成图模块包括下述步骤：
S4.1，导入设计路线数据，自动绘制出设计路线；
S4.2，配置横断面属性；所述横断面属性包括横断面间距和横断面长度；
S4.3，按照所述横断面间距依次计算各横断面的断面线中心点坐标和断面线的左、右基点坐标；
S4.4，自动生成RTK识别的横断面基点文件；
S4.5，导入外业测量的各断面点数据；
S4.6，将每个所述断面点分别与每条所述断面线的左、右基点构造三角形，以该断面点为基点向断面线做垂线，计算垂足点的坐标、垂足点到断面线中心点的距离D和所述垂足点到断面点的距离L；
S4.7，配置断面线阈值，根据所述断面线阈值筛选出各个横断面附近的测量数据；
S4.8，根据S4.7步中筛选的结果，将各个横断面附近的测量数据和S4.6步中计算得出的该测量数据所代表的断面点对应的垂足点到断面线中心点的距离D，按照数据组织格式整理为一个新的数据集F；
S4.9，按垂足点到断面线中心点的距离D由小到大进行排序，形成新的数据集F’；
S4.10，依次将数据集F’中的测量数据绘制出来，形成横断面图，同时将所述数据集F’生成断面数据表。
进一步的，S4.3步中，所述计算过程反复利用坐标正算和坐标反算数学公式来计算每个横断面的所述断面线中心点坐标和所述断面线的左右基点坐标。
进一步的，S4.6中，所述计算反复利用坐标正算和坐标反算数学公式来计算所述垂足点的坐标、垂足点到所述断面线中心点的距离D和垂足点到所述断面点的距离L。
进一步的，S4.7步中，所述筛选出各个横断面附近的测量数据的过程是通过判断S4.6步中所述垂足点到所述断面点的距离Ｌ与所述断面线阈值的关系，即：当L小于等于断面线阈值时，则该断面点为该断面附近的测量数据；当L大于断面线阈值时，则该断面点不是该断面附近的测量数据。
进一步的，S4.10中，所述横断面图、断面数据表为txt文档或者cad制图软件能够识别的文档。
本发明优点在于通过水利工程测量一体化智能处理服务平台，打通测绘工作各工序之间、各软件之间的壁垒，充分发挥现有无人机航摄、CASS计算机绘图软件和断面成图软件的优势，改变现有的导线和水准线路布设方式，提高导线和水准线路布设的速度；解决在地形图绘制和断面图绘制中数据采集过程繁琐，采集速度慢，人工数据处理工作量大、工作难度大的问题，提高测绘工作效率，降低劳动强度。
附图说明
图1是本发明所述水利工程测量一体化智能处理服务平台网络架构图。
图2是本发明所述平台系统架构图。
图3是本发明所述导线模块数据录入流程图。
图4是本发明所述导线模块平差计算流程图。
图5是本发明所述导线模块四象限示意图。
图6是本发明所述导线模块报表输出流程图。
图7是本发明导线模块所生成的控制点成果表。
图8是本发明导线模块所生成的控制测量路线图。
图9是本发明所述水准模块数据录入流程图。
图10是本发明所述水准模块平差计算流程图。
图11是本发明所述水准模块报表输出流程图。
图12是本发明所述水准模块生成的中间计算报表。
图13是本发明所述水准模块生成的高程路线图。
图14是本发明所述编码转换模块的流程图。
图15是本发明所述横断面成图模块的流程图。
图16是本发明所述横断面成图模块所生成的横断面图。
图17是本发明所述横断面成图模块所生成的成果表。
图18是本发明所述横断面成图模块的示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，由服务端和多个用户端组成；所述服务端用于对各用户端上传的测量数据进行数据处理，并实时将所述数据处理结果反馈给对应的用户端；所述用户端可以是手机、移动电脑、固定电脑等任何可以接入互联网，并且具有数据输入能力的设备；外业工作人员可以通过用户端对水利工程测量一体化智能处理服务平台进行相关的录入、查询及平台配置。服务端用于响应用户端的请求，满足用户端的功能需求。
如图2所示，本发明所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，包括导线模块、水准模块、编码转换模块和横断面成图模块；
所述的导线模块包括数据录入、平差计算、报表输出；外业工作人员通过用户端将测量数据导入远程的服务端，服务端对测量数据的自动化处理、保存及实时反馈，使外业人员能及时得到平差成果，精度评定和导线成果，提高了导线布设速度和工作效率；避免了返回室内再次整理测量数据和保存测量结果；
所述的水准模块包括数据录入、平差计算、报表输出；外业工作人员通过用户端将测量数据导入远程的服务端，服务端对外业测量数据的自动化处理、保存及实时反馈，使外业人员能及时得到平差成果、精度评定和水准成果，实现自动计算和自动汇总水准成果，输出符合资料归档格式的成果文件，提高了水准线路布设速度和工作效率，避免了返回室内再次整理水准数据和保存水准成果；
所述的编码转换模块根据外业工作人员的操作和记录习惯，通过自定义各种地物编码，简化外业工作人员数据采集过程，提高了外业数据采集速度；通过服务端对外业数据的全自动化处理，方便快捷的将外业数据处理为CASS计算机绘图软件所需的数据格式，降低了工作量和出错率，提高了绘图效率；
所述的横断面成图模块根据设计线路资料，自动生成横断面线，并根据外业测量数据，智能选择符合点位精度要求的点作为横断面点，自动生成符合水利要求的横断面图，实现横断面成图自动化，节约时间成本，提高工作效率；
如图3所示，本发明导线模块所述数据录入包括下述步骤：
