EXCEL在测量数据处理中的应用

地下管线探测与测绘技术地下管线探测与测绘技术 贾诗雨 山东正元地球物理信息技术有限公司 山东 济南 25000 摘要 摘要 本文主要介绍了电子表格办公软件 EXCEL 在进行管线测量计算中的具体应用 关键词 关键词 EXCEL 函数 管线测量 应用 Underground pipeline detection and mapping technology Jia Shiyu Shandong Zhengyuan geophysical information technology Co Ltd Shandong Ji nan 25000 Abstract This paper mainly introduces the application of EXCEL in the measurement and calculation of the pipeline Key words EXCEL function pipeline measurement application 1 1 引言引言 Excel 表处理软件是美国微软公司研制的办公自动化软件Office 中的重要成员 其表格数据处理功能强大 在我国计算机用户中有着广泛的市场 作为一种日常事务和 工作处理的脚本语言 主要应用于类似办公自动化等领域 Excel 电子表格来处理测量 计算数据 它几乎可完成除严密平差之外的所有测量计算 在使用过程中 若应用逻 辑函数 可完全替代可编程计算器 现在 Excel 已经应用到高程导线 测图水准 边长 改化 变形观测数据处理 野外观测手簿 放样数据计算等计算中 计算方便 快捷 并且最后能提供一张漂亮的计算表 为工作带来了许多方便 本文通过 EXCEL 表格直观的形式 灵活多变的数据处理方式和强大的二次开发功能 介绍 EXCEL 在进行管线测量中水准数据计算 闭合导线坐标计算以及经纬度换算成高斯平 面直角的方法 2 2 EXCELEXCEL 在测量数据处理中的应用在测量数据处理中的应用 在管线测量中 高程控制测量一般采用是的布设三 四等水准网 而在内页处理上 使用 EXCEL 软件会大大提高工作效率 以下就是使用EXCEL 软件记录四等水准计算手 簿的过程 2 1 四等水准计算手簿 四等水准测量观测手簿制作依据是中华人民共和国行业标准 城市测量规范 CJJT8 2011 标尺为红黑面区格式水准尺 1号尺红黑面常数差为 4 687 2号尺常数差 为4 787 观测顺序为 后 前 前 后 黑 黑 红 红 测站要求前后视距 100m 前后视距差 5m 前后距离累计差 10m 红黑面读数差 3mm 红黑面高差较差 3mm 黑红面所测高差之差 5mm 检测间歇点高差之差 5mm 基本公式 测站上的计算与校核 高差部分 9 4 7 10 3 8 11 10 9 K K 10 和 9 分别为后 前视标尺的黑红读书之差 11 为黑红面所测高差之 差 K 为后 前视标尺红黑面零点的差书数 16 3 4 17 8 7 16 为黑面所算得的高差 17 为红面所算得的高差 由于两根尺子红黑面零 点差不同 所以 16 并不等于 17 因此 11 尚可作一次检核计算 即 11 16 100 17 视距部分 12 1 2 13 5 6 14 12 13 15 1415 本站的 前站的 水准测量观测手簿制作步骤 1 运行 Microsoft Excel 根据四等水准测量观测手簿的格式 按图 2 1格式 绘制表格 2 在表格中的第 1 2 3站进行公式编辑 其他的可以根据表 3 5下面的说明 进行复制 按表 3 5格式给各单元格输入公式 3 按实际输出要求给单元格设置格式 4 采用复制粘贴的方法制作第 4 5 站的表格和公式输入选取 2 3号站的表 格进行复制 并粘贴至3号站的下方 可得 4 5 站 若不停地向下粘贴即可得后续各 站的记录表格 5 对输入了公式的单元格写保护 图2 1 水准测量手簿 表2 2 公式表 行列输入函数 13I IF G13 IF G13 H13 4787 3 超限 G13 H13 4787 14I IF G14 IF G14 H14 4687 3 超限 G14 H14 4687 15B IF B13 B13 B14 15D IF D13 D13 D14 15G IF G13 G13 G14 15H IF H13 H13 H14 15I IF G15 IF I13 I14 5 超限 I13 I14 15J IF G15 IF H15 G15 H15 100 G15 2 H15 100 G15 2 16B IF B15 IF ABS B15 D15 10 3 超限 B15 D15 10 16D IF B16 B16 16G IF B15 B15 D15 17I IF G17 IF G17 H17 4687 3 超限 G17 H17 4687 18I IF G18 IF G18 H18 4787 3 超限 G18 H18 4787 20D IF B20 IF ABS D16 B20 10 超限 D16 B20 20G IF B19 B19 D19 G16 注意 其他的公式可以根据上面相应单元格内的公式粘贴复制就可以了 B E 列 的公式要从第2站开始复制 G J 列的公式要复制两站 