基于PDA的道路工程勘測設計系統研究

【摘 要】伴隨我國基礎設施建設的日臻完善，道路工程施工越來越多，道路工程勘測設計變得越來越重要。為了不斷開發出更為完善的道路工程勘測設計系統，文章立足于PDA，首先對PDA基本內容進行簡要介紹，然后對基于PDA的道路工程勘測設計系統的開發進行研究。

【關鍵詞】PDA；道路工程；勘測設計；系統開發

在道路工程建設中，勘測設計作為工程前期階段主要工作，其勘測水平、設計質量直接影響著整個工程建設情況。由于土地資源的限制，節能環保要求，生態建設需要等，給現代道路工程勘測設計帶來了全新的挑戰，促使道路工程必須開發出功能更為強大齊全的勘測設計系統，以滿足道路建設實際需要。

一、PDA簡介

PDA（Personal Digital Assistant），表面意思是個人數字助理，對于它的理解狹義上指的是電子記事本，而廣義上則指的是掌上電腦。電子記事本主要是對便簽、日程安排、計算器、備忘錄等個人信息進行管理，功能相對簡單單一，且固化，用戶不能根據自己實際需求來添加新的功能。而掌上電腦不僅擁有自己的操作系統，而且可以利用編程語言開發系統，開發應用軟件，當前大多使用的是軟鍵盤進行輸入。因而文章談論的PDA指廣義上的PDA，即掌上電腦。

目前，PDA主要分為兩大系列：基于Windows CE操作系統的PDA和基于Palm OS操作系統的PDA。就國內而言，兩種系列相較起來，基于Windows CE操作系統的PDA要更為常見，使用更為廣泛，所以文章采用該類PDA作為道路工程勘測設計系統開發的硬件基礎。

二、基于PDA的道路工程勘測設計系統開發

（一）道路工程勘測設計系統的結構設計。在道路工程建設中，勘測能夠為工程設計提供所需數據信息，而設計則是為工程正式施工做好鋪墊，勘測數據的準確性、實時性決定著工程設計的水準?；趦烧咧g的緊密聯系，為了實現道路工程勘測與設計的一體化運作，基于PDA的道路工程勘測設計系統的開發需要能夠對現場勘測數據進行實時檢查，對現場設計進行實時調整，能夠對錯誤測量進行處理，能夠將實時測量數據以可視化圖形顯示出來，并能輸出相應的報表；具備良好的兼容性，可以接入通用道路設計軟件，實用性強。工程測量在整個工程建設中起著重要作用，若數據測量不準確、不全面，勢必會給工程正常建設造成巨大影響。為了滿足工程測量精確性要求，保證數據測量的完整性，采用擁有專門操作系統的、可編程的PDA來開發工程勘測設計系統，用計算功能強大的系統實施工程測量工作，可以很好的保證工程測量的精確性，對測量數據進行高效準確的處理。

根據這些需求，道路工程勘測設計系統的組織架構應包括5大部分，即路線測量模塊、數據管理模塊、道路設計模塊、控制與碎步測量模塊和路線調查模塊。路線測量模塊主要完成的是對線路中線、道路施工、線路縱橫斷面、線路工程控制與竣工、管道施工等進行測量，測量可以采用全站儀、經緯儀進行，也可以將傳統測量方法與現代測量方法相結合使用。數據管理模塊，主要負責對現場勘測數據信息進行采集，對限差進行測量，對參數進行設計，包括常數參數、橋涵參數以及路線的設計規劃等。道路設計模塊，包括路線的縱橫斷面設計、平面設計、端部及交叉口設計、坐標設計及調整、其它構造物幾何控制參數設計等，主要完成的是對道路及其沿線構造物的幾何設計與修改。路線的平面設計將所需資料（圓曲線半徑、交點坐標等）輸入工程軟件當中，由軟件對這些數據進行處理計算和修改，直至所有參數整體優化滿足道路工程設計?？刂婆c碎步測量，主要負責完成施工放樣和勘測設計中的各種控制測量與碎步測量，如高程控制測量、平面控制測量、少數碎部點測量等。路線調查主要負責對道路工程設計所需野外調查數據進行存儲，如地質水文等。

（二）主要算法及系統實現。數據通信的實現。數據通訊采用藍牙技術，所需藍牙適配器選用基于串口協議的藍牙串口適配器，以便與串口通訊保持一致。串口通信方式本系統選擇異步通信，并對奇偶校驗位、波特率、終止符、停止位和數據位等通信參數進行合理設計。全站儀與PDA之間串口通信的實現，同樣需要對通信參數進行合理設計，并將全站儀通過藍牙或串口與PDA連接起來。

圖形顯示界面的實現，需要做到對比例尺進行準確確定，對圖形進行放大縮小移動等操作，測量坐標系與PDA屏幕坐標系一致，矢量圖居中顯示等。比例尺的確定可以采用修正的實際距離值算法，將所需參數（視圖窗口的高度、寬度，最大值最小值等）帶入到算法公式當中即可確定全圖顯示比例。將測量坐標系映射到PDA屏幕坐標系上，使兩者保持一致，需要將屏幕默認坐標系轉換為測量坐標系，但基于Windows CE操作系統的PDA不支持坐標設置及轉換，因而開發者需要自己編寫坐標映射這部分代碼。代碼需要完成的兩個關鍵步驟是將整個坐標系按逆時針方向旋轉90°，將位于屏幕左上角的坐標系原點移至視圖窗口的左下角。圖形縮放可以通過修改比例尺大小來實現，圖形的平移可以通過調整坐標原點來實現?？v橫斷面測量的實現采用全站儀或RTK來完成，先由系統根據樁號、中樁點類型等求出縱橫斷面的方程，然后輸入對應的參數，系統自動繪制出地面線，進而得到橫斷面框圖。

三、總結

綜上，采用PDA來開發道路工程勘測設計系統，既能夠為系統開發提供專門的操作系統，又能夠保證圖形界面的友好大方，是道路勘測設計系統開發的重要支撐工具。我國在逐漸完善道路建設的過程中，應結合自身特點，合理選擇PDA類型，并對各功能模塊進行合理設計，充分發揮勘測設計系統優勢。

參考文獻

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[2] 李敏.基于PDA的道路“勘測+設計”一體系統研究[J].技術與市場，2015，03：28-29.

[3] 周海壯.基于RTK控制終端的道路勘測設計施工系統開發[D].沈陽：東北大學，2014.

作者簡介：張昭釗（1991.02- ），男，江蘇省宿遷人，本科，助理工程師，研究方向：測繪、GIS。