[Excel在测量数据处理应用中几个问题的探讨①]测量数据处理

　　[摘 要]Excel电子表格功能强大,可用于较简单的日常测量数据处理,如角度由六十进制转换为十进制,坐标反算中,坐标方位角值的确定及坐标方位角的推算。 　　[关键词]Excel角度转换坐标方位角地址
　　[中图分类号]P414.7[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0100-03
　　
　　1 前言
　　工程测量的核心是数据处理,但其内业工作的确十分繁琐,涉及几何、三角函数等的算术运算和逻辑运算。Excel作为专业的电子表格,具有制表、计算、统计、逻辑分析等高智能化的强大功能。在工程测量数据处理过程中运用它,不仅能实现工程平面控制测量、线路设计、碎部测量的自动化,而且能配合其它相关制图软件实现制图的自动化,达到即时观测、即时运算、即时成图的目的,具有广泛的运用前景。
　　2 解决问题的思路
　　Excel版本对工程测量来说,仍然存在着一些缺陷,制约着它的广泛运用,因此也需要就此提出相应的解决方案。
　　传统上的角度测量及现代测量仪器的角度设计大都以360度制式作为角度单位,往细分则有度、分、秒构成,古往今来一致沿用。各时期的三角函数,特别是工程测量涉及角度的函数运算也广泛应用度、分、秒的角度单位,然而在Excel运算过程中只能认知的角度单位却为弧度,给测量数据的处理,带来了许多的不便。为此,工程测量要运用Excel解决数据处理问题,必须首先解决角度单位的换算问题。
　　3 解决问题的方法
　　3.1 角度由六十进制与十进制的转换
　　由六十进制(度、分、秒)转换为十进制(小数度):先从2π=360°关系入手,将观测值βi的度值存同一行号单元格Di,分值存同一行号单元格Fi,秒值存同一行号单元格Gi。则有观测值小数度值:βi=Di+Fi/60+Gi/3600。
　　由十进制(小数度)转换为六十进制(度、分、秒)值:为便于运算,将βi也存一单元格Gi。通过取整函数INT的运用,可将十进制(小数度)转化为六十进制(度、分、秒)值,则有:βi=di+fi×60+gi×3600;Di=βi-INTGi,存一单元格;Fi=INT[(Gi-Di)×60],存一单元格;Mi= INT[(Gi-Di-Fi)×3600],存一单元格。这样即实现了由小数度值上传统度、分、秒值的格式转化做到通俗易懂。(如图1)
　　3.2 坐标反算中,坐标方向角值的确定
　　测量过程中往往需要由二点坐标值XA、YA;XB、YB求测区的起始边的方位角,和推算的导线边的方位角。称为边长方位角反算。设二点坐标值分别为XA、YA和XB、YB 。则有:
　　边长:S=SQR[(XB-XA)2+(YB-YA)2]
　　方位:,令ΔX=XB-XA,ΔY=YB-YA
　　则会出现(如图2)所述±ΔX和±ΔY,就出现了正确计算αAB方位角逻辑判断问题。
　　为解决此问题,(如图3)在相应的单元格中加入了新编制好的逻辑运算程序,对±ΔX、±ΔY和±180°问题进行正确判断:
　　=IF(AND((C3-C4>0,H3-H4>0),(ATAN((H3-H4)/(C3-C4))*180/PI()),IF(AND(C3-C4>0,H3-H43600的问题。为了正确判断,新编制了以下程序放在相应的单元格中,以进行数据处理的逻辑运算,(如图4)有效解决了±1800和αi+1>3600的正确判断问题:
　　=IF((L13+M13/60+N13/3600)+(I15+J15/60+K15/3600)-180360,(L13+M13/60+N13/3600)+(I15+J15/60+K15/3600)-180-360,(L13+M13/60+N13/3600)+(I15+J15/60+K15/3600)-180))
　　3.4 绝对地址和相对地址问题的处理
　　在地形、地物测量和井巷制图、大型采矿场空间测量及验收测量过程中,会出现在一测站测量多个待定点(或碎部点)的问题,即各待定点(或碎部点)起算数同源于一个起算点的坐标值和高程值,而一般上说来Excel对相同格式的运算过程,单元格Gi下标的排序是按Gi+1的相对地址进行的,若不处理好些类问题,将致计算结果的不正确和无法运算。为此,推出的绝对地址概念(如图5)所示,在绝对地址的单元格上纵横序号中各加上$标示,解决了此类问题。即:
　　=IF(($K$4+$L$4/60+$M$4/3600)+(C8+D8/60+E8/3600)-180360,($K$4+$L$4/60+$M$4/3600)+(C8+D8/60+E8/3600)-180-360,($K$4+$L$4/60+$M$4/3600)+(C8+D8/60+E8/3600)-180))
　　4 结语
　　上述问题的解决方案,对适时解决工程测量数据处理起了关键作用。在2006年半边山尾矿库地形补测和樟东坑选厂引砂沟线路设计、施工测量等过程中发挥了其适时测量计算的优势作用,保证了线路的及时纠偏修正;在2007年GPS(动态机rtk)4300余个探矿点的13000多个数据的大量数据处理中发挥了其不可替代的边角反算作用,保证测量任务的完成;该成果现广泛运用于各矿区井下导线测量点成果计算、井下工程验收测量碎部点的成果计算。实现了动态、快捷、准确、人机互检,保证了测量成果计算的准确性。
　　但是,仍存在少量不足之处,即暂时无法处理网络数据,这对同表式多台计算机传来的数据尚不能自动汇总处理。
　　随着相关软件的不断开拓创新,必将解决仍存在的问题,因而产生新的飞跃,从而推动测量事业的不断向前发展!
　　
　　[参考文献]
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　　[2] 周园,王晓春.测量学基础.北京:教育科学出版社.2003,10(1):63-65.
　　[3] 张宇.公路曲线匝道中桩坐标fx-4800p计算程序.测绘通报.2006(12):45-46.
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