编程计算器公路与铁路测量程序详细说明

fx−9750GⅡ图形编程计算器 公路与铁路测量程序 覃 辉 编著 前 言 “长路奉献给远方，玫瑰奉献给爱情……”，本书是为常年艰苦战斗在测绘、公路、铁路勘测 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与施工一线的野外工程技术人员奉上的一套测量程序大餐。为了确保程序的正确性、通用性与 适用性，我们将每个程序都发送给了两个以上的工程用户测试，并根据用户反馈意见反复修改调试 后才定稿。 书中 19 个主程序与 38 个子程序清单列于下表，表中主程序名右上角注有*号的程序表示该程 序有配套的 PC 机成果整理程序，g1m 格式源程序文件与 PC 机成果整理程序均放置在随书标配的 DVD 光盘上。 程序按图书章节号命名，字符“Q”后面的数字为章号，字符“V”后面的数字为节号，与其配套 的 PC 机成果整理程序是将字符“Q”改为字符“H”。 例如，程序 Q2V9 为本书第 2 章第 9 节的程序；子程序名全部用字符“SUB”开头，例如，子程 序 SUB2−91、SUB2−92、SUB2−93、SUB2−94、SUB2−95、SUB2−96、SUB2−97、SUB2−98、SUB2−99、 SUB2−90、SUB2−9A 为主程序 Q2V9 的 11 个子程序，与其配套的 PC 机成果整理程序为 H2V9.exe。 本书程序列表 序 主程序 子程序 功能说明 1 Q1V1 坐标反算边长与方位角程序 2 Q1V2 单变量自动统计程序 3 Q1V3 SUB1−31, SUB1−32 求最大相关系数的回归模型程序 4 Q1V4 基于串列输入坐标反算边长与方位角程序 5 Q1V5 基于串列输入复数坐标反算边长与方位角程序 6 Q1V6 使用复数坐标的平面坐标线性变换程序 7 Q1V7 复数形式建筑坐标与测量坐标相互变换程序 8 Q2V8* SUB2−81,SUB2−82,SUB2−83 SUB2−84,SUB2−85,SUB2−86 SUB2−87,SUB2−88,SUB2−89 SUB2−80,SUB2−8A,SUB2−8B 连续交点与变坡点路线曲线三维坐标正反算程序 可输入测站与后视点坐标,计算极坐标放样参数 9 Q2V9* SUB2−91,SUB2−92,SUB2−93 SUB2−94,SUB2−95,SUB2−96 SUB2−97,SUB2−98,SUB2−99 SUB2−90,SUB2−9A 线元法连续路线、匝道平曲线与竖曲线三维坐标正反算程序 可输入测站与后视点坐标,计算极坐标放样参数 10 Q2V3* SUB3−11,SUB3−12,SUB3−13 一、二等水准测量记录程序 11 Q3V2* SUB3−21,SUB3−22,SUB3−23 SUB3−24 中丝读数法三、四等水准测量记录程序 12 Q3V3* SUB3−31 中平测量记录程序 13 Q4V1 SUB4−11,SUB4−12,SUB4−13 SUB4−14 1954 北京坐标系、1980 西安坐标系、WGS−84 坐标系 高斯投影正算、反算、换带计算程序 14 Q4V2 SUB4−21 高斯平面坐标正形变换程序 15 Q4V3* 单一闭、附合等级导线条件平差程序(严密平差) 16 Q4V4* 水准网间接平差程序(严密平差) 17 Q4V5 复数形式单一闭附合与无定向导线近似平差程序 18 Q4V6 方格网法土方量计算程序 19 Q4V7 解析法带弓形多边形周长与面积计算程序 2009年 6月，当我们收到卡西欧(上海)贸易有限公司寄来的国内第一台图形编程计算器 fx−9750 GⅡ样机时，凭借 6 年在该领域持续耕耘野外便携测量程序所积累的功底，就敏锐地发现，这是一 款性价比极高的机型，只要有应用程序配套，就一定能在公路与铁路测量中发挥重要的作用。经过 半年潜心研究创作本书的实践，充分证实了我们当初的判断是正确的。 fx−9750GⅡ标配通讯软件 FA−124 安装光盘，使用通用 USB 数据线与 PC 机连接，它与普通数 码相机使用的 USB 数据线完全相同。