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摘 要:本文通过坐标计算实例,探讨用EXCEL解决测量计算中的问题
关键词:测量 坐标计算 EXCEL
1 引言
随着计算机的普及,各种计算软件因其方便快捷逐渐进入测量人员的视线。但有些施工企业并没购置相应软件,测量人员就直接下载免费计算软件来用。这实际潜藏着一些风险。如果因为软件运行不稳定,导致测量数据处理出了问题,轻则造成人力的浪费,重则导致测量事故。也有许多测量人员认识到这一点,为规避风险,本着负责的态度,复核对算时,还在用着传统的计算方法。当然也有其他的解决方案。笔者就长期应用EXCEL函数自编计算程序进行测量计算。这样做的意义在于,通过程序的编制,能够全面掌控测量数据处理过程,确保正常运行。
2 EXCEL在测量计算中的应用
2.1 EXCEL简介
Excel 是微软办公套装软件的一个重要的组成部分,是用来处理数据的办公软件,有大量的公式函数可以应用选择,执行计算、分析信息并管理电子表格或网页中的数据信息列表与数据资料图表制作。
2.2坐标计算实例
下面用一实例详述测量计算程序的编制。本实例为点下对中的导线计算。
2.2.1简单介绍一下导线计算的基本原理,便于对计算程序的理解。
2.2.1.1导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的平面坐标x、y。
计算之前,应先全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全,有无记错、算错,成果是否符合精度要求,起算数据是否准确。然后绘制计算略图,将各项数据标注在图上的相应位置。
根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标,称为坐标正算。已知直线AB起点A的坐标为(XA,YA),AB边的边长及坐标方位角分别为DAB和αAB,需计算直线终点B的坐标。
直线两端点A、B的坐标值之差,称为坐标增量,用ΔXAB、ΔYAB表示。坐标增量的计算公式为:
△xAB=xB-xA=DABcosαAB
△yAB=yB-yA=DABsinαAB
坐标增量正、负号的规律 表1
象限 | 坐标方位角α | Δx | Δy |
Ⅰ | 0˚~90˚ | + | + |
Ⅱ | 90˚~180˚ | - | + |
Ⅲ | 180˚~270˚ | - | - |
Ⅳ | 270˚~360˚ | + | - |
则B点坐标的计算公式为:
xB=xA+△xAB=xA+DABcosαAB
yB=yA+△yAB=yA+DABsinαAB
2.2.1.2坐标方位角的推算
α前=α后+β左±180º或α前=α后-β右±180º
备注:若计算出的方位角>360º,则减去360º;若为负值,则加上360º
2.2.2 表中需要输入数据的单元格
表2中B列为导线点点号;C、D、E、F、G、H、I列为输入的观测数据;第4行为起算数据。
2.2.3 表中需要编辑计算程序的单元格
现在对J5~Q5单元格中的计算程序详细说明,其他单元格只要复制使用相对应的公式,被粘贴公式中的引用就将被更新,并指向与当前公式位置相对应的单元格。
⑴ 点号A2方位角“度”的计算
J5=IF(E5>0,IF(IF((IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4)>=180,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4-180,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4+180)>=360,IF((IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4)>=180,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4-180,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4+180)-360,IF((IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4)>=180,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4-180,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,1,0)+G5+J4+180)),"")
⑵ 点号A2方位角“分”的计算
K5=IF(E5>0,IF((IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4)>=60,IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4-60,IF((I5+L4)>=60,1,0)+H5+K4),"")
⑶ 点号A2方位角“秒”的计算
L5=IF(E5>0,IF((I5+L4)>=60,I5+L4-60,I5+L4),"")
⑷ 点号A2横坐标增量的计算
M5=IF(E5>0,ROUND(COS(RADIANS(J5+K5/60+L5/3600))*E5,3),"")
⑸ 点号A2纵坐标增量的计算
N5=IF(E5>0,ROUND(SIN(RADIANS(J5+K5/60+L5/3600))*E5,3),"")
⑹ 点号A2横坐标的计算
O5=IF(E5>0,O4+M5,"")
⑺ 点号A2纵坐标的计算
P5=IF(E5>0,P4+N5,"")
⑻ 点号A2高程的计算
Q5=IF(E5>0,Q4+C5-D5+F5,"")
表2
A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q |
2 | 点号 | 仪器高 | 视高 | 平距 | 高差 | 水平角 | 方位角 | 坐标增量 | 坐 标 | 高程 | ||||||
3 | ° | ′ | ″ | ° | ′ | ″ | Δx | Δy | X | Y | H | |||||
4 | F5-A1 | 310 | 35 | 32 | 19175.465 | 387598.007 | 1370.324 | |||||||||
5 | A2 | -1.351 | -1.175 | 82.988 | -32.930 | 321 | 7 | 7 | 91 | 42 | 39 | -2.478 | 82.951 | 19172.987 | 387680.958 | 1337.218 |
6 | A3 | -1.162 | -1.036 | 49.780 | -23.080 | 180 | 0 | 40 | 91 | 43 | 19 | -1.496 | 49.758 | 19171.491 | 387730.716 | 1314.012 |
7 | A4 | -1.300 | -1.395 | 76.502 | -37.103 | 179 | 55 | 31 | 91 | 38 | 50 | -2.199 | 76.470 | 19169.292 | 387807.186 | 1277.004 |
3 结束语
通过长期的实践应用,验证了这种计算方法简单易学,方便实用,减轻了计算强度,是对测量计算方式的有力补充。当然EXCEL是一个功能很强的软件,它具有强大的运算分析处理能力。本文只是谈了笔者的心得体会,旨在抛砖引玉,争取把测量工作做得更好。
参考文献:
[1]李青岳,陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社,2008
[2]李洋.EXCEL函数,图表与数据分析应用实例[M].北京:清华大学出版社,2007