Opis PDF - PocketSPOG

Spis treści
1 Trzy słowa o programie....................................................................................................................2
2 Funkcje programu.............................................................................................................................3
2.1 Tabela punktów.........................................................................................................................3
2.2 Transmisja punktów..................................................................................................................4
2.3 Mapa punktów - szkic...............................................................................................................5
2.4 Menu Obliczenia.......................................................................................................................6
2.4.1 Wprowadzanie danych liczbowych – kalkulator..............................................................6
2.4.2 Kąt.....................................................................................................................................7
2.4.3 Azymut i odległość...........................................................................................................8
2.4.4 Rzuty ortogonalne.............................................................................................................8
2.4.5 Miary biegunowe..............................................................................................................9
2.4.6 Pole powierzchni...............................................................................................................9
2.4.7 Pomiary – Ortogonalne...................................................................................................10
2.4.8 Ciąg poligonowy.............................................................................................................10
2.4.9 Pomiary – wcięcia...........................................................................................................11
2.4.10 Pomiary – tachimetria...................................................................................................12
2.4.11 Pomiary – niwelacja......................................................................................................13
2.4.12 Przecięcia – Dwie proste...............................................................................................15
2.4.13 Przecięcia – Prosta i okrąg............................................................................................15
2.4.14 Znajdź okrąg – 2 styczne..............................................................................................16
2.4.15 Znajdź okrąg – 3 punkty...............................................................................................16
2.4.16 Płaszczyzna...................................................................................................................17
2.4.17 Offset linii łamanej........................................................................................................19
2.4.18 Transformacja XY – metodą Helmerta.........................................................................20
2.5 Menu drogi..............................................................................................................................21
2.5.1 Łuk pionowy...................................................................................................................21
2.5.2 Łuk poziomy...................................................................................................................22
2.5.3 Klotoida...........................................................................................................................22
2.5.4 Trasa 3d...........................................................................................................................23
1
1 Trzy słowa o programie.
Aplikacja ma rozwiązywać proste zadania z którymi spotykamy się w terenie. Umieściłem
w niej funkcje których sam potrzebowałem i kilka zbędnych z mojego punktu widzenia:
tachimetria, wcięcie wstecz – obliczenia które wykonujemy w tachimetrze a policzone tak
współrzędne wykorzystamy w PocketSPOG-u.
Naturalnie dysponując dobrym tachimetrem wszystkie zadania można obliczyć za pomocą
jego oprogramowania, jednak z różnych względów (np. finansowych) nie każdy instrument
jest wyposażony w potrzebne nam funkcje. W takim przypadku PocketSPOG będzie
pomocny.
Dodatkowo umieściłem w programie moduł do niwelacji
technicznej. Osoby na tyle cierpliwe by w terenie
wpisywać odczyty do pocket pc, mogą mieć z niego
pożytek.
W celu instalacji programu wgrywamy do urządzenia plik
PocketSPOG.CAB i uruchamiamy. Zostanie utworzony
katalog \Program Files\PocketSPOG i skrót do
programu w menu „Start”.
Przy pierwszym uruchomieniu program będzie działał w
wersji demo. Tabela punktów będzie składała się z
czterech punktów na których można sprawdzić jego
działanie. W celu odblokowania PocketSPOG-a
otwieramy zakładkę „info” (menu Prog -> info). Znajduje
się tam identyfikator urządzenia „Device ID”, który
należy przesłać na podany adres e-mail. Najwygodniej
skorzystać z
przycisku „Zapisz do
pliku” który utworzy plik tekstowy z identyfikatorem. Plik
załączamy do mail-a. W odpowiedzi prześlemy plik z
kodem odblokowującym program. Plik należy wgrać do
katalogu \Program Files\PocketSPOG.
2
2 Funkcje programu.
2.1
Tabela punktów.
Tabele punktów rozmieszczamy w katalogach: menu Punkty->Katalog. W oknie możemy
otworzyć, ustawić jako roboczy i skasować katalog. Wybrany folder posłuży do
zapisywania / wczytywania plików w obliczeniach.
Menu Punkty->Pokaż:
Okno pozwala na manipulowanie zbiorem punktów, które wykorzystujemy w obliczeniach.
