EXCEL在測量數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

1、地下管線探測與測繪技術(shù)賈詩雨 、山東正元地球物理信息技術(shù)，山東 濟(jì)南 25000摘要：本文主要介紹了電子表格辦公軟件EXCEL在進(jìn)行管線測量計(jì)算中的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：EXCEL；函數(shù)；管線測量；應(yīng)用Underground pipeline detection and mapping technologyJia Shiyu(Shandong Zhengyuan geophysical information technology Co., Ltd., Shandong Ji'nan 25000)Abstract: This paper mainly introduces the appl

2、ication of EXCEL in the measurement and calculation of the pipeline.Key words: EXCEL; function; pipeline measurement; application1.引言Excel表處理軟件是美國微軟公司研制的辦公自動(dòng)化軟件Office中的重要成員，其表格數(shù)據(jù)處理功能強(qiáng)大，在我國計(jì)算機(jī)用戶中有著廣泛的市場。作為一種日常事務(wù)和工作處理的腳本語言，主要應(yīng)用于類似辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域。Excel電子表格來處理測量計(jì)算數(shù)據(jù), 它幾乎可完成除嚴(yán)密平差之外的所有測量計(jì)算。在使用過程中, 假設(shè)應(yīng)用邏輯函數(shù),可完全替代

3、可編程計(jì)算器。現(xiàn)在Excel已經(jīng)應(yīng)用到高程導(dǎo)線、測圖水準(zhǔn)、邊長改化、變形觀測數(shù)據(jù)處理、野外觀測手簿、放樣數(shù)據(jù)計(jì)算等計(jì)算中,計(jì)算方便、快捷, 并且最后能提供一張漂亮的計(jì)算表, 為工作帶來了許多方便。本文通過EXCEL表格直觀的形式，靈活多變的數(shù)據(jù)處理方式和強(qiáng)大的二次開發(fā)功能介紹EXCEL在進(jìn)行管線測量中水準(zhǔn)數(shù)據(jù)計(jì)算；閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算以及經(jīng)緯度換算成高斯平面直角的方法。2. EXCEL在測量數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 在管線測量中，高程控制測量一般采用是的布設(shè)三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)。而在內(nèi)頁處理上使用EXCEL軟件會(huì)大大提高工作效率。以下就是使用EXCEL軟件記錄四等水準(zhǔn)計(jì)算手簿的過程。2.1四等水準(zhǔn)計(jì)算手簿四等水

4、準(zhǔn)測量觀測手簿制作依據(jù)是中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?城市測量標(biāo)準(zhǔn)?CJJT8-2021。標(biāo)尺為紅黑面區(qū)格式水準(zhǔn)尺,1號(hào)尺紅黑面常數(shù)差為 4.687,2號(hào)尺常數(shù)差為4.787。觀測順序?yàn)椤昂?前-前-后黑、黑、紅、紅，測站要求前后視距100m,前后視距差5m,前后距離累計(jì)差10m,紅黑面讀數(shù)差3mm,紅黑面高差較差3mm，黑紅面所測高差之差5mm，檢測間歇點(diǎn)高差之差5mm。根本公式:測站上的計(jì)算與校核,高差局部： 10和9分別為后、前視標(biāo)尺的黑紅讀書之差，11為黑紅面所測高差之差。K為后、前視標(biāo)尺紅黑面零點(diǎn)的差書數(shù)； 16為黑面所算得的高差，17為紅面所算得的高差。由于兩根尺子紅黑面零點(diǎn)差不同，所以

5、16并不等于17因此11尚可作一次檢核計(jì)算，即 視距局部： 水準(zhǔn)測量觀測手簿制作步驟:1運(yùn)行Microsoft Excel根據(jù)四等水準(zhǔn)測量觀測手簿的格式 ,按圖 2-1格式繪制表格。2在表格中的第 1、2、3站進(jìn)行公式編輯 ,其他的可以根據(jù)表3-5下面的說明進(jìn)行復(fù)制。按表3-5格式給各單元格輸入公式。3按實(shí)際輸出要求給單元格設(shè)置格式。4采用復(fù)制粘貼的方法制作第 4、5 站的表格和公式輸入選取 2、3號(hào)站的表格進(jìn)行復(fù)制 ,并粘貼至3號(hào)站的下方 ,可得 4、5 站。假設(shè)不停地向下粘貼即可得后續(xù)各站的記錄表格。5對(duì)輸入了公式的單元格寫保護(hù) 圖2-1 水準(zhǔn)測量手簿 表2-2 公式表行列輸入函數(shù)13I=

6、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

7、-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)1

8、6D=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(A

9、BS(D16+B20)>10,"超限",D16+B20)20G=IF(B19="","",B19+D19+G16)注意：其他的公式可以根據(jù)上面相應(yīng)單元格內(nèi)的公式粘貼復(fù)制就可以了，BE列的公式要從第2站開始復(fù)制，GJ列的公式要復(fù)制兩站，也就是把1、2兩站的公式復(fù)制，然后粘貼到3、4站，因?yàn)閱握镜暮蟪呤呛诿娑p站的后尺是紅面，所以要雙站復(fù)制才可以。上述步驟就是制作等水準(zhǔn)測量記錄手簿的全過程。該觀測記錄手簿具有直觀、操作簡易、重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。野外作業(yè)時(shí) ,記錄員只要像常規(guī)水準(zhǔn)測量那樣在表格中輸入觀測值 ,手簿就能自動(dòng)進(jìn)行前后視距差、前