使用数据线与 FA−124，可以方便地与 PC 机高速传输程序与 数据，长期困扰工程编程机的手工重复输入程序、无法远程交流程序的问题得到了彻底的解决。 fx−9750GⅡ具有 62000字节闪存内存，无需备用电池维持机内的程序与数据；内置File1~File6 六个串列文件，每个串列文件又有 26 串列——List 1~List 26；内置 26 个矩阵——Mat A~Mat Z， 能定义的矩阵最大行数或列数为 999，且矩阵单元数值允许为复数，可以直接对矩阵进行连续+、−、 ×、转置、行列式、赋值与求逆等运算；复数功能及其函数计算比 fx−5800P 更加强大； fx−9750GⅡ 采用了卡西欧最新研发的高速 CPU，其运算速度比其上代机型 fx−9750 GA PLUS 快 21 倍。 文献[1]解决了缓和曲线坐标正交与斜交反算的快速精确计算方法问题，本书应用该方法与 fx−9750GⅡ的大容量串列与内存功能编写了两个功能强大的程序： ① 连续交点与变坡点路线曲线 三维坐标正、反算程序——Q2V8，它最多可以计算 100 个交点的路线曲线，具有坐标正算、正交 反算、斜交反算与中桩设计高程三维坐标计算功能，研发的配套 PC 机成果整理程序为 H2V8.exe； ② 线元法连续路线、匝道平曲线与竖曲线三维坐标正、反算程序——Q2V9，它最多可以计算 430 个线元的路线或匝道曲线，具有坐标正算、正交反算、斜交反算与中桩设计高程三维坐标计算功能， 研发的配套 PC 机成果整理程序为 H2V9.exe。用 Q2V8 与 Q2V9 程序计算缓和曲线正交反算与斜交 反算的平均时间缩短到了 2.5 秒钟。 Q2V8 与 Q2V9 都是采用基于串列输入输出数据的原理编写，用户可以将正在施工的 6 条路线 或匝道的平竖曲线已知数据分别预先存入 File1~File6 串列文件，通过改变当前串列文件，就能实现 选择任意一条路线或匝道曲线进行坐标正、反算计算。 2005 年我们在文献[5]第一版中首先提出并在低端图形编程机 fx−7400G 上实现了基于串列编 程的原理与方法，并于 2006 年移植到卡西欧高端图形编程机 fx−9860G SD 中并发扬光大[3]。 野外便携编程数字化测量计算的原理是：执行程序之前，将已知数据预先存入 fx−9750GⅡ的 串列中，执行 fx−9750GⅡ程序，自动从指定串列读入已知数据，将中间结果与计算成果又反存入 串列中；使用数据线与通讯软件 FA−124，将串列文件下传到 PC 机并通过 FA−124 输出为 CSV 格 式逗号分隔文件；在 PC 机上执行配套的成果整理程序，将 CSV 格式逗号分隔文件整理为含中文 说明的文本文件，供用户打印、存档或上传全站仪放样。 例如，图 1 为在 Windows98 中执行与 Q2V9 程序配套的成果整理程序 H2V9.exe 的界面，输入 由 Q2V9 程序创建的逗号分隔文件名 file5.CSV，H2V9.exe 从 file5.CSV 读入数据，并在同路径下生 成 File5.txt、Eile5.CSV、CSFile5.dat 与 SVFile5.dat 四个成果文件，其中 File5.txt 为文本格式成果文 件，Eile5.CSV 为可用 MS−Excel 打开的电子 表格 关于规范使用各类表格的通知入职表格免费下载关于主播时间做一个表格详细英语字母大小写表格下载简历表格模板下载 文件，CSFile5.dat 为用于南方测绘数字测图软件 CASS 展点及上传到全站仪内存的坐标文件，SVFile5.dat 为用于北京威远图数字测图软件 SV300 展点的坐标文件。 只有在 Windows 98 中运行成果整理程序 H2V9.exe 才显示图 1 所示的汉字界面，在其余操作系 统中运行该程序只正常显示界面中的英文字符，而汉字为乱码，但这不会影响程序执行的正确性。 图 2 为在 Windows XP 中运行程序 H2V9.exe 的界面。 图 1 在 Windows 98 中运行程序 H2V9.exe 输入 file5 平竖曲线串列文件名的界面 图 3 为在 Windows Vista 中运行程序 H2V9.exe 的界面。 图 4 为在 Windows 7 中运行程序 H2V9.exe 的界面。 