谈卡西欧fx－4800编程在建筑测量施工的应用
关键词：全站仪、方位角、导线点、控制网、测量坐标系、施工坐标系、卡西欧fx－4800编程、平差。
近年来，随着旅游建筑、公共建筑及大型小区的开发与发展，在施工测量中经常遇到各种平面图形比较复杂的建筑物和构筑物。例如圆弧形、扇形、椭圆形、双曲线和抛物线等，测设这样的建筑物，如果按照我们常规的测量方法，先根据平面曲线的数学公式，找出曲线变化的规律，进行适当的计算，求出测设数据，然后按建筑设计总平面图的要求，用经纬仪和钢尺通过交会法或者极坐标法测设出建筑物的主要轴线，根据主要轴线再进行细部测设。按照这种常规测量方法，我们能够进行建筑物的测设，但是实际测绘起来要花费大量的时间和精力，对于这些形状复杂的建筑物测量计算以及导线或三角测量的平差，如果不借助于计算器，我们要通过大量、繁琐的分析计算工作，不但很难计算出来的，而且容易出错,且精度上也不能满足要求。如果采用全站仪测量、放样，再借助于卡西欧fx－4800的编程，那会给我们的测量工作带来事半功倍的效果。卡西欧fx－4800的编程在建筑测量施工的应用，表现在以下二大优点：
一、使用简单，纠偏差能力强。它的一个优点就是只要具有高中水平会运用数学公式对函数有一般的了解的人，能基本理解casiofx-4800的内装函数即可进行简单的编程。非常适合测量初学者和数学程序爱好者学习，也适合专业的测量人员的使用和能力提高。不像其它的专业一定要具有较高的专业技术水平才能进行电脑编程。它最大的优点就是纠偏差能力强，如果你编程错误或者输入错误的话，计算器是不能计算结果的，程序也就不能进行下去。
二、计算功能齐全，可编程能力强，且携带方便。卡西欧fx－4800内存达到4500个字节，而且显示屏大，能更准确的显示数据，内装函数字符一目了然，且具有简单的人机对话功能，出现了菜单子菜单。卡西欧fx－4800还带有阿佛加德罗常数、万有引力长常数。卡西欧fx－4800还有很多很实用的功能的公式：如微积分、牛顿迭加法解方程。
在建筑施工测量中，无论我们是用经纬仪还是全站仪测量放样，不在乎两种方法：一种是直接用国家测量坐标系的坐标测量放样，另外一种是先将国家测量坐标系中的坐标转换成施工坐标系中的坐标再进行测量放样。笔者就两种情况分别讨论卡西欧fx－4800编程在建筑测量施工中的应用。
1、 运用卡西欧fx－4800的编程直接计算坐标、方位角、距离
在设计中，设计方所采用的坐标系统是由规划和勘察单位给出的国家测量坐标系中的坐标，而在设计总平面图上的那几个坐标，我们是无法准确定位一个建筑物的，我们要利用总平面图上的几个已知坐标，通过数学和坐标公式以及设计图上的几何尺寸计算我们所需要的放样点的坐标，再用全站仪进行放样。也许你要问：为什么不利用勘察时期建立的控制网去放样？因为在勘察时期建立的控制网，由于它是为测图而建立，未考虑施工的要求，控制点的分布密度和精度都难以满足施工测量的要求，另外，由于平整场地和建筑施工材料的堆放，控制点大多被破坏，因此，在施工之前，建筑场地要重新建立专门的测量控制网。笔者在近十年的的测量施工过程中，对坐标、方位角、距离的计算，总结出一套又快又准的计算方法,那就是用卡西欧fx－4800编写的程序来计算国家坐标系中的坐标、方位角和距离。卡西欧f－4800的编程语言有些类似BASIC语言，很容易看懂，编程语句都集成在计算器的键盘上和功能菜单里。在开机的状态下，按MODE键进入选择菜单5进入编程，按1建立程序名，再按EXE键选择菜单1进入编辑状态，编完后按EXIT键退出编辑状态，再按FILE键进入运行模式，根据提示输入已知值，按EXE回车键就能计算所需要的值。具体程序语句如下：（坐标、方位角、距离的程序）
Lb10：Z“CHOICE1－4”＝2⇒Goto2：
≠⇒Z=4⇒Goto3：
≠⇒Lb11：{ABCD}：ABCD：I=C-A：J=D-B：
L=(I²+J²)：“L＝”：Pause1：I<0⇒
N=180－sin¹J」L◢
≠⇒J<0⇒N=360+sin¹J」L◢
≠⇒N=sin¹J」L◢
▷▷Z=3⇒GotoA：≠⇒Goto0
Lb12：{ABN}：ABN：Lb1A：{Q}：L=Q“L＝”：
X=A+LcosN：“X＝”：Pause1：Y=B+LsinN◢
Goto0
Lb13：{ABCDEFGH}：ABCDEFG：I=C-A：J=D-B：
K=G-E：M=H-F：X=(AJ÷I-ME÷K-B+F)÷
(J÷I-M÷K)：“X＝”：Pause1：
Y=(XJ-AJ)÷I+B◢
Goto0
说明1：下面几种常用符号在编程语言所表达的意思。
