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    基于CASIO fx-9750GII編程計算器的道路縱斷面中平測量*

    2014-03-17 00:52:50
    城市軌道交通研究 2014年4期
    關(guān)鍵詞:中平縱斷面計算器

    歐 龍

    (桂林理工大學(xué)南寧分校土木與測繪工程系,530001,南寧∥講師)

    fx-9750GII是卡西歐公司最新推出的第二代圖形編程計算器,具有高速CPU、大容量內(nèi)存、強(qiáng)大的串列、矩陣和復(fù)數(shù)功能、類BASIC結(jié)構(gòu)化程序語言等特點[1]。更重要的是,通過數(shù)據(jù)線連接計算器的3Pin口,可在2臺計算器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;能使用普通的USB數(shù)據(jù)線與電腦連接,方便快速地實現(xiàn)程序與數(shù)據(jù)的相互傳輸,可大大提高程序輸入與編輯的效率,使長期以來工程用可編程計算器需要手工重復(fù)輸入程序、難以遠(yuǎn)程交流程序的問題得以徹底解決。fx-9750GII計算器憑借極高的性價比,在公路、軌道交通勘測設(shè)計與施工一線的野外測量工作中發(fā)揮著重要作用。

    1 道路縱斷面中平測量

    道路縱斷面中平測量是以相鄰2個水準(zhǔn)點作為1個測段,從1個水準(zhǔn)點出發(fā),逐個測定道路縱斷面中樁的地面高程,最后附合到下1個水準(zhǔn)點上。中樁高程應(yīng)測量樁標(biāo)志處的地面標(biāo)高。對沿線需要特殊控制的建(構(gòu))筑物、管線、軌道交通線路軌頂?shù)?,?yīng)按規(guī)定測出其標(biāo)高,檢測限差為±2cm。對于高差較大的少數(shù)中樁高程,可采用三角高程測量或單程支水準(zhǔn)路線測量。

    某二級公路縱斷面設(shè)計如圖1所示。對其進(jìn)行道路縱斷面中平測量時,將水準(zhǔn)儀置于第一測站A點。首先觀測后視水準(zhǔn)點BM1,前視轉(zhuǎn)點TP1,將觀測結(jié)果分別記入表1的“后視”與“前視”欄內(nèi);隨后觀測BM1和TP1之間的各個中樁,即將后視點BM1上的尺子依次立于0+000,0+050,…,0+110等各中樁地面上,觀測讀數(shù)分別記入表1的“中視”欄內(nèi);接著將水準(zhǔn)儀搬至第二測站B點,觀測后視轉(zhuǎn)點TP1,前視轉(zhuǎn)點TP2,然后觀測豎立于各中樁地面點上的尺子,記錄觀測結(jié)果。用相同的方法繼續(xù)觀測,直至附合到下1個水準(zhǔn)點BM2上,完成1個測段的觀測工作。每個測站的計算依次按下列公式進(jìn)行:

    視線高程=后視點高程+后視讀數(shù)

    轉(zhuǎn)點高程=視線高程-前視讀數(shù)

    中樁高程=視線高程-中視讀數(shù)

    各測站記錄后,應(yīng)立即計算各點高程,直至下1個水準(zhǔn)點時計算高差閉合差。若高差閉合差不大于允許值,則符合要求,不進(jìn)行閉合差的調(diào)整,并以原計算的各中樁點高程作為繪制道路縱斷面圖的依據(jù)。該二級公路的道路縱斷面中平測量記錄及計算見表1。

    圖1 某二級公路的道路縱斷面中平測量A、B測站示意圖

    表1 道路縱斷面中平測量記錄計算表

    2 fx-9750GII計算器編程

    fx-9750GII計算器擁有強(qiáng)大的串列功能,內(nèi)置File1~File6共6個串列文件,每個串列文件又有26個串列(List1~List26)。本程序基于用串列輸入輸出數(shù)據(jù)的思想編寫,用戶可先將已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)分別存入串列文件中,程序執(zhí)行時從指定的串列讀入數(shù)據(jù),將計算的中間過程和最后結(jié)果又存入串列文件中;利用USB數(shù)據(jù)線和通信軟件CASIO FA-124,將存儲在計算器中的串列文件傳輸?shù)诫娔X中,再輸出為CSV格式的逗號分隔文件;將CSV文件整理生成包含最終成果的文本文件,供用戶打印、存檔、上傳至全站儀或在繪圖軟件中展點成圖。