真诚地希望广大读者继续将程序使用中遇到的问题及工程案例数据发送到 qh−506@163.com 信箱，以持续改进我们今后的著书工作。 有关 fx−9750GⅡ机器事宜请咨询卡西欧(上海)贸易有限公司的蔡家义先生(021-32174898-417) ——cai.jiayi@casio.com.cn。 编 者 2009 年 12 月 图 2 在 Windows XP 中运行程序 H2V9.exe 输入 file5 平竖曲线串列文件名的界面 图 3 在 Windows Vista 中运行程序 H2V9.exe 输入 file5 平竖曲线串列文件名的界面 图 4 在 Windows 7 中运行程序 H2V9.exe 输入 file5 平竖曲线串列文件名的界面 随书赠送 DVD 光盘的使用方法 随书赠送一片 DVD 光盘，目录见图 5 所示，其价格已包含 在图书售价中，请读者购书时向经销商免费索取。光盘文件在刻 录前已使用最新卡巴斯基正版软件全面杀毒，请放心使用。光盘 使用前，请先阅读下列说明。 1. 请将光盘放入 DVD 光驱中使用，不能放入 CD 光驱使用。 2. 光盘路径名的前两位字符“CH”为英文单词“chapter”(章) 的缩写，CH1 路径存放第 1 章的程序文件及案例串列文件，CH2 路径存放第 2 章的程序文件及案例串列文件，CH3 路径存放第 3 章的程序文件及案例串列文件，CH4 路径存放第 4 章的程序文件 及案例串列文件。建议读者将光盘 CH1~CH4 目录全部复制到用 户 PC 机的硬盘或 U 盘上使用。 3. 光盘各章路径下，扩展名为 g1m 的文件为 fx−9750GⅡ源 文件，其中 File1.g1m~File6.g1m 文件为书中案例的串列文件， Q#V#.g1m 文件(#可以为 1～9 的数字)为 fx−9750GⅡ源程序文件， 其中包含了应有的全部子程序。例如，光盘文件“AutoPlay\Docs\ DVD-ROM\CH2\QH28”路径下的 Q2V8.g1m 源程序文件包含了 主程序 Q2V8 与 SUB2−81~ SUB2−8B 共 12 个子程序。扩展名为 g1m 的文件只能用通讯软件 FA−124 打开。 4. 光盘各章路径下、扩展名为 exe 的文件为可以在各版本 Windows 下直接执行的成果整理程序文件，应将它们复制到用户 PC 机的硬盘或 U 盘上才可以运行。例如，光盘文件“AutoPlay\ Docs\DVD-ROM\CH2\QH28”路径下的 H2V8.exe 程序文件是与 fx−9750GⅡ程序 Q2V8 配套的成果整理程序，只能整理由 Q2V8 程序生成的 CSV 格式逗号分隔串列文件。 5. 光盘“AutoPlay\Docs\操作录像”路径下放置了 fx−9750G Ⅱ与 FA−124 通讯方法及本书主要程序使用方法的 mpg 格式视频 文件，可以使用 PC 机的任意视频播放器软件，如微软 Windows Media Player、暴风影音、豪杰解霸等播放，播放时，请打开 PC 机的音箱电源，以倾听解说声音。 编 者 2009 年 12 月 图 5 随书 DVD 光盘目录 内 容 提 要 fx−9750GⅡ是卡西欧公司于 2009 年 6 月最新推出的第二代图形编程机，他具有高速 CPU、大 容量内存与串列、增强的矩阵与复数功能等特点。本书充分应用 fx−9750GⅡ的新增功能，编写了 19 个测绘、公路、铁路勘测设计与施工常用测量程序。fx−9750GⅡ可以同时存储 6 条路线或匝道 的三维设计数据，用户可以根据需要调用任一条路线或匝道的数据进行三维坐标正、反算计算，使 用反算程序功能进行缓和曲线坐标反算的时间缩短至 2.5 秒钟。 本书还推出了更加成熟的各等级水准测量记录程序与中平测量记录程序，并为这些程序编写了 配套的 PC 机成果整理程序。将程序记录的水准测量数据串列文件下传到通讯软件 FA−124 并输出 为 CSV 格式逗号分隔文件，在 PC 机上执行配套的成果整理程序，就能自动生成符合国家水准测 量 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 的文本格式成果文件，彻底解决了使用光学水准仪进行外业观测后繁重的手簿检查与成果统 计工作。