基于PDA的水准测量软件开发

卢祥，张军

(中国地质大学测绘工程系，湖北武汉 430074)

基于PDA的水准测量软件开发

卢祥∗，张军

(中国地质大学测绘工程系，湖北武汉 430074)

随着测量工作中PDA的广泛应用，基于PDA的测量软件开发将逐渐成为测量工作者的一项必备技能。本文采用目前主流的编程语言Visual C＋＋对此问题进行了研究。通过对基于Windows Mobile系统PDA的测量软件开发步骤的探讨，形成了一套较为完整的开发流程、方法，并编程实现了水准测量软件:掌中水准。最后，将软件应用于武吉高速江西修水段水准测量中证明了该方法的正确性与可行性。

C＋＋；PDA；测量程序；软件开发

1 引 言

水准测量是工程建设中必不可少的一项工作。在传统水准测量工作中，通常采用手工记录的方式记录测量数据，整个过程中稍有差错就可能会导致全测段返工，也非常不便于内业工作中的数据处理。因此，繁琐的手工记录工作成了制约水准测量效率和质量提高的一个瓶颈。

近年来微电子技术的迅速发展使测绘工作的面貌发生了重大变化，大量的高新仪器为测绘工作的全自动化提供了可能，PDA就是其中非常重要的一种。PDA，即个人数字助理(Personal Digital Assistant)，它集成了网络、计算、存储等功能，体积小，重量轻，有自身的操作系统，与PC数据传输非常方便。基于PDA的电子记录手簿，可以自动检核测量中的错误，数据导入PC进行后处理也非常方便，能极大地提高测量效率。

因PDA体积有限，硬件配置往往不会太高，这就要求它的程序效率必须要高。目前，已有少数人从事基于PDA的软件开发，但源代码一般不公开，且使用的开发语言多为Microsoft eMbedded Visual Basic 3.0。这种语言虽然简单易学，但并不是真正的面向对象的开发工具，而且不支持指针，表达能力很有限，编译速度也比较慢，开发的程序效率相对较低。Microsoft Visual Studio 2005中集成的Visual C＋＋是当今软件开发的主流软件，语言灵活性好，效率高，开发的软件运行速度快，是理想的基于PDA的程序开发软件。

2 开发步骤

门类繁多的PDA产品大部分采用以下三种操作系统:Windows Mobile，Palm OS和Linux。

微软公司开发的Windows Mobile(基于Windows CE)秉承了桌面Windows平台的易于使用和扩展性好等优点，使用最为广泛。下面将介绍基于Windows Mobile系统用Visual C＋＋进行开发测量软件的方法，开发流程图如图1。

图1 测量软件开发流程图

2.1 集成开发环境

要进行基于PDA的程序设计，首先必须要有特定的开发环境，可按照以下步骤配置环境:

(1)安装VS 2005，主要安装VC＋＋以及.Net Framework；

(2)安装ActiveSync，用来与PC同步；

(3)安装Windows Mobile 6 Professional SDK(语言开发工具包)；

(4)安装Windows Mobile 6 Professional Image(模拟器)。

2.2 创建Windows Mobile应用程序

(1)启动Microsoft Visual Studio程序；

(2)选择菜单:文件→新建→项目；

(3)在项目类型窗格中，展开Visual C＋＋的分支，选择智能设备，点击下一步；

(4)在模板窗格中，选择MFC智能设备应用程序，点击下一步；

(5)在MFC智能设备应用程序向导中，点击下一步，然后选择你希望支持的平台(Windows Mobile 6 Professional SDK)，点击下一步；

(6)选择所需要的应用程序类型，然后单击完成。

这样，一个新的Windows Mobile应用程序便建好了。

2.3 软件具体实现简介

首先应进行界面设计。进入到资源窗口，根据需要添加菜单栏、对话框等。将软件提供的各种控件，如编辑框(Edit Control)、按钮(Button)等，根据需要加入到相应窗体中，并修改其属性，构成一个美观实用的程序界面。需要注意的是，设计界面大小应和PDA屏幕相适应，避免显示不全或软键盘遮挡界面。

然后将各控件进行变量的关联，并对按钮进行命令的编辑。程序的绝大部分代码都是在这个阶段写的，根据预先设计好的程序要实现的功能编写相应的代码。

代码编写完成后进行调试。调试的方法通常有以下两种:一种是在PC上运行之前安装的模拟器模拟PDA硬件环境运行，另一种是通过ActiveSync软件将PDA与PC连接，并将程序导入PDA。在程序的调试阶段一般采用第一种较为方便。