    2.1 串列設(shè)計

    List1~List7串列存儲觀測數(shù)據(jù);List8串列存儲每測站的開始行號與結(jié)束行號;List9串列存儲每測段的開始時間、開始行號、結(jié)束行號和總測站數(shù);List10串列存儲控制數(shù)字(觀測日期、總記錄行數(shù)和測段總數(shù))。串列設(shè)計如表2所示。

    表2 程序串列設(shè)計

    2.2 程序編寫

    在電腦中打開通信軟件,依次點擊下拉菜單“Item”——“New”,輸入程序名后開始程序編寫,如圖2所示。整個程序由主程序ZPCL和子程序SUB1兩部分組成。

    圖2 利用通信軟件CASIO FA-124編寫程序

    程序最多可記錄999行中平測量觀測數(shù)據(jù)。用戶在計算器上執(zhí)行主程序ZPCL之前,要先進(jìn)入STAT模式,在File1~File6之間任意選擇1個串列文件作為當(dāng)前串列文件,存儲觀測數(shù)據(jù);然后進(jìn)入RUN·MAT模式,將水準(zhǔn)測站記數(shù)變量N清零。完成以上2個步驟后方能執(zhí)行主程序“ZPCL”。程序的流程如圖3所示。

    2.3 算例

    以表1中的中平測量數(shù)據(jù)為例,依次在計算器程序中輸入觀測日期、觀測時間、測段開始水準(zhǔn)點號、水準(zhǔn)點高程、后視讀數(shù)、中視樁號、中視讀數(shù)、前視讀數(shù)、測段結(jié)束水準(zhǔn)點號,則計算器程序計算后顯示視線高程、中視高程和轉(zhuǎn)點高程?;氐绞覂?nèi)還可用USB數(shù)據(jù)線連接計算器和電腦,利用通信軟件將計算器內(nèi)存中的串列文件File1以CSV格式保存到電腦硬盤或U盤中,將File1.CSV文件轉(zhuǎn)換生成File1.txt成果文件,無需手工編輯。成果文件截圖如圖4所示。

    圖3 程序流程圖

    3 結(jié)語

    圖4 成果文件截圖

    綜上所述,利用CASIO fx-9750GII編程計算器編制并應(yīng)用道路縱斷面中平計算程序具有極強(qiáng)的實用性。一方面,在野外作業(yè)測量時,輸入觀測數(shù)據(jù)即可得到高程計算結(jié)果,相當(dāng)快捷;另一方面,回到室內(nèi),可將成果文件傳輸?shù)诫娔X中存檔或進(jìn)一步成圖,無需手工編輯。相比于CASIO fx-4800、4850、5800等型號,fx-9750GII編程計算器擁有更快的CPU、更大容量的內(nèi)存、更強(qiáng)大的串列、矩陣和復(fù)數(shù)功能以及類BASIC結(jié)構(gòu)化程序語言。特別是實現(xiàn)了計算器與計算器、計算器與電腦間的數(shù)據(jù)通信,極大地方便了用戶輸入、編輯和交流應(yīng)用程序。使用fx-9750GII編程計算器解決公路、軌道交通勘測設(shè)計與施工中的計算問題,應(yīng)充分利用和發(fā)揮其強(qiáng)大的串列、矩陣和復(fù)數(shù)功能,精簡變量和語句,優(yōu)化結(jié)構(gòu),使程序更加高效、易讀、易于移植。

    [1]覃輝.CASIO fx-9750GII圖形編程計算器公路與鐵路測量程序[M].北京:人民交通出版社,2010.

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