卡西歐CASIO系列編程計算器在公路測量中的應(yīng)用

關(guān)于CAS10系列可編程計算器在公路施工測量中的應(yīng)用高程。并解決了緩和曲線段以知線外任意點坐標，求對應(yīng)線路里程的難點問題。計算尺和算盤等一類的工具，完成外業(yè)測量工作。計算器的出現(xiàn)，改變了這一局面。高速公路建設(shè)中，長大曲線比比皆是，傳統(tǒng)中對公路中線的測設(shè)方法，被極坐標法徹底的否定與取代，但大量的計算工作，只能帶著提前計算好的線路逐樁坐標、高程資料，進行外業(yè)測量工作，機動性很差，現(xiàn)場查找也不方便。這些問題都能在CASIO系列可編程計算器上得到很好的解決，對CASIO系列可編程計算器如何使用，直接影響到測量成果的質(zhì)量和工作效率，本文將對CASIO系列可編程計算器快捷的計算方法進行分析與介紹。1:以知線外任意點坐標，求對應(yīng)線路里程在緩和曲線上，要計算任意里程的法線方向及任意寬度的邊線坐標，一個已知坐標點，是對應(yīng)哪一個里程法線方向上的點，就有式。唯一的方法“漸進”,如果手工計算這可不是一個好方法。但在有CASIO系列可編程計算器，如：FX-4500的情況下就變的非常簡單了。亦可用于首先在緩和曲線上任選一點A為起始點，(圖—1)計算該點的坐標和切線方位角，通過坐標反算求起始點A與計算點B的方位角和距離，B點肯定對應(yīng)A點切線方向上有一個垂足C點，把三點看成一個直角三角某一數(shù)值，如0。001m,A點里程加AC的距離等于C點的里程，回到開始重新進入新一輪的計算，如果L2Norm:ProgLL6L:Fix3:“DYLC=”圖一13:“FXJL=”使用方法：只需輸入計算點坐標、和較為接近的樁號。樁號越接近計算速度越快2.1編制方法：線路坐標程序是按照平曲線為單元，直線部分歸屬在曲線兩端的方法，把整段路線分段裝進數(shù)據(jù)庫，根據(jù)樁號判斷采用數(shù)據(jù)通過共用程序，進行任意點的坐標計算，圖---2是坐標轉(zhuǎn)換示意土，第一直線段，是通過方位角和距離直接計算大地坐標，第一緩和曲線和圓曲線段，是先計算任意點切線支距和方位角然后轉(zhuǎn)換大地坐標，第二緩和曲線段和直線段是先計算任意點切線支距和方位角。然后轉(zhuǎn)換為ZH坐標系的坐標，通過ZH坐標系的坐標再轉(zhuǎn)換為大地坐標。2.2使用方法K公里樁號如312,啟動程序出現(xiàn)一次。L細部里程樁號如518.如采用漸進只出現(xiàn)一次，否則逐樁輸入。過千米樁時需輸入1000確認。0漸進長度，如20米一點，取O=20,公里樁號也自動漸進。否則O=0,啟動程序出現(xiàn)一次。Y斷鏈條件，執(zhí)行輸0不執(zhí)行默認,不輸入【】以內(nèi)的程序，Y不出現(xiàn)。E邊線角度，法線為90度，分正負值，輸E=0此后則不在出現(xiàn)計算邊線的過程。D邊線點至中線點的距離VW輸出的邊線1的大地坐標XY輸出的邊線2和中線的大地坐標，2.3逐樁坐標計算程序LILb]0:L≥1000=>P=P+1:L=L-N=(P“K”+L/1000)×1000;【XN≥***.***->progN≤***,***->progN≤***,***=>prng圖---2L3U=N-Z:N≤(Z+S)=>V=U-U?/40R2S2:W=U7/336R3S3-U3/6RS:I=90U2/πRS:Goto1△L4N≤B=>I=90(2U-S)/πR:V=RsinI+A:W=RcoL5N≤H=>U=H-N:C=U-U?/40R2S2:G=U3/6RS-U7/336R3S3:L6N≥H=>V=T+(T+N-H)cosF:W=(H-T-N)si2.4數(shù)據(jù)庫：(每一組曲線占用一個子程序)2.5注解：程序：FJJ(非漸進)O≠0時，只需輸入起始點樁號如計算為每20米一點時，取O=20,此后則自動如：計算K25+910--K26+110,每20米一點。K25+990完了便是K26+010,此時無需重新輸入公里樁號，只需輸入一個大于等于1000的樁號，此后則按正常方法輸入。(已知坐標求里程)的子程序，故于XLZB:(線路坐標)分為兩個程序。否則可和一為一。P顯示K,為公里樁號，為輸入方便，可省略公里樁號中的相同之處，如K315+200--K395+800,輸入公里樁號時，可省略百位的3,只輸十位和個位的15---95即可。