S1.1.1，外业测量人员通过用户端设定确定观测参数，观测参数包括仪器型号、观测等级、观测点数、观测测回数和天气情况；
S1.1.2，外业测量人员进行第1测站点导线观测，通过用户端录入所述第1测站点水平度盘盘左读数、水平度盘盘右读数、垂直度盘盘左读数、垂直度盘盘右读数、斜距、盘左边长、盘右边长、测站高和视点高等测量数据；所述用户端可以是手机、移动电脑和固定电脑；
S1.1.3，用户端计算第1测站点的2C值、指标差和边长较差；所述2C值=水平度盘盘左读数+180-水平度盘盘右读数；所述指标差=（垂直度盘盘左读数+垂直度盘盘右度数-360）/2；所述边长较差=盘左边长-盘右边长；
S1.1.4，用户端判断第1测站点的2C值、指标差和边长较差是否超过预设的限值；如果第1测站点数据的2C值、指标差和边长较差中有一个超过预设的限值，第1测站点测量数据作废，需重新观测录入；如果均未超过预设的限值，继续下一步；
S1.1.5，用户端计算第1测站点的水平角、垂直角和边长；所述水平角=（水平度盘盘左读数+水平度盘盘右读数）/2；所述垂直角=（垂直度盘盘左读数+垂直度盘盘右读数）/2；所述边长=（盘左边长+盘右边长）/2；
S1.1.6，用户端判断第1测站点的水平角、垂直角和边长数据是否超过预设的限值；如果第1测站点数据的水平角、垂直角和边长中有一个超过预设的限值，第1测站点测量数据作废，需重新观测录入；如果第1测站点均未超过预设的限值，继续下一步；
S1.1.7，第1测站点测量数据录入完成后，用户端首先进行测量数据入库检查，并及时将检查结果反馈给外业测量人员，检查无误后，将第1测站点的测量数据通过网络上传至服务端，录入服务端的数据库中；所述服务端对用户端上传的测量数据进行数据处理及存储；
S1.1.8，外业测量人员继续进行第2测站点导线观测，通过用户端录入第2测站点水平度盘盘左读数、水平度盘盘右读数、垂直度盘盘左读数、垂直度盘盘右读数、斜距、盘左边长、盘右边长、测站高和视点高等测量数据；重复S1.1.3- S1.1.7步骤，依次完成其他测站点的测量数据处理及存储；
通过以上步骤，实现用户端向外业测量人员实时反馈各测站点的测量数据情况，及时发现各测站点的测量数据是否存在问题，若存在问题现场实时解决，避免外业人员返工，进而降低了劳动强度和成本，提高了工作效率。
如图4所示，本发明导线模块所述平差计算，包括下述步骤：
S1.2.1，服务端在所有测站点的测量数据入库完成后，计算导线起边方位角和终边方位角；
所述起边方位角为起始边已知点A和B的方位角，以下叙述中简称aAB，所述终边方位角为终点边已知点C和D的方位角，以下叙述中简称aCD；所述已知点是已经知道该点的横坐标和纵坐标；所述计算按照象限公式计算，以aAB为例，计算过程如下：
，
，
，
，
，
，
测量坐标系如图5所示，该测量坐标系以x轴为纵坐标，y轴为横坐标，将测量坐标系分为四个象限；其中△yAB=YB-YA ，△xAB=XB-XA，XA代表已知点A的纵坐标，YA代表已知点A的横坐标；XB代表已知点B的纵坐标，YB代表已知点B的横坐标；△xAB代表已知点B和已知点A的纵坐标差值；△y AB代表已知点B和已知点A的横坐标差值；
S1.2.2，按照导线前进方向，依次计算导线边每两个相邻点的方位角；
导线前进方向是指导线起始边A点到导线终点边D点所指示的方向；A点与D点之间，除已知点B点和C点外，还由n个未知点，n个所述未知点是按设计要求设置在已知点B和C之间的加密点，其坐标值未知，n个未知点对应n个测站数据；
其中S1.2.1步骤中，已得知导线边已知点A和已知点B之间的方位角aAB，以及导线边已知点C和已知点D之间的方位角aCD，将n个未知点中的任意一个点标记为Mi，其中0≤i≤n的自然数；按照导线前进方向，点Mi+1位于点Mi的前方，点Mi-1位于点Mi的后方，计算导线边每两个相邻点Mi与Mi+1的方位角；计算过程如下：
fβ= aAB+∑β左-n*180- aCD；a MiMi+1 =a Mi-1M+β左-fβ/n-180；
其中：aMiMi+1代表相邻点Mi与Mi+1之间的方位角，aMi-1Mi代表相邻点Mi-1与Mi之间的方位角；∑β左代表n个未知点水平角之和；β左代表未知点Mi+1与其后方点Mi和点Mi-1的水平角之和；a MiMi+1代表需计算的相邻点Mi与点Mi+1之间的方位角，a Mi-1Mi代表相邻点Mi-1与点Mi之间的方位角；
而且，当i=0时，Mi-1为M0-1，代表已知点A；Mi为M0，代表已知点B；
当i=n时，Mi+1为Mn+1, 代表已知点C；
当i=0时，计算已知点B与未知点M1之间的方位角，计算过程如下：
首先，计算aCD’=aAB+∑β左-n*180；
其次，计算fβ= aCD’- aCD；
然后，计算a BM1 =a AB+β左-fβ/n-180；
当i=1时，表示计算已知点M1与未知点M2之间的方位角，计算过程如下：
首先，计算aCD’=aAB+∑β左-n*180；
其次，计算fβ= aCD’- aCD；
然后，计算aM1M2 =a BM1+β左-fβ/n-180；
依次类推，计算出导线边每两个相邻点的方位角；
S1.2.3，计算导线上任意未知点Mi的增量坐标；所述增量坐标简称△XMi、△YMi；所述计算过程如下：
△XMi=d*cosaMiMi+1，△YMi=d*sinaMiMi+1；其中，d为相邻点Mi与点Mi+1之间的边长，由外业人员测量获得；
