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、大容量內存、強大的串列、矩陣和復數功能、類BASIC結構化程序語言等特點［1］。更重要的是，通過數據線連接計算器的3Pin口，可在2臺計算器之間進行數據通信；能使用普通的USB數據線與電腦連接，方便快速地實現程序與數據的相互傳輸，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輸入程序、難以遠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、軌道交通勘測設計與施工一線的野外測量工作中發揮著重要作用。

1 道路縱斷面中平測量

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

某二級公路縱斷面設計如圖1所示。對其進行道路縱斷面中平測量時，將水準儀置于第一測站A點。首先觀測后視水準點BM1，前視轉點TP1，將觀測結果分別記入表1的“后視”與“前視”欄內；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，觀測讀數分別記入表1的“中視”欄內；接著將水準儀搬至第二測站B點，觀測后視轉點TP1，前視轉點TP2，然后觀測豎立于各中樁地面點上的尺子，記錄觀測結果。用相同的方法繼續觀測，直至附合到下1個水準點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行：

視線高程＝后視點高程＋后視讀數

轉點高程＝視線高程－前視讀數

中樁高程＝視線高程－中視讀數

各測站記錄后，應立即計算各點高程，直至下1個水準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，不進行閉合差的調整，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。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計算器擁有強大的串列功能，內置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據的思想編寫，用戶可先將已知數據和觀測數據分別存入串列文件中，程序執行時從指定的串列讀入數據，將計算的中間過程和最后結果又存入串列文件中；利用USB數據線和通信軟件CASIO FA－124，將存儲在計算器中的串列文件傳輸到電腦中，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 串列設計

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

表2 程序串列設計

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行中平測量觀測數據。用戶在計算器上執行主程序ZPCL之前，要先進入STAT模式，在File1～File6之間任意選擇1個串列文件作為當前串列文件，存儲觀測數據；然后進入RUN·MAT模式，將水準測站記數變量N清零。完成以上2個步驟后方能執行主程序“ZPCL”。程序的流程如圖3所示。

2.3 算例

以表1中的中平測量數據為例，依次在計算器程序中輸入觀測日期、觀測時間、測段開始水準點號、水準點高程、后視讀數、中視樁號、中視讀數、前視讀數、測段結束水準點號，則計算器程序計算后顯示視線高程、中視高程和轉點高程。回到室內還可用USB數據線連接計算器和電腦，利用通信軟件將計算器內存中的串列文件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用道路縱斷面中平計算程序具有極強的實用性。一方面，在野外作業測量時，輸入觀測數據即可得到高程計算結果，相當快捷；另一方面，回到室內，可將成果文件傳輸到電腦中存檔或進一步成圖，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、更大容量的內存、更強大的串列、矩陣和復數功能以及類BASIC結構化程序語言。特別是實現了計算器與計算器、計算器與電腦間的數據通信，極大地方便了用戶輸入、編輯和交流應用程序。使用fx－9750GII編程計算器解決公路、軌道交通勘測設計與施工中的計算問題，應充分利用和發揮其強大的串列、矩陣和復數功能，精簡變量和語句，優化結構，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.