基于CASIO fx－9750GII編程計算器的道路縱斷面中平測量＊

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.