S1.2.4，计算未知点坐标增量闭合差；计算过程如下：
Fx=∑△X –(xC-xB)，Fy=∑△Y –(yC-yB)，其中∑△X为S1.2.3步中计算的△XMi的总和；其中∑△Y为S1.2.3步中计算的△YMi的总和； XB代表起始边已知点B的纵坐标，YB代表起始边已知点B的横坐标；XC代表起始边已知点C的纵坐标，YC代表起始边已知点C的横坐标；
S1.2.5计算导线全长相对闭合差F；F=（Fx 2+ Fy 2）的开平方，K=1/(∑d/F)；其中∑d为所有未知点边长总和；
S1.2.6评定导线全长相对闭合差是否超过预设的限值，判断精度等级；如果超限，服务端查找原因返回用户端；
S1.2.7，如果不超限，服务端计算导线中所有未知点的坐标；计算过程以未知点Mi+1为例，说明如下：
XMi+1=XMi+△X Mi- Fx*d Mi /∑d，YMi+1=YMi+△YMi- Fy*d Mi /∑d；其中XMi+1为点Mi+1的纵坐标，YMi+1为点Mi+1的横坐标；XMi为点Mi+1后方相邻点Mi的纵坐标，XMi为点Mi+1后方相邻点Mi的横坐标；△X Mi和△YMi为Mi+1后方相邻点Mi的增量坐标的；d Mi为点Mi+1后方相邻点Mi的边长；
S1.2.8，计算完成后，服务端将所计算出来的数据存储到服务端的数据库中；
如图6示，本发明导线模块所述报表输出，包括下述步骤：
S1.3.1，用户端向服务端请求报表输出；
S1.3.2，服务端自动将计算结果绘制控制测量路线图，如图7示，同时生成控制点成果表，如图8示；并返回给用户端；通过服务端自动化计算和绘制控制测量路线图，使外业工作人员可以快速、便捷的获得测量结果，减少了外业人员的劳动强度，也避免了返回室内再次整理测量数据和保存测量结果，提高了工作效率；
S1.3.3，用户端可以将该计算成果分享给相关的工作人员；实现项目组内测量数据和成果共享，提高工作效率。
如图9所示，本发明水准模块所述数据录入，包括下述步骤：
S2.1.1，外业测量人员通过用户端设定观测参数，所述观测参数包括仪器型号、观测等级、观测方法和天气等情况；
S2.1.2，外业测量人员通过用户端按顺序导入观测数据到服务端；所述观测数据以测段为单位，包含测段编号和若干个测站点数据；其中相邻两个观测点之间的水准线路被称为一个测段；观测点由设计单位提供，由外业测量人员预先为每个观测点设置全局唯一的观测点编号；测段编号由组成该测段的两个观测点编号组成，并分为往测和返测；
例如，在一条水准路线上设置4个观测点，其编号为A1,A2,A3,A4,则，观测点A1和观测点A2组成一个测段，该测段编号为A1A2，将其定义为往测，点A1为测段的起点，点A2为测段的终点；测段编号A2A1定义为返测，点A2为测段的起点，点A1为测段的终点；
所述测站点是指水准测量工具架设的位置，其数量和位置是由外业测量人员根据其选用的水准测量工具的最大量程，及相邻两个观测点之间的距离确定；所述测站点数据包括前后视距、水准尺读数等测站点数据；
所述按顺序导入是指外业人员导入数据应按照先导入往测所有测段的观测数据，再导入返测所有测段的观测数据；并应保证先导入测段的终点为后导入测段的起点；
如图10所示，本发明水准模块所述平差计算，包括下述步骤：
S2.2.1服务端根据S2.1.1步中设置的观测等级，确定测站点数据需计算的改正项目；观测等级与改正项目对应关系如表1所示，其中√表示需要计算该改正项，×表示不需要计算该改正项；
表1：
S2.2.2，服务端参照GB/T 12897-2006《国家一、二等水准测量规范》和GB/T12898-2009《国家三、四等水准测量规范》中记载的计算方式计算出各项改正值，对测站点数据进行相应的修正；将修正后的测站点数据反馈给外业测量人员进行检查确认；
S2.2.3，外业人员检查无误后，服务端根据修正后的测站点数据，计算每个测段的长度、累积视距差和累积高差；
其中测段的长度为该测段两个观测点之间所有测站点数据的前后视距长度之和；测段的累积视距差为两个观测点之间所有测站点数据的前后视距差之和；测段的累积高差为两个观测点之间所有测站点数据的高差之和；
S2.2.4，服务端按照往测的观测数据录入顺序，计算闭合环的总数量N；N为大于等于1的整数；
所述闭合环数量的计算过程为，依次检查每个测段的编号，当某个测段的起点与另一个测段的终点一样时，就将这两个测段及其中间的若干个测段记为一个闭合环，继续向下检查，直到找出所有的闭合环；
S2.2.5，计算闭合环的周长F和闭合环的闭合差W；
所述闭合环的周长F是该闭合环上所有测段的长度之和；闭合环的闭合差W是该闭合环上所有测段的累积高差之和与该闭合环起始点高差理论值的差值（因闭合环的起点和终点为同一观测点，故高差理论值为0）；
S2.2.6，计算整个水准线路MΔ、MW，根据国家三、四等水准测量规范进行精度评定；如果MΔ、MW的值符合S2.1.1步骤中设定的精度等级要求，继续执行S2.2.5步骤，如不符合S2.1.1步骤中设定的精度等级要求，反馈结果给外业测量人员，终止计算；
所述MΔ、MW计算过程如下：
/>
其中，W表示闭合环的闭合差，单位为毫米（mm）；F代表闭合环的周长，单位为千米（km）；N表示闭合环的总数量；Δ表示测段往测和返测高差的不符值，单位为毫米（mm）；R表示测段长度，单位为千米（km）；n表示测段的总数量；公式中的[]表示求和， [WW/F]代表每个闭合环的闭合差W平方后除以每个闭合环的周长F,再对所有闭合环求和；[ΔΔ/R] 代表测段往测和返测高差的不符值的平方后除以测段长度，再对所有测段求和；
