基于CASIO fx－9750GII编程计算器的道路纵断面中平测量＊

欧 龙

（桂林理工大学南宁分校土木与测绘工程系，530001，南宁∥讲师）

fx－9750GII是卡西欧公司最新推出的第二代图形编程计算器，具有高速CPU、大容量内存、强大的串列、矩阵和复数功能、类BASIC结构化程序语言等特点［1］。更重要的是，通过数据线连接计算器的3Pin口，可在2台计算器之间进行数据通信；能使用普通的USB数据线与电脑连接，方便快速地实现程序与数据的相互传输，可大大提高程序输入与编辑的效率，使长期以来工程用可编程计算器需要手工重复输入程序、难以远程交流程序的问题得以彻底解决。fx－9750GII计算器凭借极高的性价比，在公路、轨道交通勘测设计与施工一线的野外测量工作中发挥着重要作用。

1 道路纵断面中平测量

道路纵断面中平测量是以相邻2个水准点作为1个测段，从1个水准点出发，逐个测定道路纵断面中桩的地面高程，最后附合到下1个水准点上。中桩高程应测量桩标志处的地面标高。对沿线需要特殊控制的建（构）筑物、管线、轨道交通线路轨顶等，应按规定测出其标高，检测限差为±2cm。对于高差较大的少数中桩高程，可采用三角高程测量或单程支水准路线测量。

某二级公路纵断面设计如图1所示。对其进行道路纵断面中平测量时，将水准仪置于第一测站A点。首先观测后视水准点BM1，前视转点TP1，将观测结果分别记入表1的“后视”与“前视”栏内；随后观测BM1和TP1之间的各个中桩，即将后视点BM1上的尺子依次立于0＋000，0＋050，…，0＋110等各中桩地面上，观测读数分别记入表1的“中视”栏内；接着将水准仪搬至第二测站B点，观测后视转点TP1，前视转点TP2，然后观测竖立于各中桩地面点上的尺子，记录观测结果。用相同的方法继续观测，直至附合到下1个水准点BM2上，完成1个测段的观测工作。每个测站的计算依次按下列公式进行：

视线高程＝后视点高程＋后视读数

转点高程＝视线高程－前视读数

中桩高程＝视线高程－中视读数

各测站记录后，应立即计算各点高程，直至下1个水准点时计算高差闭合差。若高差闭合差不大于允许值，则符合要求，不进行闭合差的调整，并以原计算的各中桩点高程作为绘制道路纵断面图的依据。该二级公路的道路纵断面中平测量记录及计算见表1。

图1 某二级公路的道路纵断面中平测量A、B测站示意图

表1 道路纵断面中平测量记录计算表

2 fx－9750GII计算器编程

fx－9750GII计算器拥有强大的串列功能，内置File1～File6共6个串列文件，每个串列文件又有26个串列（List1～List26）。本程序基于用串列输入输出数据的思想编写，用户可先将已知数据和观测数据分别存入串列文件中，程序执行时从指定的串列读入数据，将计算的中间过程和最后结果又存入串列文件中；利用USB数据线和通信软件CASIO FA－124，将存储在计算器中的串列文件传输到电脑中，再输出为CSV格式的逗号分隔文件；将CSV文件整理生成包含最终成果的文本文件，供用户打印、存档、上传至全站仪或在绘图软件中展点成图。

2.1 串列设计

List1～List7串列存储观测数据；List8串列存储每测站的开始行号与结束行号；List9串列存储每测段的开始时间、开始行号、结束行号和总测站数；List10串列存储控制数字（观测日期、总记录行数和测段总数）。串列设计如表2所示。

表2 程序串列设计

2.2 程序编写

在电脑中打开通信软件，依次点击下拉菜单“Item”——“New”，输入程序名后开始程序编写，如图2所示。整个程序由主程序ZPCL和子程序SUB1两部分组成。

图2 利用通信软件CASIO FA－124编写程序

程序最多可记录999行中平测量观测数据。用户在计算器上执行主程序ZPCL之前，要先进入STAT模式，在File1～File6之间任意选择1个串列文件作为当前串列文件，存储观测数据；然后进入RUN·MAT模式，将水准测站记数变量N清零。完成以上2个步骤后方能执行主程序“ZPCL”。程序的流程如图3所示。

2.3 算例

以表1中的中平测量数据为例，依次在计算器程序中输入观测日期、观测时间、测段开始水准点号、水准点高程、后视读数、中视桩号、中视读数、前视读数、测段结束水准点号，则计算器程序计算后显示视线高程、中视高程和转点高程。回到室内还可用USB数据线连接计算器和电脑，利用通信软件将计算器内存中的串列文件File1以CSV格式保存到电脑硬盘或U盘中，将File1.CSV文件转换生成File1.txt成果文件，无需手工编辑。成果文件截图如图4所示。

图3 程序流程图

3 结语

图4 成果文件截图

综上所述，利用CASIO fx－9750GII编程计算器编制并应用道路纵断面中平计算程序具有极强的实用性。一方面，在野外作业测量时，输入观测数据即可得到高程计算结果，相当快捷；另一方面，回到室内，可将成果文件传输到电脑中存档或进一步成图，无需手工编辑。相比于CASIO fx－4800、4850、5800等型号，fx－9750GII编程计算器拥有更快的CPU、更大容量的内存、更强大的串列、矩阵和复数功能以及类BASIC结构化程序语言。特别是实现了计算器与计算器、计算器与电脑间的数据通信，极大地方便了用户输入、编辑和交流应用程序。使用fx－9750GII编程计算器解决公路、轨道交通勘测设计与施工中的计算问题，应充分利用和发挥其强大的串列、矩阵和复数功能，精简变量和语句，优化结构，使程序更加高效、易读、易于移植。

［1］覃辉.CASIO fx－9750GII图形编程计算器公路与铁路测量程序［M］.北京：人民交通出版社，2010.