浅谈EXCEL、AutoLISP和AutoCAD在工程测量计算中的应用

冯英 李国 彭勇

随着现代科学技术的飞速发展，特别是计算机软件的革新和发展，改变了数据资料主要依靠人工处理的年代，步入了应用人工智能化手段转换、传输和计算处理的时代，大幅度提高了工作效率且准确度高。如在工程测量中，内业资料计算占有很重要的比重，内业资料计算的速度与准确性直接决定了测量工作是否能够快速、顺利地完成。而内业资料的计算方法及其所需达到的精度，则又取决于内业计算所采用的办公软件和计算方式。

EXCEL具有很强的数据处理功能，可以把外业测量采集的数据进行系统处理；AutoLISP（LISP是 List ProcessingLanguage的缩写）是一种计算机的表处理语言，是当今世界上AutoCAD软件中被广泛采用的语言之一；AutoCAD（Computer Aid Design简写CAD，常称AutoCAD）软件提供了内业资料计算的直观图形法。EXCEL、AutoLISP和AutoCAD的相互配合运用，可以编写常用的计算程序，准确、快捷地得到计算结果，提高了工程技术人员的工作效率。因EXCEL、AutoLISP和AutoCAD各自本身具有强大的功能，下面结合工作实践和应用就三者相互组合计算断面面积进行阐述。

一、运用EXCEL对测量数据的处理

以基坑开挖，采用全站仪测量为例，已知断面控制点距断面中心距、底宽、底高程及开挖边坡等设计参数。断面面积计算中需要采集原始地面数据和开挖后数据，结合已知的数据参数，利用EXCEL所具有的功能，进行数据整理和数据计算。主要计算步骤如下：

1.输入整理采集的原始断面数据，利用EXCEL具有的公式与函数计算功能整理计算出需要的测点距离和高程。数据计算中使用的比例，可根据制图要求设置。

2.在数据处理目标列对应整理的数据行前一行单元格中输入“line”直线命令；对应行单元格中输入“=CONCATENATE(选定对应距离单元格数据”,“选定对应高程单元格数据)”；点击“Enter”，得出结果形式为“距离数据,高程数据”。

3.鼠标指针在第2步整理结果的单元格停顿后，指针将变成“+”时，按住左键下拉至最后一行；

4.再在整理结果后各行单元格中输入“C”、“text”、“j”和“c”的 AutoCAD快捷命令，其分别为起始点闭合、文字样式、文字对正、中心对齐，随后输入所需设定的文字中心点坐标、文字高度、断面号和桩号等。

5.其他原始断面数据的处理重复上述步骤。

6.开挖后数据处理方法如上述相同。

通过数据整理和数据处理后，得出的处理结果可以被AutoCAD识别，可在AutoCAD中分别绘制成原始断面线和开挖后断面线。

二、AutoLISP程序语言

AutoLISP是一种计算机的表处理语言，可嵌于AutoCAD程序内部的计算机语言，既具备一般高级语言的基本结构和功能，亦有一般高级语言没有的强大图形处理能力，该语言可以给AutoCAD系统增添以高级语言编写程序的能力，而且非常适合于图形的应用和计算，可扩充许多适用于AutoCAD的特殊功能，是AutoCAD开发应用不可缺少的工具。它不仅提供了各种数据类型、预定义函数和其他特殊功能，而且可自动生成SCR接口文件，利用输入输出功能读写函数实现与高级语言的数据交换。在AutoLISP语言编辑中增加AutoCAD绘图和计算命令，使绘图和计算融为一体，将编辑的程序直接加载入AutoCAD程序源，实现对所编辑程序的调用和修改，为在绘图和计算领域中应用人工智能提供了方便。在工程测量计算中，根据工程测量计算的目的，使用AutoLISP语言编写目标程序，如坐标输出、施工放样、面积计算和工程制图等。在面积计算中可编写面积计算程序（具体编写可参阅相关AutoLISP教程），编写完成命名为“面积计算程序.lsp”，存储以备用。由于AutoLISP是可以配合AutoCAD运用的编程语言，在工程绘图和计算上运用灵活，应用前景广阔，是值得深入学习和掌握的一项技能。

三、AutoCAD 与 EXCEL、AutoLISP的组合运用

测量数据和面积计算程序已处理完成，需进行AutoCAD绘图计算，具体步骤如下：

1.复制EXCEL中原始断面处理结果列数据及快捷命令，粘贴入AutoCAD中的命令栏，可生成原始断面线、断面号、桩号且文字居中，再删除起始点闭合线。

2.复制EXCEL中开挖后断面处理结果列数据及快捷命令，粘贴入AutoCAD中的命令栏，可生成开挖后断面线，如与原始断面线不封闭可使用“延伸”命令，使其与原始断面线闭合。

3.点击AutoCAD中“工具”菜单，选择“加载应用程序”，弹出对话框在“查找范围”框内找出“面积计算程序.lsp”文件存储位置并选定，点击“加载”，加载后即可点击“关闭”。

4.在AutoCAD的命令栏输入已编辑的求积命令后点击“Enter”，再按提示进行操作（一般为设置X比例，设置Y比例，点击断面封闭区域），便可得出准确且精度高的开挖断面面积，可以连续点击断面封闭区域，计算出各个断面开挖面积。如果计算面积与实际面积差别较大，一定是比例设置有误，应重新设置比例。

5.利用AutoLISP编写数据标注程序等，通过加载入AutoCAD中，制作出需要的面积计算成果图。

全部开挖断面面积计算成果图完成后，即可排版、打印、装订，形成成果，基坑开挖测量的内业计算完成。

四、结束语

上述数据处理方法，其基础离不开现代电子产业的发展和技术软件的普遍应用。如先进的多功能全站仪、GPS卫星定位系统的应用和配套软件的研制开发，已经实现了工程外业测量数据自动控制和采集，并能与计算机互相转化。特别是先进仪器设备与技术软件的组合运用，对工程测量领域来说，是一次质的飞跃，同时也对测量工作人员也提出了更高的要求。因此，要在运用先进成果减轻劳动强度、提高作业效率和计算精度的同时，思考怎样才能更好的实现科技转化，推动工程测量技术的发展