1、=>……条件转移成立符号，其用法相当于BASIC中的IF……THEN（假设语句相当于假如……然后，IF相当于条件……THEN相当于结果）语句
2、≠>……条件转移不成立符号，其用法相当于BASIC中的IF……ELSE语句通常二者连用，相当于BASIC中的IF……THEN……ELSE语句（它的英语形式一般为ifa＞bthenc＞delseifb＞athe……）
3、▷…条件转移结束符号，与=>和≠>配合使用，放在条件语句最后面。
4、LbI……标记命令。用于将一段语句作转换标记。后可接字母、数字、符号，但不能超过两个字节，如不能用≥10的数字作行标，否则会出现出错信息。
5、Goto……（条件）转移命令。前面可加条件语句，与BASIC中的GOTO作用相同。通常与LbI一起用，如果所转移的行号无效，则会显示：GOERROR（详见说明书）出错信息
6、Pause……暂停命令。后可接0~9之间的整数n，可使某一数据显示n/2秒钟，然后继续运行下面的程序。它被认为是一个语句。
7、{}……变量输入命令。只程序在循环使用时经常发生改变的数字，如里程、和宽度。它的输入方式可以使很多种如{AB}{A,B}{AB}都可以。注意“{”和“}”必需成对输入。否则会出现SynERROR（详见说明书）出错信息。
8、=、≠、>、<、≤、≥……条件运算关系算子，常与Goto命令构成条件转换语句。
9、◢……数据显示命令。该命令输入后会自动换行。保留计算过程并显示计算结果。有一条总原则即：学会运用程序的语言，尽可能使程序变得简明扼要；我们编写程序应该尽可能地使程序变得简明扼要，能省略的要一定省略。烦琐的语句、过多的字节只能使计算器的运算速度变慢，而且相当占用内存。学会节省字节和使用符号是相当重要的。尤其要灵活运用计算器语句，因为它会使你节省更多的字节。比如下程序就灵活运用了Dsz（减量循环命令）：比如使其能输入10个数值，并计算10个数值的平均值。一般程序求10个数字的平均值，需要有11个数字的提示符号。但学会灵活运用了Dsz（减量循环命令），那么只要有三个就可以了，这样就大大节省了字节的占用
10、 ：多重语句可将在程序计算或连续计算中的方程或指定分开。
说明2：程序中“CHOICE1-4”表示选择模式，有如下四种情况：
已知所求
1ABCDLN(已知两点坐标，求两点的距离和方位角)
2ABLNXY(已知一点坐标以及任意方位角，求任意点的坐标)
3ABCDLXY(已知两点坐标和两点延长线距离，求延长线坐标)
4ABCDEFGHXY(已知任意四点坐标，求这两条直线交点坐标)
2、测量坐标系的坐标转变为施工坐标系坐标
在实际的测量工程中，在我们前面已经提到过的，图纸所给的坐标都是国家测量坐标系中的坐标，而建筑物所在的平面坐标系通常与国家测量坐标系有一个方位角а，如图一所示。在施工放线中如果用国家测量坐标系中坐标建立测量控制网和放样则显得很繁琐，我们想要放样的坐标要通过复杂的函数公式计算出来，就算我们在放样之前把要放样的坐标先算出来，但是由于一些不可预见的因素，放样点要移动一些位置，导致放样点坐标又要重新计算，这样测量的效率很低，而且又容易出错。如果把测量坐标转变施工坐标系中的坐标，那测量放样就显得很容易了，我们只需要简单的加减法就可以计算出所想要的放样坐标。我们先根据建筑物外形（一般以1轴与A轴的交点为坐标原点）设立坐标原点ō(如图二所示)，以设计图北向为X轴，以设计图东向为Y轴建立新的施工坐标系。先把规划单位提供的导线点坐标转换为施工坐标系的坐标，通过转换后导线点坐标用全站仪建立建筑物的施工测量控制网。下面是测量坐标转换施工坐标的程序:
Lb10：{ABCD}：ABCD：I=C-A：J=D-B：
L=(I²+J²)：“L＝”：Pause1：I<0⇒
N=180－sin¹J」L◢
X=Lcos（N－а）：“X＝”：Pause1：Y=Lsin（N－а）◢
≠⇒J<0⇒N=360+sin¹J」L◢
X=Lcos（N－а）：“X＝”：Pause1：Y=Lsin（N－а）◢
≠⇒N=sin¹J」L◢
X=Lcos（N－а）：“X＝”：Pause1：Y=Lsin（N－а）◢
Goto0
说明：AB点表示新建立的施工坐标系原点坐标在原国家测量坐标系中的坐标，CD点表示原国家测量坐标系中的任意点坐标，XY表示CD点原国家测量坐标系中任意点坐标在转换后的对应的施工系的坐标。以上程序是笔者在浏阳河风光桥（单垮200米长）、株洲汇亚商业广场（建筑面积20万平方）、中信商业广场（建筑面积12万平方）测量中所用的程序，通过反复调试和运算，不存在错误，且获得建设方、监理方的高度评价，以上两个程序在建筑测量施工中具有一定的推广适用价值。
