基ＴＰＤＡ的水準(zhǔn)電子手簿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

林淑冰　王志鵬　王海清　莊銘約

[摘要]由于PDA掌上電腦具有體積小、重量輕、攜帶輕便，適應(yīng)于野外測(cè)量等特點(diǎn)，根據(jù)有關(guān)技術(shù)依據(jù)及規(guī)范，采用PDA硬件平臺(tái)，在windowsCE軟件支持下，利用Microsoft embedded Visual Basic編程環(huán)境，完成基于PDA的水準(zhǔn)電子手簿系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，并說(shuō)明程序中各個(gè)模塊所具有的功能，完全代替手工水準(zhǔn)記簿。

[關(guān)鍵詞]PDA水準(zhǔn)電子手簿系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597(2009)0210033－01

一、引言

水準(zhǔn)測(cè)量是地殼形變測(cè)量的重要手段，手工水準(zhǔn)記簿是一項(xiàng)機(jī)械且非常繁瑣的工作，記簿員作業(yè)過(guò)程中高度緊張，不允許有半點(diǎn)的疏忽大意，否則就可能導(dǎo)致全測(cè)段返工，所以當(dāng)可編程計(jì)算器剛一面世，各種類型的水準(zhǔn)電子記簿裝置紛紛出籠，應(yīng)用于各等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量，一定程度上減輕了記簿員的工作壓力。由于早期的可編程計(jì)算器或掌上計(jì)算機(jī)已停止生產(chǎn)，沒(méi)有新的升級(jí)設(shè)備可以選擇，對(duì)于硬件故障問(wèn)題已無(wú)法解決。基于這種狀況，我中心決定自主開(kāi)發(fā)基于PDA的水準(zhǔn)觀測(cè)記簿軟件，用PDA取代Hp200Lx掌上電腦。PDA掌上電腦具有體積小、重量輕、攜帶輕便，適應(yīng)于野外水準(zhǔn)的測(cè)量條件。

二、設(shè)計(jì)的技術(shù)依據(jù)及規(guī)范

1、國(guó)家地震局1991年制定的《跨斷層測(cè)量規(guī)范》；

2、《國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》(GB/T 12897－2006)；

3、跨斷層水準(zhǔn)觀測(cè)時(shí)間要求及限差要求：在以下時(shí)間，不應(yīng)進(jìn)行水準(zhǔn)觀測(cè)：日出后與日落前半小時(shí)內(nèi)；每年4月至10月太陽(yáng)中天前后各2.0小時(shí)，11月至次年3月各1.0小時(shí)。

三、電子手簿系統(tǒng)的原理和設(shè)計(jì)思路

水準(zhǔn)記簿程序是水準(zhǔn)電子手簿系統(tǒng)的核心，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到跨斷層水準(zhǔn)測(cè)量場(chǎng)地分散，場(chǎng)地信息固定，變化較少，測(cè)段多而短，PDA沒(méi)有鍵盤(pán)等特點(diǎn)，為了盡可能使記簿員在外業(yè)減少輸入工作，方便操作，專門(mén)針對(duì)跨斷層水準(zhǔn)而設(shè)計(jì)了水準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化程序，把大部分輸入工作放在室內(nèi)來(lái)完成。對(duì)觀測(cè)氣象條件記錄，使用選擇的方式進(jìn)行錄入。系統(tǒng)工作流程采用向?qū)Х绞?，記簿員只要點(diǎn)擊“下一步”按鈕，通過(guò)提示即可完成整個(gè)記簿過(guò)程，操作非常方便。

四、電子手簿系統(tǒng)各模塊的功能描述

PDA水準(zhǔn)電子手簿系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，主要模塊有六個(gè)子系統(tǒng)：水準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化程序、跨斷層水準(zhǔn)記簿程序、長(zhǎng)水準(zhǔn)記簿程序、水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺檢測(cè)程序、水準(zhǔn)成果查詢程序、水準(zhǔn)觀測(cè)成果、儀檢成果打印程序

(一)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化程序

該程序包括場(chǎng)地信息設(shè)置、測(cè)段信息、觀測(cè)員和記簿員字典設(shè)置及跨斷層水準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)、長(zhǎng)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)、水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)初始化等功能。