S2.2.7，计算整条水准线路上每个测段水准线路闭合差改正值vi；
所述计算过程如下：vi=- ×Wi；其中，∑n代表水准线路上所有测段的长度之和，ni代表当前计算的第i个测段的长度；Wi代表当前计算的第i个测段所属闭合环的闭合差；
S2.2.8，按照往测方向，计算任一观测点的高程值hi+1；
以计算点i+1的高程值为例说明，计算过程如下：
hi+1=hi+Δh+ vi，
其中hi表示点i+1后方点i的高程值，其已经按照本步骤所述的计算过程预先计算得到；Δh表示点i+1的水准尺读数和点i的水准尺读数之差，vi表示第i个测段的闭合差改正数值；
当i=1时，代表计算第2个观测点的高程值，计算公式为h2=h1+Δh+ vi,其中，h1的高程值为设计给出的已知值；Δh为h2和h1测段的累积高差，该数据在S2.2.3步骤中计算得到；vi为第1测段水准线路闭合差改正值，由S2.2.6步骤计算得出；依次计算出所有的观测点高程值；
S2.2.9，将计算出来的数据存储到服务端的数据库中；
如图11所示，本发明水准模块所述报表输出，包括下述步骤：
S2.3.1，用户端向服务端请求报表输出，服务端自动将计算结果汇总生成中间计算报表，如图12所示，同时生成高程路线图，如图13所示；通过服务端自动化计算、汇总和生成中间计算报表及高程路线图，使外业人员能及时得到平差成果、精度评定和水准成果，实现自动计算汇总水准成果，便于汇总，提高了导线布设速度和工作效率；避免了返回室内再次整理测量数据和保存测量结果；
S2.3.2用户端可以将该计算成果分享给相关的工作人员；实现项目组内测量数据和成果共享，提高工作效率。
如图14所示，本发明编码转换模块包括下述步骤：
S3.1，首先建立一个CASCODE.txt文件的简码表，见表2；简码表的第一列为外业简码、第二列为识别简码、第三列为地物属性注释内容；外业简码为外业工作人员根据自己的操作和记录习惯自定义；
表2
S3.2，通过编程语言将识别简码与CASS计算机绘图软件的内置码一一对应，实现将外业人员输入的外业简码转换为CASS计算机绘图软件内置码；外业简码输入时，分为两种类型，即：点状地物或独立地物简码类型和线状地物简码类型；
S3.2.1对于点状地物或独立地物简码类型，输入步骤如下：
S3.2.1.1，外业测量时输入外业简码，建立外业简码与CASS计算机绘图软件内置码映射关系：
S3.2.1.2，运用计算机语言编写程序使外业简码转化为CASS计算机绘图软件内置码；
S3.2.2，对于线状地物简码类型，外业人员需同时输入外业简码、类别简码和连接码三部分；其中的所述类别简码和连接码为系统内置规则；输入步骤如下：
S3.2.2.1，外业人员在客户端输入外业简码、类别简码和连接码以及该测点的原始数据；
S3.2.2.2，服务端按照简码表，根据外业简码和类别简码，对输入的该测点原始数据进行分类，根据连接码判断该测点原始数据的排列顺序，根据相邻测点实测数据自动计算出隔点坐标，并插入到原数据列中；连接码说明见表3;
表3
S3.2.2.3，建立映射表：将原数据列中的数据格式按照CASS计算机绘图软件的数据格式进行整理转换；其中CASS计算机绘图软件内置码每一行描绘一个地物，最后一行只有一个字母E，该字母E为文件结束标志；CASS计算机绘图软件内置码每一行的数据格式为Code，N1，N2，……，Nn，E；其中：所述Code为该地物的地物代码；Nn为构成该地物的第n点的点号；N1、N2、……、Nn的排列顺序与实际顺序一致；最后一行字母E为该行地物结束标志；
S3.3，原始数据录入：外业人员将测量数据从测量仪器（全站仪或GNSS RTK仪器）中导出，并导入服务端；
S3.4，数据检查：核对外业测量数据与简码表中的外业简码是否一致，若不一致要求操作人员确认或修改；
S3.5，数据处理：服务端按照CASS计算机绘图软件对数据的顺序和要求重新整理数据，形成一个供CASS计算机绘图软件直接使用的数据表，实现将外业数据自动化转换为CASS计算机绘图软件使用的数据。
如图15和图16所示，本发明横断面成图模块包括下述步骤：
S4.1，导入设计路线数据，自动绘制出设计路线1；所述设计路线数据由设计方提供，其格式为：序号，X，Y，转弯半径；其中X和Y表示坐标值；
例如，某设计线路数据如下所示：
1,3697394.274,473468.902,0.000
2,3708706.744,484701.259,1500.000
3,3706191.516,495454.010,800.000
4,3712680.396,506384.580,2000.000
5,3708591.133,518374.143,0.000
………………
其中第一行所代表的含义为：设计路线上序号为1的点，其X坐标为3697394.274，Y坐标为473468.902，转弯半径为0；
S4.2，配置横断面属性；所述横断面属性包括横断面间距和横断面长度；