L為細程序PQX:(單圓曲線及帶緩和曲線的平曲線)L*斷鏈：建議不采用程序YJ:曲線偏角為右角時，進入該程序W=-W,轉(zhuǎn)換偏角F為左角，執(zhí)行程序ZB后，ZH坐標系統(tǒng)的坐標(V,W)轉(zhuǎn)換成大地坐標(X,Y),I為曲線上任意點到ZH坐標系統(tǒng)中X軸的夾角，程序ZJ:曲線偏角為左角時。進入該程序，其它程序ZB:是坐標轉(zhuǎn)換程序。計算線路坐標時不顯示，以程序XSZB:顯示計算結(jié)果。故于ZB:(坐標轉(zhuǎn)換)分為兩個程序。否則可以程序BX:是求線路外任意點的坐標(V,W)其中E為夾角，有正負之分，順時針為正，逆時針為負，線路法線為正、負90度。D為線路中線點到計算點間的距離，(X,Y)線路外第二任意點的程序1.2.3……:數(shù)據(jù)庫程序，用數(shù)字1、2、3表示，根據(jù)曲線數(shù)量確定增減，其中Q:曲地坐標；K:ZH點至JD點的起始方位角。N□***=>X=***計算點樁號和斷鏈長度，(下文詳述)程序中部分字符以標出，有些字符在不同位置意義不同，循環(huán)使用，不宜標出。只要把需輸入和輸出是通過ZY點坐標計算圓心的坐標，通過圓心的坐標計算曲線上任意點坐標(X,Y),B:中線到邊線的距離分正、負值。除S轉(zhuǎn)向角為左角輸+1轉(zhuǎn)向角為右角輸-1以外。數(shù)據(jù)庫和PQX(單圓曲線及帶緩和曲線的平曲線)基本相同，它可代替除數(shù)據(jù)庫和路徑引導(dǎo)程序外的所有子程序，未編第二直線段部分，因為本曲線第二直線段部分也就是下一個曲線的第一直線段部分。未考慮與其它程L1U=N-Z:N≤Z=>X=J+UcosKAY=M+UsinKX=X+Bcos(K+90)Y=Y+Bsin(K+90)AGoto1L2≠=>V=J+Rcos(K+90S):W=M+Rsin(K+90S):E=1裝進數(shù)據(jù)庫，根據(jù)樁號判斷采用數(shù)據(jù)通過共用程序，進行任意點的高程計算，3.2使用方法3.2.1準備工作室內(nèi)把已知曲線條件，裝進數(shù)據(jù)庫，曲線劃分界線、判斷條件裝進子程序LJYD3.2.2現(xiàn)場使用：根據(jù)計算機提示輸入相關(guān)數(shù)據(jù)即可。提示與輸入情況如下：提示K、L、0、N≤***.***=>progB:∠N≤***.***=>progE:△3.4數(shù)據(jù)庫：(每一組曲線占用一個子程序)【N>***=>X=-***】B:R=***:T=***:A=***:H=***:J=-***:I=-***:F=-1主程序ZDGC(縱斷高程)為了于三維坐標段落法隧道斷面測量程序配合，于LJYD(路徑引導(dǎo))一程序LJYD(路徑引導(dǎo))是路徑引導(dǎo)程序，段數(shù)根據(jù)曲線數(shù)量確定增減。L≥***·***是曲線間的分界點樁號。用‘≥’選曲線起點以前的樁號。用‘≤’選曲線終點以后的樁號。程序SQX(豎曲線)第一段計算曲線起點以前的高程，第二段計算曲線起點以后的高程，第三段計算曲線終點以前的高程，第四段計算曲線終點以后的高程程序A.B.C……:數(shù)據(jù)庫程序用字母A、B、C…表示，根據(jù)曲線數(shù)量確定增減。高速公路中坐標法控制線路的平面位置，斷鏈較少。設(shè)計上以考慮到施工計算方便的問題。平曲線內(nèi)一般不會出現(xiàn)斷鏈，盡可能也不設(shè)在豎曲線內(nèi)，般會將斷鏈推到歸屬和劃分，應(yīng)考慮到斷鏈，依斷鏈樁號為劃分界線。有時能躲的開平曲線但躲不開豎曲線，程序ZDGC(縱斷高程)以考慮到豎曲線內(nèi)出現(xiàn)斷鏈的情況，處理方法是：數(shù)據(jù)庫中賦值，當計算點大于為計算點樁號，***·***為斷鏈點樁號，X:為斷鏈距離。分正、負值。無斷鏈N<***+530->X-50N<***+530->X--50N>***+580->X--50K***+530=K***+480,+480至+530之間有二倍的距離，有兩個完全一樣的里程，輸Y=0只算了后一個+480至+530,若計算前一個+480至+530,取Y為任意值。偶遇平曲線內(nèi)出現(xiàn)斷鏈，要有就在圓曲5坐標反算L2W≤0=>W=W+360△IntW+Int(frac(fracW×60)×0.006:FixD任意點X坐標E任意點Y坐標AV輸出角度S輸出距離坐標反算輸出角度小數(shù)點后四位為分和秒，如：168.3639為168度36分39秒。路外業(yè)測量工作不需要再帶線路逐樁坐標、高程資料，只帶一臺CASIO系列可編程計算器即可。外業(yè)測量工作中，只需輸入里程，即可提供線路任意點坐線路坐標2:縱斷高