(二)跨斷層水準(zhǔn)記簿程序

程序適用于水準(zhǔn)儀Ni002、Ni004、Ni007及5mm分劃標(biāo)尺；程序包括觀測(cè)條件記錄、觀測(cè)讀數(shù)記錄、退站、作廢測(cè)段、間歇、間歇檢測(cè)、上點(diǎn)收測(cè)等功能，系統(tǒng)可根據(jù)場(chǎng)地經(jīng)緯度和觀測(cè)日期，自動(dòng)控制可觀測(cè)時(shí)間段，只有在可觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)，才能進(jìn)入記簿程序。當(dāng)一個(gè)測(cè)段在規(guī)定的允許觀測(cè)時(shí)間內(nèi)不能完成上點(diǎn)作業(yè)時(shí)，可設(shè)置間歇點(diǎn)，在下一個(gè)可觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行續(xù)測(cè)，否則，當(dāng)時(shí)間超過(guò)允許觀測(cè)時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)退出，不保存未完成的觀測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)用戶選定的首往測(cè)、首返測(cè)、重往測(cè)、重返測(cè)、上下標(biāo)志測(cè)量，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入相應(yīng)的觀測(cè)工作流程；系統(tǒng)可自動(dòng)根據(jù)不同的儀器類型，進(jìn)行測(cè)站的限差檢查；同一期、同一測(cè)段只能進(jìn)行一次首往測(cè)和首返測(cè)。

(三)一等水準(zhǔn)記簿程序

程序適用于水準(zhǔn)儀Ni002、Ni004及5mm分劃的水準(zhǔn)標(biāo)尺；功能與跨斷層水準(zhǔn)電子手簿程序相同；水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)標(biāo)尺檢測(cè)程序(適用于Ni002、Ni004、Ni007及5mm分劃標(biāo)尺)：水準(zhǔn)標(biāo)尺分劃面彎曲差測(cè)定：一副水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差及基輔分劃讀數(shù)差常數(shù)測(cè)定；標(biāo)尺中軸線與標(biāo)尺底面垂直性測(cè)定；水準(zhǔn)儀光學(xué)測(cè)微器隙動(dòng)差和分劃值測(cè)定；視距絲上下絲不對(duì)稱差與視距系數(shù)的測(cè)定；自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平精度的測(cè)定；符合水準(zhǔn)器符合精度的測(cè)定；自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償性能的測(cè)定；雙擺位自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀擺差2c值的測(cè)定；調(diào)焦透鏡運(yùn)行正確性測(cè)定；i角檢測(cè)。

(四)水準(zhǔn)成果查詢程序

該程序可查詢單測(cè)段成果和測(cè)段往返計(jì)算成果及查詢儀器檢測(cè)成果。

(五)水準(zhǔn)觀測(cè)成果、儀檢成果打印程序(Pc程序)

該程序可打印跨斷層水準(zhǔn)和一等水準(zhǔn)測(cè)量手簿，以及水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)標(biāo)尺檢測(cè)成果。

(六)限差控制

水準(zhǔn)記簿程序的關(guān)鍵是控制各項(xiàng)觀測(cè)限差和數(shù)據(jù)的安全性，本系統(tǒng)嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定設(shè)置各項(xiàng)檢核指標(biāo)，對(duì)每一測(cè)站上的八個(gè)標(biāo)尺讀數(shù)及相關(guān)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行檢核。

水準(zhǔn)儀及水準(zhǔn)標(biāo)尺檢測(cè)是水準(zhǔn)測(cè)量中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，檢測(cè)項(xiàng)目多，過(guò)程機(jī)械而冗長(zhǎng)，計(jì)算煩瑣。使用計(jì)算機(jī)記錄可以很好地控制檢測(cè)過(guò)程并能馬上看到檢測(cè)結(jié)果。

(七)存儲(chǔ)

采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在PDA上該數(shù)據(jù)庫(kù)是不可見(jiàn)的，作業(yè)人員無(wú)法在PDA上直接打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)安全性高。

(八)代碼編寫(xiě)

本系統(tǒng)使用Microsoft embedded Visual Basic 3.0編寫(xiě)程序代碼，在Pc機(jī)上可視化對(duì)象編程，經(jīng)編譯打包后，安裝在PDA上運(yùn)行。

五、結(jié)束語(yǔ)

本電子手簿是一個(gè)具有完善功能的水準(zhǔn)測(cè)量記簿軟件，可完全代替手工記簿，具有如下特點(diǎn)：本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)2006、2007年的廈門(mén)島內(nèi)外一等水準(zhǔn)復(fù)測(cè)，閩贛跨斷層短水準(zhǔn)18處5期等復(fù)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了外業(yè)數(shù)據(jù)的電子采集，很好地代替了人工水準(zhǔn)記簿，提高了工作效率。

基于PDA的水準(zhǔn)電子手簿，工作流程正確，限差設(shè)置符合規(guī)范要求，數(shù)據(jù)安全性強(qiáng)，操作方便，記簿設(shè)備能夠適應(yīng)野外測(cè)量作業(yè)環(huán)境，可以滿足野外小組的使用。

作者簡(jiǎn)介：

林淑冰，女，工程師，1988年畢業(yè)于武漢測(cè)繪科技大學(xué)大地測(cè)量專業(yè)，主要從事地殼形變與地震研究。