S4.3，按照横断面间距计算横断面的断面线中心点2坐标和断面线的左基点3坐标和右基点4坐标；整条设计路线1根据S4.2步中配置的横断面间距设置了若干个横断面，每个横断面均有一条断面线5；所述断面线5垂直于设计路线1，并与设计路线1处于同一水平面内；断面线5长度等于S4.2步中配置的横断面长度，其与设计路线1的交点为断面线中心点2，且断面线中心点2将该断面线平均分为两段；其中，按照路线前进方向（图16中虚线箭头指示的方向为路线前进方向），断面线中心点2左侧的断面线终点为断面线的左基点3；断面线中心点2右侧的断面线终点为断面线右基点4；所述的路线前进方向为按照S4.1步中设计路线数据中序号由小到大所指示的路线方向；
依据S4.1步中设计路线1上已知点数据、横断面间距和横断面长度，反复利用坐标正算和坐标反算数学公式，计算出每个横断面的左基点3坐标、右基点4坐标和横断面的断面线中心点2坐标；
S4.4，自动生成可供南方RTK仪器识别的横断面基点文件；所述横断面基点文件的格式为：ZHZ，N，E，H,,ZHY，N，E，H，，起点里程，断面序号；
其中，所述断面序号为横断面的顺序编号，为横断面的识别码；起点里程代表南方RTK仪器测量断面线5左基点3的起算值，也就是说，该值为0时，测量数据代表该测量仪器到左基点3的距离；当该值为10时，测量数据代表测量仪器到左基点3的距离加上起算值10；ZHZ代表左基点3桩号；ZHY代表右基点4桩号；N和E分别代表该基点的X和Y的坐标值；H代表该基点的高程值；
例如，某基点文件的具体数据如下所示：
0+000L,3844273.715,401663.8468,0,,0+000R,3844136.866,401809.6969,0,,0, 1
0+100L,3844311.368,401701.3737,0,, 0+100R,3844169.977,401842.8258,0,,0, 2
0+200L,3844346.731,401736.7213,0,, 0+200R,3844205.34,401878.1735,0,,0, 3
………………
其中第一行所代表的含义为：第一个横断面，其左基点3的起点里程为0，其中左基点3桩号为0+000L ，X坐标为3844273.715，Y坐标为401663.8468，高程H为0，右基点4桩号为0+000R，X坐标为3844136.866，Y坐标为401809.6969，高程H为0；
其中第二行所代表的含义为：第二个横断面，其左基点3的起点里程为0，其中左基点3桩号为0+100L ，X坐标为3844311.368，Y坐标为401701.3737，高程H为0，右基点4桩号为0+100R，X坐标为3844169.977，Y坐标为401842.8258，高程H为0；
S4.5，导入外业测量数据，数据导入格式为：序号,断面点6属性, Y, X, H；
例如，导入的外业测量数据具体如下所示：
1,水边,491919.651,3706209.009,30.050
2,水边,491927.131,3706234.953,31.050
3,右堤顶,491956.240,3706335.923,30.300
4,左堤角,491925.111,3706271.803,27.247
5,中心点,491924.088,3706269.796,27.331
……………………………………
其中第一行所代表的含义为：断面点6编号为1，断面点6属性为水边，断面点6的X坐标为491919.651，Y坐标为3706209.009，高程H为30.050；
S4.6，将每个断面点6分别与对应的断面线5的左基点3和右基点4构造三角形（如图16中双点划线所示），以该断面点6为基点向断面线5做垂线，反复利用坐标正算和坐标反算数学公式计算垂足点7的坐标、垂足点7到断面线中心点2的距离D和垂足点7到断面点6的距离L；
S4.7，配置断面线阈值；根据断面线阈值筛选出各个断面附近的测量数据；
例如，断面线阈值配置为0.5米，筛选第一个横断面附近的测量数据时，首先将每个断面点6与第一断面线5的左基点3和右基点4构造三角形，求出每个断面点6与该断面线5的垂足点7的坐标、垂足点7到断面线中心点2的距•••离D和垂足点7到断面点6的距离L；然后判断Ｌ与断面线阈值的关系，即当L小于等于0.5米时，则该断面点6为第一个横断面附近的测量数据；当L大于0.5米时，则该断面点6不是第一个横断面附近的测量数据；
筛选第二、第三•••横断面附近的测量数据时，重复筛选第一个横断面附近测量数据时的过程；
S4.8，根据S4.7步中筛选的结果，将各个横断面附近的测量数据和S4.6步中计算得出的该测量数据所代表的断面点6对应的垂足点7到断面线中心点2的距离D，按照数据组织格式整理为一个新的数据集F；数据组织格式为：垂足点7到断面线中心点2的距离D和测量数据中的断面点6属性、X、Y和H；
S4.9，按垂足点7到断面线中心点2的距离D由小到大进行排序，形成新的数据集F’；
S4.10，依次将数据集F’中的测量数据绘制出来，形成横断面图，如图17所示，同时将数据集F’生成断面数据表，如图18所示；
S4.11，将成果文件分享给相关的工作人员，实现成果共享，提高工作效率；成果文件为txt文档或者cad制图软件能够识别的文档。

Claims (9)

1.一种水利工程测量一体化智能处理服务平台，包括导线模块、水准模块、编码转换模块和横断面成图模块；
所述横断面成图模块包括下述步骤：
S4.1，导入设计路线数据，自动绘制出设计路线；
S4.2，配置横断面属性；所述横断面属性包括横断面间距和横断面长度；
S4.3，按照所述横断面间距依次计算各横断面的断面线中心点坐标和断面线的左、右基点坐标；