W celu dodania nowego punktu do bazy wpisujemy numer, współrzędne w pola edycyjne i
naciskamy przycisk [Dodaj]. W przypadku gdy nie wpiszemy wysokości , program nada
nowemu punktowi H=0.
Po kliknięciu w tabelę w polach edycyjnych zostaną wyświetlone dane z punktu. Punkt
można usunąć przyciskiem [Usuń]. Można zmienić jego dane w polach i zatwierdzić
zmiany przyciskiem [Zmień].Przycisk [Fn] – „free numer” wpisuje w pole Nr pierwszy wolny
numer dla nowego punktu. Dane z tabeli można wczytać z lub zapisać do pliku tekstowego
poleceniami menu : Import, Export. Przycisk [Szkic] wyświetla mapę punktów.
3
2.2
Transmisja punktów.
Menu Punkty->transmisja:
Opcja pozwala na odebranie z / wysłanie do
totalstation współrzędnych punktów. Obsługiwane
tachimetry:
–
Trimble 3300 (Zeiss Elta R50),
–
Topcon GTS-220.
Na zdjęciu widać połączenie tachimetru Trimble
3303 z komputerem hp iPAQ 2200. Kabel RS232
do komunikacji iPAQ-a z komputerem PC łączymy z
takim samym kablem tachimetru za pomocą
przejściówki - „null modemu”.
Kolejność czynności:
Z listy w górze okna wybieramy urządzenie z którym chcemy nawiązać połączenie i port
którego chcemy użyć. Program wyświetli informację jak skonfigurować tachimetr.
Odbiór punktów z tachimetru:
–
przyciskiem [Otwórz port] przygotowujemy
program na odbioru danych,
–
w tachimetrze uruchamiamy wysyłanie danych,
–
kiedy tachimetr zgłosi wysłanie wszystkich
punktów zapisujemy dane przyciskiem [Zapisz
punkty].
Wysyłanie punktów do tachimetru:
–
przyciskiem [Wybierz punkty] uruchamiamy okno
wyboru punktów,
–
dane które chcemy przesłać umieszczamy na
liście „Wybrane”,
–
w tachimetrze uruchamiamy odbiór danych,
–
przyciskiem [Wyślij] rozpoczynamy transmisję,
–
program potwierdzi wysłanie punktów do
tachimetru.
4
2.3
Mapa punktów - szkic.
Okno wyświetla szkic punktów znajdujących się w
bazie. Po kliknięciu punktu na mapie w lewym
dolnym rogu wyświetli się numer najbliższego punktu
i wskazane współrzędne. Numer zostanie
zapamiętany i będzie można wstawić go w pola
edycyjne podczas obliczeń, za pomocą klawiszy [>].
Obraz mapy można zmienić. Po wskazaniu pozycji
przycisk:
„+” -powiększa obraz,
„-” - pomniejsza ,
„[ ]” - pokazuje wszystkie punkty,
„->” - ustawia środek mapy w wybranym punkcie.
5
2.4
2.4.1
Menu Obliczenia.
Wprowadzanie danych liczbowych – kalkulator.
Kiedy chcemy wprowadzić wartość liczbową do obliczeń (np. kąt w poligonie) a nie mamy
jej podanej wprost, możemy obliczyć ją za pomocą wbudowanego kalkulatora. Kalkulator
wywołujemy na dwa sposoby:
1. klikamy przycisk z opisem wprowadzanej
wartości umieszczony obok pola
edycyjnego,
2. w formularzach gdzie jest dużo pól
edycyjnych umieściłem jeden przycisk
„kalkulator”, najpierw klikamy pole w które
chcemy wprowadzić dane, następnie
wywołujemy kalkulator w/w przyciskiem.
Kalkulator posiada zestaw podstawowych działań
jak dodawanie, podnoszenie do potęgi, pierwiastek
kwadratowy, funkcje trygonometryczne.
Jeżeli chcemy skorzystać ze współrzędnej punktu
zapisanego w bazie, możemy ją wywołać :
wybieramy numer interesującego nas punktu z
rozwijalnej listy i klawiszami .X .Y .H wybieramy
interesującą nas współrzędną.