为了确保程序的正确性、通用性与适用性，本书所有程序都发送给了两个以上的工程用户 测试，并根据用户反馈意见反复修改调试后才定稿。 本书适合于测绘、公路、铁路勘测设计与施工领域的工程技术人员使用，也可供高等院校土建 与测绘类专业师生参考。 目 录 前言 第 1章 fx−9750GⅡ图形编程计算器的基本操作 1.1 基本操作 1.2 RUN‚MAT 模式的基本计算 1.3 存储器 1.4 角度设置与三角函数计算 1.5 求解、微分、积分与求和计算 1.6 长度、面积、体积单位的换算 1.7 STAT 模式的统计与回归计算 1.8 复数计算 1.9 矩阵计算 1.10 PRGM 模式与程序 1.11 LINK 模式与数据通讯 第 2章 公路与铁路曲线坐标正、反算程序 2.1 交点法基本型路线曲线坐标正算公式汇编 2.2 任意缓和曲线线元坐标正算公式汇编 2.3 任意缓和曲线线元坐标正交反算公式汇编 2.4 圆曲线与直线线元坐标正算与坐标正交反算公式汇编 2.5 缓和曲线、圆曲线、直线线元坐标斜交反算公式汇编 2.6 坐标正交垂足点与坐标斜交交点的定位 2.7 任意个变坡点的连续竖曲线高程计算公式汇编 2.8 连续交点平曲线与竖曲线三维坐标正、反算程序(Q2V8/H2V8) 2.9 线元法连续路线、匝道平曲线与竖曲线三维坐标正、反算程序(Q2V9/H2V9) 第 3章 水准测量记录程序 3.1 一、二等水准测量记录程序(Q3V1/H3V1) 3.2 中丝读数法三、四等水准测量记录程序(Q3V2/H3V2) 3.3 路线纵断面中平测量记录计算程序(Q3V3/H3V3) 第 4章 控制与施工测量程序 4.1 高斯投影正算、反算及换带计算程序(Q4V1) 4.2 高斯平面坐标系正形变换程序(Q4V2) 4.3 单一闭附合等级导线条件平差程序(Q4V3/H4V3) 4.4 水准网间接平差程序(Q4V4/H4V4) 4.5 复数形式单一闭附合与无定向导线近似平差程序(Q4V5) 4.6 方格网法土方量计算程序(Q4V6) 4.7 解析法带弓形多边形周长与面积计算程序(Q4V7) 参考文献 [1] 覃辉．CASIOfx−5800P 编程计算器公路与铁路施工测量程序[M]．上海：同济大学出版社，2009 [2] 覃辉．CASIOfx−4800P/fx−4850P 与 fx−5800P 编程计算器功能比较与程序转换 [M]．上海：同 济大学出版社，2009 [3] 覃辉，段长虹．CASIOfx−5800P 矩阵编程计算器原理与实用测量程序[M]．上海：同济大学出 版社，2007 [4] 覃辉，段长虹．CASIO fx−9860G SD 矩阵串列编程计算器实用测量程序[M]．广州：华南理工 大学出版社，2006 [5] 覃辉，叶海青，段长虹．CASIO fx−9860G SD 矩阵串列编程计算器的原理与方法[M]．广州： 华南理工大学出版社，2006 [6] 覃辉，徐卫东，任沂军．测量程序与新型全站仪的应用(第 2 版)[M]．北京：机械工业出版社， 2007 [7] 覃辉．fx−50F 编程计算器原理与测量程序[M]．北京：人民交通出版社,2008.6 [8] 覃辉．建筑工程测量[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007 [9] 覃辉，马德富，熊友谊．测量学[M]．北京：中国建筑工业出版社，2007 [10] 覃辉，伍鑫，唐平英等．土木工程测量(第 3 版) [M]．上海：同济大学出版社，2008 [11] 覃辉，曹凯滨．工程测量(第 2 版)．上海：同济大学出版社，2008 [12] 西安交通大学高等数学教研室编．复变函数[M]．北京：人民教育出版社，1979 [13] 中华人民共和国行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ．(JTG 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