S4.4，自动生成RTK识别的横断面基点文件；
S4.5，导入外业测量的各断面点数据；
S4.6，将每个所述断面点分别与每条所述断面线的左、右基点构造三角形，以该断面点为基点向断面线做垂线，计算垂足点的坐标、垂足点到断面线中心点的距离D和所述垂足点到断面点的距离L；
S4.7，配置断面线阈值，根据所述断面线阈值筛选出各个横断面附近的测量数据；所述筛选出各个横断面附近的测量数据的过程是通过判断S4.6步中所述垂足点到所述断面点的距离Ｌ与所述断面线阈值的关系，即：当L小于等于断面线阈值时，则该断面点为该断面附近的测量数据；当L大于断面线阈值时，则该断面点不是该断面附近的测量数据；
S4.8，根据S4.7步中筛选的结果，将各个横断面附近的测量数据和S4.6步中计算得出的该测量数据所代表的断面点对应的垂足点到断面线中心点的距离D，按照数据组织格式整理为一个新的数据集F；
S4.9，按垂足点到断面线中心点的距离D由小到大进行排序，形成新的数据集F’；
S4.10，依次将数据集F’中的测量数据绘制出来，形成横断面图，同时将所述数据集F’生成断面数据表。
2.根据权利要求1所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：
所述导线模块包括数据录入、平差计算、报表输出；
所述导线模块的数据录入，包括下述步骤：
S1.1.1，所述外业测量人员通过所述用户端设定确定观测参数，观测参数包括仪器型号、观测等级、观测点数、观测测回数和天气情况；
S1.1.2，外业测量人员进行第1测站点导线观测，通过用户端录入所述第1测站点的水平度盘盘左读数、水平度盘盘右读数、垂直度盘盘左读数、垂直度盘盘右读数、斜距、盘左边长、盘右边长、测站高和视点高测量数据；
S1.1.3，用户端计算第1测站点的2C值、指标差和边长较差；所述2C值=水平度盘盘左读数+180-水平度盘盘右读数；所述指标差=（垂直度盘盘左读数+垂直度盘盘右度数-360）/2；所述边长较差=盘左边长-盘右边长；
S1.1.4，用户端判断第1测站点的2C值、指标差和边长较差是否超过预设的限值；如果第1测站点的2C值、指标差和边长较差中有一个超过预设的限值，第1测站点测量数据作废，重新观测录入；如果均未超过预设的限值，继续下一步；
S1.1.5，用户端计算第1测站点的水平角、垂直角和边长；所述水平角=（水平度盘盘左读数+水平度盘盘右读数）/2；所述垂直角=（垂直度盘盘左读数+垂直度盘盘右读数）/2；所述边长=（盘左边长+盘右边长）/2；
S1.1.6，用户端判断第1测站点的水平角、垂直角和边长数据是否超过预设的限值；如果第1测站点的水平角、垂直角和边长中有一个超过预设的限值，第1测站点测量数据作废，重新观测录入；若均未超过预设的限值，继续下一步；
S1.1.7，第1测站点测量数据录入完成后，用户端首先进行测量数据入库检查，并及时将检查结果反馈给外业测量人员，检查无误后，将第1测站点的测量数据通过网络上传至所述服务端，录入服务端的数据库中；服务端对用户端上传的测量数据进行数据处理及存储；
S1.1.8，外业测量人员继续进行第2测站点导线观测，通过用户端录入第2测站点水平度盘盘左读数、水平度盘盘右读数、垂直度盘盘左读数、垂直度盘盘右读数、斜距、盘左边长、盘右边长、测站高和视点高测量数据；然后重复S1.1.3- S1.1.7步骤，依次完成其他测站点的测量数据处理及存储；
所述导线模块的平差计算，包括下述步骤：
S1.2.1，服务端在所有测站点的测量数据入库完成后，计算导线起边方位角和终边方位角；
所述起边方位角为起始边已知点A和B的方位角，以下叙述中简称aAB，所述终边方位角为终点边已知点C和D的方位角，以下叙述中简称aCD；所述已知点是指已经知道该点在测量坐标系中的横坐标和纵坐标；计算按照象限公式计算，计算过程如下：
，
，
，
，
，
；
所述测量坐标系以x轴为纵坐标，y轴为横坐标，将测量坐标系分为四个象限；其中△yAB=YB-YA ，△xAB=XB-XA；XA代表已知点A的纵坐标，YA代表已知点A的横坐标；XB代表已知点B的纵坐标，YB代表已知点B的横坐标；△xAB代表已知点B和已知点A的纵坐标差值；△yAB代表已知点B和已知点A的横坐标差值；
S1.2.2，按照导线前进方向，依次计算导线边每两个相邻点的方位角；
导线前进方向是指导线起始边A点到导线终点边D点所指示的方向；A点与D点之间，除已知点B点和C点外，还由n个未知点，n个所述未知点是按设计要求设置在已知点B和C之间的加密点，其坐标值未知，n个未知点对应n个测站数据； 其中S1.2.1步骤中，已得知导线边已知点A和已知点B之间的方位角aAB，以及导线边已知点C和已知点D之间的方位角aCD，将n个未知点中的任意一个点标记为Mi，其中0≤i≤n的自然数；按照导线前进方向，点Mi+1位于点 Mi的前方，点Mi-1位于点Mi的后方，计算导线边每两个相邻点Mi与Mi+1的方位角；计算过程如下：
fβ= aAB+∑β左-n*180- aCD；a MiMi+1 =a Mi-1M+β左-fβ/n-180；
其中：aMiMi+1代表相邻点Mi与Mi+1之间的方位角，aMi-1Mi代表相邻点Mi-1与Mi之间的方位角；∑β左代表n个未知点水平角之和；β左代表未知点Mi+1与其后方点Mi和点Mi-1的水平角之和；a MiMi+1代表需计算的相邻点Mi与点Mi+1之间的方位角，a Mi-1Mi代表相邻点Mi-1与点Mi之间的方位角；