程序调试无误后，可按上段中的第二种方法将程序导入PDA运行，在实际应用中发现新问题，可在PC上再修改调试。至此，一个基于PDA的测量软件开发已经完成。

3 掌中水准软件开发

按照以上步骤，开发了一款适用于三、四等水准测量电子记录手簿——掌中水准，软件开始界面如图3 (a)所示，下面来介绍本软件。

3.1 设计思想

掌中水准以实现水准测量内外业一体化为宗旨，以最大限度降低劳动强度、提高生产效率为目标，以操作简单化、运行智能化、限差控制自动化为条件，使用目前主流开发语言Microsoft Visual C＋＋开发其各功能模块。

3.2 数据存储结构

掌中水准针对以光学水准仪观测，以掌上电脑PDA作为记录器，手工键入数据的记录模式设计的。每个工程包含如下两个文件:一个工程信息文件(文件名.INF)，一个水准路线记录文件(文件名.LEV)。水准路线记录文件为整个工程的主文件。各文件结构如表1、表2所示。

工程信息文件结构 表1

水准路线记录文件结构 表2

3.3 软件流程图(图2)

图2 软件流程图

3.4 软件重要源代码

3.5 软件主要功能

(1)新建工程

在如图3(b)窗口中，可将工程信息存储到PDA上，这些信息包括工程名称、观测者、记录者、观测等级、观测日期、使用仪器号、后尺常数、前尺常数。

图3 软件主要功能界面

(2)水准测量外业数据录入

外业数据录入模块包括图3(c)、(d)两个窗口。这是本软件的基本功能，将外业测量数据存储到PDA上。

每个测段开始前要求用户在图3(c)所示窗口中输入测段起点和终点。测段起止点输入完成后，在图3(d)中输入各项原始观测数据，输入完毕后，点击图3 (d)窗口中的确定按钮，系统将自动计算该测站的前、后视距，视距差，累计视距差，黑、红面高差以及本测站高差，并按照新建工程时所选择的施测等级进行限差检核。如检核合格，将各项数据按上文中表2所示结构直接记录到记录文件中。为防止数据伪造，数据检核不合格时，将弹出如图3(e)所示的对话框，系统不记录本测站数据，提示“限差超限，请重新测量”，并清除窗口中已输入的观测数据。测段完成时用户按图3 (d)界面上的测段结束键，完成此测段的测量并进入下一测段。

考虑到外业工作的实际情况，如图3(d)所示，在PDA屏幕上设计了一些常用按钮(数字键、删除键、小数点符号)，而且这些按钮足够大，测量人员能直接用手指操作，界面简洁实用。

(3)限差浏览

针对本系统的适用范围，系统将现行国家水准规范规定的三等、四等水准测量限差置入程序中，供记录者随时浏览。

(4)综合查询

由于在测量工作进行时，有时需要对已有的数据进行查询，程序设计了综合查询功能，使用户能够随时对保存在PDA中的测量记录进行浏览查询。综合查询窗口如图3(f)所示。为防止伪造数据，此窗口只能进行查询，而不能对数据进行删除、添加、修改操作。

4 掌中水准软件应用

软件研制成功后，便于2009年12月投入到武吉高速江西修水段水准测量作业中。实际应用表明，软件各功能模块工作正常，操作简便，减轻了记录员负担，内业处理方便，较大提高了水准测量的速度与效率，缩短了项目工作时间，节省了项目经费。

5 结 语

随着微电子技术的迅猛发展，PDA广泛应用于各项测量工作中将是一种必然趋势，基于PDA的测量程序开发也将逐渐成为测量人员的基本技能。本文内容有助于普通测绘人员了解和学习基于PDA测量软件开发，所述方法对进行类似测量软件的实现具有很好的借鉴意义。

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The Development of PDA Leveling Software

Lu Xiang，Zhang Jun
(Chinese Geosciences University Surveying and Mapping Engineering System，Wuhan 430074，China)

With the wide use of PDA in surveying and mapping，developing PDA－based surveying software will become a basic ability of surveyors.This paper discusses this problem using the mainstream programming language Visual C＋＋.By discussion on the steps of developing surveying programs based on Windows Mobile PDA，form an integrated procedure，method and then program the leveling software ZhangZhong Level.Finally，applying the software to the leveling survey of the Wuji highway，Jiangxi－Xiushui county to prove the correctness and feasibility of this method.

C＋＋；PDA；Surveying programs；Software development

1672－8262(2011)01－123－04

P209

B

2010—04—06

卢祥(1989—)，男，本科在读，测绘工程专业。