Kąty dla funkcji trygonometrycznych podajemy w
gradach tak jak w całym programie.
Stopnie zamieniamy na grady klawiszem „deg->gra”,
stopnie w zapisie sześćdziesiątym wpisujemy w
formacie: deg.mmss i zamieniamy na zapis dziesiętny
klawiszem [dms->10].
Wyniki funkcji: asin acos atan są podane w gradach.
Wprowadzane wartości i wyniki obliczeń są zapisywane
w liście rozwijalnej „out”, skąd można je później
wywołać.
Wyposażyłem kalkulatorek w dwa rodzaje pamięci.
Pierwszy zapamiętuje wartości w trzech komórkach
A,B,C , klikamy „->” i literę pod którą chcemy umieścić
zmienną. Wywołujemy zmienną klawiszami A,B,C.
Drugi rodzaj to pojedyncza pamięć do sumowania
wyników. „M+” dodaje liczbę do pamięci, „MR”
wywołuje wynik, „MC” czyści pamięć.
6
2.4.2
Kąt.
Funkcja oblicza kąt na podstawie współrzędnych 3 punktów. Wprowadzamy numery
punktów tworzących kąt. Można to zrobić na dwa sposoby:
1. Wpisać numer w pole edycyjne.
2. Wskazać punkt na mapie. Przycisk [Mapa] wyświetla mapę punktów w bazie. Na
mapie wskazujemy wybrany punkt i zamykamy ją. Numer wybranego punktu
wstawiamy w odpowiednie pole (np. punkt lewy) przyciskiem [>].
Ten sam sposób wprowadzania numerów punktów występuje w pozostałych
funkcjach programu.
7
2.4.3
Azymut i odległość.
Funkcja oblicza azymut, odległość poziomą, odległość skośną i spadek odcinka
określonego przez punkty Początek i Koniec.
2.4.4
Rzuty ortogonalne.
Obliczamy domiary prostokątne i wysokość punktu rzutowanego nad prostą zdefiniowaną
punktami P i K oraz współrzędne XYH rzutu.
8
2.4.5
Miary biegunowe.
Funkcja oblicza miary do wyniesienia punktu metodą biegunową. W skrócie: tachimetria
na odwrót.
2.4.6
Pole powierzchni.
Obliczamy pole powierzchni zdefiniowanej punktami wzdłuż jej obwodnicy. Numery
punktów wpisujemy rozdzielone spacją w pole edycyjne lub wybieramy używając
przycisków [Mapa] i [dodaj pkt >].
9
2.4.7
Pomiary – Ortogonalne.
Obliczamy współrzędne XYH punktu pomierzonego metodą domiarów prostokątnych.
Linia pomiarowa jest zdefiniowana punktami P i K. Wysokość punktu jest liczona po
spadku linii pomiarowej plus różnica dH.
2.4.8
Ciąg poligonowy.
Obliczamy współrzędne punktów ciągu poligonowego. Program obliczy odchyłki kątową i
liniową i rozrzuci je. W razie braku nawiązania końcowego „NK” ciąg zostanie obliczony
jako wiszący. Wartości kątowe podajemy w gradach, kąty lewe ze znakiem „-”.
10
2.4.9
Pomiary – wcięcia
Polecenie oblicza współrzędne punktu pomierzonego w jeden z czterech sposobów:
•
wcięcie liniowe,
•
kątowe wcięcie w przód,
•
wcięcie azymutalne,
•
kątowe wcięcie wstecz.
Wprowadzamy numery punktów znanych w pola A,B,C i pomierzone wartości w
pola a,b,c zgodnie ze wskazówkami przedstawionymi na rysunku. Wartości kątowe
(kąty, azymuty, kierunki) podajemy w Gradach.
11
2.4.10
Pomiary – tachimetria.
Funkcja oblicza współrzędne X,Y,H punktu pomierzonego tachimetrycznie ze znanego
stanowiska „Stan” w nawiązaniu do jednego punktu „Naw”. Jako obserwacje na punkt
nawiązania wystarczy podać kierunek Hz jeżeli podamy pozostałe obserwacje obliczy
odchyłkę odległości i wysokości na punkcie nawiązania: fh,fd.