而且，当i=0时，Mi-1为M0-1，代表已知点A；Mi为M0，代表已知点B； 当i=n时，Mi+1为Mn+1, 代表已知点C；
当i=0时，计算已知点B与未知点M1之间的方位角，计算过程如下： 首先，计算aCD’=aAB+∑β左-n*180； 其次，计算fβ= aCD’- aCD； 然后，计算a BM1 =a AB+β左-fβ/n-180； 当i=1时，表示计算已知点M1与未知点M2之间的方位角，计算过程如下： 首先，计算aCD’=aAB+∑β左-n*180； 其次，计算fβ= aCD’- aCD； 然后，计算aM1M2 =a BM1+β左-fβ/n-180； 依次类推，计算出导线边每两个相邻点的方位角；
S1.2.3，计算导线上任意未知点Mi的增量坐标；所述增量坐标简称△XMi、△YMi；计算公式如下：
△XMi=d*cosaMiMi+1，△YMi=d*sinaMiMi+1；其中，d为相邻点Mi与点Mi+1之间的边长，边长由外业人员测量获得；
S1.2.4，计算未知点坐标增量闭合差；计算公式如下：
Fx=∑△X –(xC-xB)，Fy=∑△Y –(yC-yB)，其中，∑△X为S1.2.3步中计算的△XMi的总和，∑△Y为S1.2.3步中计算的△YMi的总和； XB代表起始边已知点B的纵坐标，YB代表起始边已知点B的横坐标；XC代表起始边已知点C的纵坐标，YC代表起始边已知点C的横坐标；
S1.2.5计算导线全长相对闭合差F；计算公式如下：
F=（Fx 2+ Fy 2）的开平方，K=1/(∑d/F)；其中∑d为所有未知点边长总和；
S1.2.6评定导线全长相对闭合差是否超过预设的限值，如果超限，服务端查找原因返回用户端；
S1.2.7，如果不超限，服务端计算导线中所有未知点的坐标；计算公式如下：
XMi+1=XMi+△X Mi- Fx*d Mi /∑d，YMi+1=YMi+△YMi- Fy*d Mi /∑D；其中XMi+1为点Mi+1的纵坐标，YMi+1为点Mi+1的横坐标；XMi为点Mi+1后方相邻点Mi的纵坐标，XMi为点Mi+1后方相邻点Mi的横坐标；△X Mi和△YMi为Mi+1后方相邻点Mi的增量坐标的；d Mi为点Mi+1后方相邻点Mi的边长；
S1.2.8，计算完成后，服务端将所计算出来的数据存储到服务端的数据库中；
所述导线模块报表输出，包括下述步骤：
S1.3.1，用户端向服务端请求报表输出；
S1.3.2，服务端自动将计算结果绘制控制测量路线图，同时生成控制点成果表，并返回给用户端。
3.根据权利要求1所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：
所述水准模块包括数据录入、平差计算、报表输出；
所述水准模块数据录入，包括下述步骤：
S2.1.1，外业测量人员通过用户端设定观测参数；
S2.1.2，外业测量人员通过用户端按顺序导入观测数据到服务端；所述观测数据以测段为单位，包含测段编号和若干个测站点数据；其中相邻两个观测点之间的水准线路被称为一个测段；观测点由设计单位提供，由外业测量人员预先为每个观测点设置全局唯一的观测点编号；测段编号由组成该测段的两个观测点编号组成，并分为往测和返测；
所述按顺序导入是指，外业人员导入数据应按照先导入所述往测所有测段的观测数据，再导入所述返测所有测段的观测数据；并应保证先导入测段的终点为后导入测段的起点；
所述水准模块平差计算，包括下述步骤：
S2.2.1服务端根据S2.1.1步骤中设置的观测等级，确定测站点数据需计算的改正项目；观测等级与改正项目对应关系见表1，其中√表示需要计算该改正项，×表示不需要计算该改正项；
表1：
S2.2.2，服务端参照GB/T 12897-2006《国家一、二等水准测量规范》和GB/T 12898-2009《国家三、四等水准测量规范》中记载的计算方式计算出各项改正值，对测站点数据进行相应的修正；将修正后的测站点数据反馈给外业测量人员进行检查确认；
S2.2.3，外业人员检查无误后，服务端根据修正后的测站点数据，计算每个测段的长度、累积视距差和累积高差；
其中，测段的长度为该测段两个观测点之间所有测站点数据的前后视距长度之和；测段的累积视距差为两个观测点之间所有测站点数据的前后视距差之和；测段的累积高差为两个观测点之间所有测站点数据的高差之和；
S2.2.4，服务端按照往测的观测数据录入顺序，计算闭合环的总数量N；N为大于等于1的整数；
所述闭合环数量的计算过程为，依次检查每个测段的编号，当某个测段的起点与另一个测段的终点一样时，就将这两个测段及其中间的若干个测段记为一个闭合环，继续向下检查，直到找出所有的闭合环；
S2.2.5，计算闭合环的周长F和闭合环的闭合差W；
所述闭合环的周长F是该闭合环上所有测段的长度之和；闭合环的闭合差W是该闭合环上所有测段的累积高差之和与该闭合环起始点高差理论值的差值；
S2.2.6，计算整个水准线路MΔ、MW，根据国家三、四等水准测量规范进行精度评定；如果MΔ、MW的值符合S2.1.1步骤中设定的精度等级要求，继续执行S2.2.5步骤，如不符合S2.1.1步骤中设定的精度等级要求，反馈结果给外业测量人员，终止计算；
所述MΔ、MW计算过程如下：