10、后視距累積差、高差、高差中數(shù)、累積距離、累積高差的計(jì)算 ,并按標(biāo)準(zhǔn)要求判斷觀測值是否滿足要求。當(dāng)觀測值不滿足要求時(shí) ,手簿能自動(dòng)以中文提示作業(yè)員 ,及時(shí)進(jìn)行重測。水準(zhǔn)路線測量完畢 ,改名存盤。2.2閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表 在管線測量中，做閉合導(dǎo)線是管線測量中平面控制測量的一種方法。Excel的三角函數(shù)運(yùn)算功能不盡完善。盡管Excel的單元格數(shù)值有許多設(shè)置方式,但沒有角度單位的設(shè)置,用自定義方式來設(shè)定也不甚方便。在多個(gè)單元格中,角度單位的轉(zhuǎn)換是比擬方便的,但用這種方式設(shè)置的角度轉(zhuǎn)換使得進(jìn)行三角函數(shù)運(yùn)算十分繁瑣,這主要原因是由于Excel是以單元格為操作對(duì)象。要充分發(fā)揮Excel的優(yōu)秀功能,應(yīng)解決角度

11、單位的轉(zhuǎn)換問題,如此即可使其進(jìn)行三角函數(shù)運(yùn)算時(shí)變得十分便捷。 圖2-3 角度轉(zhuǎn)換表格Excel內(nèi)置有400多種函數(shù),也包括了各種三角函數(shù),但由于其角度單位轉(zhuǎn)換不直觀,不便于按常規(guī)的角度記錄方式進(jìn)行角度輸入,使其應(yīng)用于測量計(jì)算不夠簡捷方便。解決方法是將位于三個(gè)單元格中的角度單位“度分秒轉(zhuǎn)換為“度,再將“度轉(zhuǎn)換成“弧度,以及其逆轉(zhuǎn)換，如圖3-9。在單元格(E3)中輸入以下公式,就可以將角度轉(zhuǎn)換成以“度為單位:=IF (OR (B3="", C3=""),"", B3+C3/60+D3/3600)將“度為單位的角度轉(zhuǎn)換成“弧度為單位的角度將

12、單元格(E3)內(nèi)以“度為單位的角度轉(zhuǎn)換成以“弧度為單位的角度,只需輸入以下公式:= RADAINS (E3)以下給出一個(gè)應(yīng)用Excel進(jìn)行閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算的例子,以作說明。 圖2-4 閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表閉合導(dǎo)線的根本情況建立一個(gè)Excel表格,按列依次為:點(diǎn)號(hào)、觀測水平角(左內(nèi)角,單位:度分秒)、觀測左角(°)、角度改正數(shù)()、改正后的角(°)、坐標(biāo)方位角(°)、距離(m)、X坐標(biāo)增量(m)、Y坐標(biāo)增量(m)、X坐標(biāo)(m)、Y坐標(biāo)(m)，如圖3-10所示。再依次輸入數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)之后,即可以在相應(yīng)的單元格中進(jìn)行運(yùn)算。根據(jù)下表的公式創(chuàng)立表格： 表2-5 公式表行列公

13、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=""),"

14、;",(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>

15、;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(J72+K72)J3=IF(OR

16、(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="",I

17、3=""),"",J3-I3/$I$7*$J$7)L7=IF(L3="","",SUM(L3:L6)L8=K7M3=IF(OR($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

18、經(jīng)緯度換算到高斯平面直角從經(jīng)緯度BL換算到高斯平面直角坐標(biāo)XY高斯投影正算，或從XY換算成BL高斯投影反算，一般需要專用計(jì)算機(jī)軟件完成，在目前流行的換算軟件中，存在一個(gè)共同的缺乏之處，就是靈活性較差，大都需要一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地進(jìn)行，不能成批量地完成，給實(shí)際工作帶來許多不便。用Excel可以很直觀、方便地完成坐標(biāo)換算工作，不需要編制任何軟件，只需要在Excel的相應(yīng)單元格中輸入相應(yīng)的公式即可。下面以54系為例，介紹具體的計(jì)算方法。完成經(jīng)緯度BL到平面直角坐標(biāo)XY的換算，可以通過簡化計(jì)算公式或考慮直觀性，適當(dāng)增加或減少所占列數(shù)。在EXCEL中，輸入公式的起始單元格不同，那么反映出來的公式不同，各單元格的公式如下：表2-6 公式表行列公式A8=0.006738525415*H62B8=G62C8=1+A8D8=6399698.9018/SQRT(C8)D3=A3+B3/60+C3/3600D6=A6+B6/60+C6/3600E6=D6-D3E8=H62*F62F6=RADIANS(E6)F8=H6*G6G6=TAN