12
2.4.11
Pomiary – niwelacja.
Moduł niwelacji technicznej pozwala na zapisywanie obserwacji w terenie bezpośrednio do
Pocket PC , kontrolę pomiaru po zamknięciu ciągu i obliczenie wysokości mierzonych
punktów.
Dane wprowadzamy do programu wypełniając pola N - numer reperu/punktu, Ot - odczyt z
łaty, H - wysokość reperu na początku i końcu ciągu. W przypadku gdy w bazie punktów
znajduja się repery nawiązania ciagu program pobierze ich wysokości z bazy.
Rodzaj odczytu określamy zaznaczając opcje: T - wstecz, X - pośredni, P - w przód.
Dla odczytów na „żabki” zostawiamy puste pole „N”. Dla kolejnych odczytów pośrednich
na stanowisku, program doda 1 do poprzedniego numeru. Po każdym odczycie „w przód”
13
dane są zapisywane do pliku niwelacja.bak. W razie jakiegoś wypadku podczas
przechodzenia na nowe stanowisko dane można odzyskać klikając przycisk [Ratuj].
Tabela zostanie wyczyszczona i wypełniona danymi od początku ciągu do ostatniego
wprowadzonego odczytu. Po zakończeniu ciągu obserwacje zapisujemy do pliku
tekstowego [Export] w jednym z trzech formatów:
–
tekstowy – plik w którym obserwacje są rozdzielone średnikami, wygodny do otwarcia
w arkuszu kalkulacyjnym (np. OpenOffice Calc lub MS Office Excel).
–
Leica GSI – plik w formacie GSI firmy Leica można wygodnie wgrać do programu na
PC jako obserwacje z niwelatora kodowego Leica.
–
GeoNet – plik w formacie programu „GEONET”, po zmianie nazwy na „deltah” można
wprowadzić go jako obserwacje do wyrównania sieci.
Wyeksportowanych danych nie można wczytać z powrotem do PocketSPOG-a. Aby
móc później wczytać pomiary używamy poleceń „zapisz plik” i „wczytaj plik” z menu
kontekstowego tabeli.
Wprowadzone dane można edytować/poprawiać. Klikamy wybrany rekord w tabeli. Dane
wyświetlą się w polach edycyjnych. Po zmianie danych (np. Poprawiony numer, wysokość
reperu ) zatwierdzamy zmiany przyciskiem [Zmień]. W celu wstawienia nowego rekordu w
wybrane miejsce zaznaczamy wiersz w tabeli, zmieniamy dane w polach edycyjnych i
zatwierdzamy je klawiszem [Wstaw], nowy pomiar pojawi się powyżej zaznaczonego
wiersza. Dostępne są dwa przyciski [Usuń] i [Czyść] z którymi należy się obchodzić
ostrożnie. [Usuń] – kasuje wybrany wiersz, [Czyść] – kasuje wszystkie odczyty.
[Oblicz] – oblicza wysokości ciągu.
[Tycz H] – oblicza wysokości ciągu i podaje odczyt wymagany do wytyczenia wysokości
wpisanej w pole H.
W trakcie obliczeń program pyta czy ma zapisać do bazy punktów obliczone wysokości.
Jeżeli w bazie znajduje się punkt o podanym w dzienniku numerze zostanie
zaktualizowana jego wysokość. W przypadku gdy nie ma takiego numeru w bazie,
program nada mu współrzędne X=0 i Y=0.
14
2.4.12
Przecięcia – Dwie proste.
Funkcja oblicza współrzędne punktu przecięcia dwóch prostych z których każda jest
zdefiniowana przez dwa punkty P i K. W celu obliczenia punktu przecięcia prostych
odsuniętych podajemy wartości przesunięć.
2.4.13
Przecięcia – Prosta i okrąg.
Obliczamy przecięcie prostej zadanej dwoma punktami P i K z okręgiem dla którego
podajemy punkt środkowy i promień.
15
2.4.14
Znajdź okrąg – 2 styczne.