其中，W表示闭合环的闭合差，单位为毫米（mm）；F代表闭合环的周长，单位为千米（km）；N表示闭合环的总数量；Δ表示测段往测和返测高差的不符值，单位为毫米（mm）；R表示测段长度，单位为千米（km）；n表示测段的总数量；公式中的[]表示求和， [WW/F]代表每个闭合环的闭合差W平方后除以每个闭合环的周长F,再对所有闭合环求和；[ΔΔ/R] 代表测段往测和返测高差的不符值的平方除以测段长度，再对所有测段求和；
S2.2.7，计算整条水准线路上每个测段水准线路闭合差改正值vi；
所述计算过程如下：vi=-×Wi；其中，∑n代表水准线路上所有测段的长度之和，ni代表当前计算的第i个测段的长度；Wi代表当前计算的第i个测段所属闭合环的闭合差；
S2.2.8，按照往测方向，计算任一观测点的高程值hi+1，计算过程如下：
hi+1=hi+Δh+ vi，
其中hi表示点i+1后方点i的高程值，其已经按照本步骤所述的计算过程预先计算得到；Δh表示点i+1的水准尺读数和点i的水准尺读数之差，vi表示第i个测段的闭合差改正数值；
当i=1时，代表计算第2个观测点的高程值，计算公式为h2=h1+Δh+ vi,其中，h1的高程值为设计给出的已知值；Δh为h2和h1测段的累积高差，该数据在S2.2.3步骤中计算得到；vi为第1测段水准线路闭合差改正值，由S2.2.6步骤计算得出；依次计算出所有的观测点高程值；
S2.2.9，将计算出来的数据存储到服务端的数据库中；
所述水准模块报表输出，包括下述步骤：
S2.3.1，用户端向服务端请求报表输出，服务端自动将计算结果汇总生成中间计算报表，同时生成高程路线图。
4.根据权利要求3所述的水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：步骤S2.1.1中，所述观测参数包括仪器型号、观测等级、观测方法和天气情况。
5.根据权利要求3所述的水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：步骤S2.1.2中，所述测站点是指水准测量工具架设的位置，其数量和位置是由外业测量人员根据其选用的水准测量工具的最大量程，以及相邻两个观测点之间的距离确定；所述测站点数据包括前后视距、水准尺读数。
6.根据权利要求1所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：
所述编码转换模块包括下述步骤：
S3.1，首先建立一个CASCODE.txt文件的简码表，所述简码表的第一列为外业简码、第二列为识别简码、第三列为地物属性注释内容；所述外业简码为外业工作人员根据自己的操作和记录习惯自定义；
S3.2，通过编程语言将所述识别简码与CASS计算机绘图软件的内置码一一对应，实现外业人员输入的外业简码转换为CASS计算机绘图软件内置码；
S3.3，原始数据录入：外业人员将测量数据从测量仪器中导出，并导入所述服务端；
S3.4，数据检查：核对外业测量数据与所述简码表中的外业简码是否一致，若不一致要求操作人员确认或修改；
S3.5，数据处理：服务端按照CASS计算机绘图软件对数据的顺序和要求重新整理数据，形成一个供CASS计算机绘图软件直接使用的数据表，实现将外业数据自动化转换为CASS计算机绘图软件使用的数据。
7.根据权利要求6所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：S3.2中，所述外业简码输入时，分为两种类型，即：点状地物或独立地物简码类型和线状地物简码类型；
S3.2.1对于点状地物或独立地物简码类型，输入步骤如下：
S3.2.1.1，外业测量时输入外业简码，建立外业简码与CASS计算机绘图软件内置码映射关系：
S3.2.1.2，运用计算机语言编写程序使外业简码转化为CASS计算机绘图软件内置码；
S3.2.2，对于线状地物简码类型，外业人员需同时输入外业简码、类别简码和连接码三部分；其中的所述类别简码和连接码为系统内置规则；输入步骤如下：
S3.2.2.1，外业人员在客户端输入外业简码、类别简码和连接码以及该测点的原始数据；
S3.2.2.2，服务端按照简码表，根据外业简码和类别简码，对输入的该测点原始数据进行分类，根据连接码判断该测点原始数据的排列顺序，根据相邻测点实测数据自动计算出隔点坐标，并插入到原数据列中；
S2.2.3，建立映射表：将所述原数据列中的数据格式按照CASS计算机绘图软件的数据格式进行整理转换；其中CASS计算机绘图软件内置码每一行描绘一个地物，最后一行只有一个字母E，该字母E为文件结束标志；CASS计算机绘图软件内置码每一行的数据格式为Code，N1，N2，……，Nn，E；其中：所述Code为该地物的地物代码；Nn为构成该地物的第n点的点号；N1、N2、……、Nn的排列顺序与实际顺序一致。
8.根据权利要求1 所述水利工程测量中的横断面成图方法，其特征在于：S4.3步中，所述计算过程反复利用坐标正算和坐标反算数学公式来计算每个横断面的所述断面线中心点坐标和所述断面线的左右基点坐标。
9.根据权利要求1 所述水利工程测量一体化智能处理服务平台，其特征在于：S4.6中，所述计算反复利用坐标正算和坐标反算数学公式来计算所述垂足点的坐标、垂足点到所述断面线中心点的距离D和垂足点到所述断面点的距离L。
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