也就是把 1 2两站的公式复 制 然后粘贴到 3 4站 因为单站的后尺是黑面而双站的后尺是红面 所以要双站复制 才可以 上述步骤就是制作 等水准测量记录手簿的全过程 该观测记录手簿具有直观 操作简易 重复使用等优点 野外作业时 记录员只要像常规水准测量那样在表格中 输入观测值 手簿就能自动进行前后视距差 前后视距累积差 高差 高差中数 累积 距离 累积高差的计算 并按规范要求判断观测值是否满足要求 当观测值不满足要求 时 手簿能自动以中文提示作业员 及时进行重测 水准路线测量完毕 改名存盘 2 2 闭合导线坐标计算表 在管线测量中 做闭合导线是管线测量中平面控制测量的一种方法 Excel 的三角函数运算功能不尽完善 尽管 Excel 的单元格数值有许多设置方式 但没有角度单位的设置 用自定义方式来设定也不甚方便 在多个单元格中 角度单位的 转换是比较方便的 但用这种方式设置的角度转换使得进行三角函数运算十分繁琐 这 主要原因是由于 Excel 是以单元格为操作对象 要充分发挥 Excel 的优秀功能 应解决 角度单位的转换问题 如此即可使其进行三角函数运算时变得十分便捷 图2 3 角度转换表格 Excel 内置有400多种函数 也包括了各种三角函数 但由于其角度单位转换不直观 不便于按常规的角度记录方式进行角度输入 使其应用于测量计算不够简捷方便 解决 方法是将位于三个单元格中的角度单位 度分秒 转换为 度 再将 度 转换成 弧度 以及其逆转换 如图 3 9 在单元格 E3 中输入以下公式 就可以将角度转换成 以 度 为单位 IF OR B3 C3 B3 C3 60 D3 3600 将 度 为单位的角度转换成 弧度 为单位的角度将单元格 E3 内以 度 为 单位的角度转换成以 弧度 为单位的角度 只需输入以下公式 RADAINS E3 以下给出一个应用 Excel 进行闭合导线坐标计算的例子 以作说明 图2 4 闭合导线坐标计算表 闭合导线的基本情况 建立一个 Excel 表格 按列依次为 点号 观测水平角 左内角 单位 度分秒 观测 左角 角度改正数 改正后的角 坐标方位角 距离 m X 坐标增量 m Y 坐标增量 m X 坐标 m Y 坐标 m 如图3 10所示 再依次输入已知数据和 观测数据之后 即可以在相应的单元格中进行运算 根据下表的公式创建表格 表2 5 公式表 行列公式 E3 IF OR B3 C3 B3 C3 60 D3 3600 E7 IF OR E3 E6 SUM E3 E6 F3 IF OR C 9 F 9 F 9 C 9 F7 IF F3 SUM F3 F6 F9 IF OR E7 C9 E7 C9 2 180 3600 F10 IF C9 40 SQRT C9 G3 IF OR E3 F3 E3 F3 3600 G7 IF G3 SUM G3 G6 H3 IF E8 E8 H4 IF OR G4 H3 IF H3 G4 IF H3 G4 180 180 180 360 H3 G4 IF H3 G4 180 180 180 360 H3 G4 IF H3 G4 180 180 180 I7 IF OR I3 I4 I5 I6 SUM I3 I6 I8 IF J7 J7 I9 IF OR J7 K7 SQRT J7 2 K7 2 J3 IF OR H3 I3 I3 COS RADIANS H3 J7 IF J3 SUM J3 J6 J10 IF J3 SUM J3 J6 K3 IF OR H3 I3 I3 SIN RADIANS H3 K7 IF K3 SUM K3 K6 L3 IF OR J3 I3 J3 I3 I 7 J 7 L7 IF L3 SUM L3 L6 L8 K7 M3 IF OR I 7 K 7 K3 I3 I 7 K 7 M7 IF M3 SUM M3 M6 N4 IF N3 N3 L3 O4 IF O3 O3 M3 2 3 经纬度换算到高斯平面直角 从经纬度 BL 换算到高斯平面直角坐标 XY 高斯投影正算 或从 XY 换算成 BL 高斯投影反算 一般需要专用计算机软件完成 在目前流行的换算软件中 存在 一个共同的不足之处 就是灵活性较差 大都需要一个点一个点地进行 不能成批量地 完成 给实际工作带来许多不便 用 Excel 可以很直观 方便地完成坐标换算工作 不 需要编制任何软件 只需要在 Excel 的相应单元格中输入相应的公式即可 下面以 54 系为例 介绍具体的计算方法 完成经纬度 BL 到平面直角坐标 XY 的换算 可以通过简化计算公式或考虑直观 性 适当增加或减少所占列数 在 EXCEL 中 输入公式的起始单元格不同 则反映出 来的公式不同 各单元格的公式如下 表2 6 公式表 行列公式 A8 0 006738525415 H6 2 B8 G6 2 C8 1 A8 D8 6399698 9018 SQRT C8 D3 A3 B3 60 C3 3600 D6 A6 B6 60 C6 3600 E6 D6 D3 E8 H6 2 F6 2 F6 RADIANS E6 F8 H6 G6 G6 TAN RADIANS H3 G8 F8 2 H3 E3 F3 60 G3 3600 H6 COS RADIANS H3 H8 32005 78006 G8 133 92