Funkcja wpasowuje okrąg o zadanym promieniu R pomiędzy 2 półproste zadane trzema
punktami: P,W,K. Wynikiem obliczeń są współrzędne środka okręgu i punktów stycznych
okręgu i półprostych.
2.4.15
Znajdź okrąg – 3 punkty.
Szukamy okręgu przechodzącego przez trzy punkty PA, PB, PC. Program oblicza
współrzędne środka i promień okręgu.
16
2.4.16
Płaszczyzna
Moduł służy do rozwiązania dwóch zadań:
rzutowania punktu na płaszczyznę i obliczenia
punktu przecięcia płaszczyzny z prostą.
Płaszczyznę definiujemy za pomocą
współrzędnych trzech punktów w geodezyjnym
układzie współrzędnych X,Y,H. Dla punktów
które są już w bazie wystarczy wpisać ich
numer, współrzędne zostaną uzupełnione.
17
Obliczamy rzut punktu P na płaszczyznę, w
wyniku otrzymamy odległość punktu od
płaszczyzny i współrzędne punktu rzutu.
Prostą definiujemy za pomocą współrzędnych
dwóch punktów. Obliczamy punkt wspólny dla
płaszczyzny i prostej.
18
2.4.17
Offset linii łamanej.
Funkcja została napisana w celu ułatwienia wytyczeń elementów liniowych np. murów
oporowych, obrysów budynków itp. kiedy trzeba wyznaczyć linię odsuniętą o zadaną
wartość.
W celu obliczenia offsetu obiektu zamkniętego, powtarzamy numer pierwszego punktu na
końcu listy.
19
2.4.18
Transformacja XY – metodą Helmerta.
Funkcja przelicza współrzędne XY punktów z układu
pierwotnego do wtórnego metodą Helmreta. W
zakładce „Pkt_wspólne” podajemy współrzędne
punktów dostosowania. Punkty muszą znajdować się
w bazie punktów, podajemy ich numery odpowiednio
w obu układach. Po wybraniu przycisku „Oblicz”
program obliczy współczynniki transformacji i
wyświetli współczynnik zmiany skali oraz błędy na
poszczególnych punktach i błąd transformacji.
W zakładce „Pkt_transformowane”
wprowadzamy współrzędne punktów w układzie
pierwotnym i numery pod jakimi zostaną
zapisane ich współrzędne w układzie wtórnym.
Dla punktów których współrzędne są już w
bazie wystarczy wpisać tylko numer, Xp i Yp
zostaną pobrane z bazy.
20
2.5
2.5.1
Menu drogi.
Łuk pionowy.
Obliczamy wysokości punktów na odcinku profilu
podłużnego trasy, zdefiniowanego przez 3 punkty:
Początek, Wierzchołek i Koniec, dla których podajemy
kilometraż (w metrach) i wysokość załomu niwelety.
Podajemy promień łuku kołowego – jeśli nie ma łuku
wpisujemy 0.
Po wprowadzeniu danych i kliknięciu przycisku [Oblicz]
program poda długość stycznej oraz kilometraż
początku i końca łuku pionowego.
W zakładce „Pojedyncze pkt” obliczamy wysokość
punktu w kilometrażu „Km”, oddalonego od osi trasy o
wartość „Domiar” (minus = w lewo), gdzie spadek
poprzeczny od osi trasy na zewnątrz wynosi
„i_poprz” %.
Zakładka „Pośrednie pkt” służy do obliczenia punktów
pośrednich na niwelecie oddalonych od siebie o zadaną
wartość. Można podać zakres od – do w jakim
kilometrażu punkty maja być obliczone.
21
2.5.2
Łuk poziomy.
Funkcja oblicza współrzędne punktu na poziomym łuku kołowym. Łuk określamy podając
punkt środkowy i promień okręgu, punkt początkowy łuku i jego kilometraż (w metrach)
oraz zwrot łuku. Patrzymy ze środka okręgu „So” w kierunku punktu początkowego „PŁK”
zwrot łuku jest równy kierunkowi w którym rośnie kilometraż (na przykładzie „w prawo”).
Dla punktu obliczanego podajemy jego kilometraż i odległość od osi trasy (ujemna = punkt
po lewej stronie osi). Funkcja „rzutuj punkt” oblicza kilometraż i odległość od osi punktu o
danych współrzędnych.
2.5.3
Klotoida.
W tym oknie obliczamy współrzędne punktu na krzywej
przejściowej – klotoidzie. Podajemy punkt początkowy
krzywej „PKK” i jego kilometraż, punkt na załomie trasy
„PW”, promień łuku na końcu klotoidy „R” i długość
klotoidy „L”. Zwrot łuku określamy patrząc z punktu
początkowego krzywej w stronę załomu trasy.
Dla punktu szukanego wprowadzamy jego kilometraż (w
metrach) i odległość od osi (ujemna = w lewo od osi) .
Funkcja „rzutuj punkt” oblicza kilometraż i odległość od
osi punktu o danych współrzędnych.
22
2.5.4
Trasa 3d.
Moduł służy do obliczania współrzędnych X,Y,H punktów wzdłuż projektowanej drogi.
Przebieg osi projektowanej drogi definiujemy w dwóch zakładkach: ZałomyXY i ZałomyH.
Przebieg osi drogi w planie.
Załomy niwelety.
Współrzędne załomów poziomych trasy wpisujemy w oknie „ZałomyXY”, podajemy
długość klotoid i promień łuku kołowego. Kiedy brak krzywej lub łuku pozostawiamy puste
miejsce. Dla punktów które są w bazie możemy wpisać tylko ich numer lub wybrać je z
mapy. W zakładce „ZałomyH” wprowadzamy dane z profilu podłużnego drogi.
Okno „Główne” służy do obliczenia punktów głównych trasy tj.: - początków i końców
klotoid, łuków poziomych i łuków pionowych. Wyliczane są współrzędne X,Y,H dla
każdego punktu, punkty można zapisać do bazy
przyciskiem „Zapisz”.
Polecenie „Zapisz TXT” zapisuje wprowadzony
przebieg drogi do pliku tekstowego (*.t3d). Przycisk
„Czytaj TXT” pozwala wczytać wcześniej wprowadzona
trasę.
Plik można sporządzić na komputerze PC (np. bazując
na danych z innej aplikacji) i wgrać do PDA. Format
takiego pliku jest następujący:
nagłówek:
[IleXY] [ileH] [Km_początku] R
załom XY:
X [nr] [X] [Y] [Lk] [Rpoz.]
załom H:
Okno punktów głównych drogi
H [km] [H] [Rpion.]
23
przykład pliku:
8 8 0.000 R
X 20 0.0000 0.0000 0 0
X 36 142.7195 283.3471 33 150
X 37 58.1026 653.1665 84 800
X 38 173.7457 1116.1466 0 600
X 39 49.6409 1511.3734 0 450
X 33 213.2336 1898.1311 0 0
X 34 279.1417 2138.7923 0 0
X 35 384.2546 2435.1210 0 0
H 0.000 200 0
H 314.988 210 600
H 688.475 198 750
H 1157.797 198 800
H 1560.888 230 750
H 1973.925 240 0
Szkic osi trasy
H 2223.448 220 600
H 2537.867 200 0
Następnie możemy zdefiniować krawędź drogi wzdłuż której będziemy liczyć pikiety.
Wprowadzamy punkty załamania krawędzi podając kilometraż, domiar od osi, spadek
poprzeczny na domiarze, przesunięcie w pionie, przesunięcie w poziomie.
Definicję krawędzi można wczytać z / zapisać do pliku
tekstowego (*.k3d) w formacie:
[km] [domiar] [i poprz %] [dH] [dpoz]
np.:
246.623 -5.500 -2.000 0.120 0.000
279.623 -6.000 4.000 0.120 0.000
Separatorami w plikach mogą być spacje lub
tabulatory.
Definicja krawędzi
24
W zakładce „LiczPkt” obliczamy współrzędne punktów.
Domyślnie domiar, spadek poprzeczny, przesunięcia
„dh” i „d poz” są interpolowane pomiędzy punktami na
krawędzi ale zaznaczając odpowiednie pola wyboru
można wprowadzić inne wartości.
Obliczony punkt można zapisać do bazy, z kolejnym
numerem zaczynając od podanego.
25