导线编程计算及关键数据处理技术解析

赵鹏辉

摘要：文章通过井下测量《导线计算表》编程（Excel）应用实践，解析Excel在矿山测量特殊关键计算环节的应用及技术处理方法，为广大矿山测量技术工作者借鉴和应用提供优化、快捷的测量数据技术处理方案。

关键词：Excel编程；数据处理；360°制度

中图分类号：P209 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0056-03

1 概述

在矿山井下测量工作中，导线推算及平差解算工作是必不可少的，既是一项经常性的，也是较为复杂的技术工作。多年以来，由于计算工具的限制、人员素质问题等，一直都是以人工干预计算为主，为获得正确、使用方便、规范管理的测量计算成果，进行了大量的演算过程，可谓耗费大量精力和时间，但技术管理效果不好，工作效率不高，不适应现代矿山生产技术管理需要。

随着计算机的广泛应用，电子表格Excel软件为矿山测量计算工作提供了一个很好的技术管理平台。Excel软件具有强大的计算功能，表格化显示成果，集数据处理和成果管理一体，因此，结合测量知识和相关技术管理需求，借助平台采取一些编程技术处理方法，能满足测量技术管理应用相关技术需要，达到准确、快速出成果，优质高效服务矿山生产技术管理的效果。

2 测量编程计算相关共性问题

测量计算工作与其他专业技术管理有所不同，但一些技术处理过程在各种测量计算中具有共性特点。

一是计算过程相对复杂。各种测量计算都具复杂性，因此编程也难度大且复杂，只有充分借助软件平台功能将复杂计算过程进行程序化计算，才能快速、规范获得测量成果，这是现代测绘技术管理的必然，也是技术进步的

要求。

二是成果精度质量要求高。即计算过程中数据必须正确，取位和舍入必须经过严格的技术处理控制，才有精度保障和得到高质量测量成果。

三是数据处理过程极其特殊。即通过平台功能进行技术处理的数据，必须经过反复转换的技术处理过程，才能最终表达为测量专业数据语言或格式，也才能达到方便使用和规范管理的目的。

总之，应用Excel测量编程计算就是通过平台的一些技术手段对测量原始数据加工处理快速得出准确、可靠性高、达到精度要求的测量成果过程。其技术性强、处理过程难度大等特点，在各种测量计算中都要面对，而将其解决则在各种测量计算中可借用，从而全面提高技术管理水平和效率。

3 关键数据技术处理解析

Excel表格根据计算的需要和表达的清晰，可以合并一些单元格和添加表格的边框和内框，为了简化显示和打印输出，可以“隐藏”某些计算过程的行或列。

每一单元格中可以写入一个计算公式，并能以“拖曳”方式使在该单元格的同一列中具有同样的计算公式（仅变量的下标随行号而变），计算式中可以利用Excel的“粘贴函数”（快捷键为“fx”）实现。

完成单元格的公式写入，经过鼠标按住已输入计算公式的单元格的右下角，并向下拖曳后，该Excel表格就具有计算导线的功能。应用时，只需在表格中输入导线点号、起始点坐标和方位角、观测的导线左角和边长，即能自动完成待定点的坐标计算。

在编制完成的《导线计算表》（如图1）程序中，解决了矿山井下测量各种计算编程可借鉴或通用问题。最主要的关键环节技术处理方法有以下四点。

图1

图1为编制完成的《导线计算表》界面，有的列是为了公式编辑方便简单、表达清晰而设置的，最终不需要显示，可将其隐藏，如F、H、J、L、N等列。

3.1 常用函数

图1编程主要应用到了以下函数，也是测量专业各种计算常用的函数，列出如下：

IF（判断是否满足某个条件，如果满足返回一个值，如果不满足则返回另一个值）。

VALUE（将一个代表数值文本字符串转换成数值）。

RIGHT（从一个文本字符串的最后一个字符开始返回指定个数的字符）。

MOD（返回两数相除的余数）。

ROUNDDOWN（向下舍入数字）。

ROUND（按指定的位数对数值进行四舍五入）。

SIN（返回给定角度的正弦值）。

COS（返回给定角度的余弦值）。

RADIANS（将角度转化为弧度）。

INT（将数值向下取整为最接近的整数）。

3.2 方位角推算

在图1中，阴影部分是编入公式后的计算结果，其余为手工输入。

在F7单元格中放入待求方位角的度，根据α前=α后+

β左±180°，当之和大于180°时减180°，小于180°时则加180°，放入方位角与观测角以360°制换算的度之和，该列是为了公式编写简单明了、表达清晰而设置的，最终被隐藏而不显示的，写入（下列公式中G5、I5、K5单元格分别为已知方位角的度、分、秒。C6、D6、E6单元格分别为观测角的度、分、秒）：

=IF（INT（G5+I5/60+K5/3600+C6+D6/60+E6/3600）>180，INT（G5+I5/60+K5/3600+C6+D6/60+E6/3600）-180，INT（G5+I5/60+K5/3600+C6+D6/60+E6/3600）+180）。

在G7单元格中放入最终待求方位角的度，按左角推算方位角过程中有时它们之和会大于360°，此时应减360°，小于0°时则加360°，写入：

=IF（F7>360，F7-360，IF（F7<0，F7+360，F7））。

在H7单元格中放入待求方位角的分，写入：

=IF（IF（（K5+E6）>=60，I5+D6+1，I5+D6）>=60，IF（（K5+E6）>=60，I5+D6+1，I5+D6）-60，IF（（K5+E6）>=60，I5+D6+1，I5+D6））。

在J7单元格中放入待求方位角的秒，写入：

=IF（（K5+E6-60）>=0，K5+E6-60，K5+E6）。

3.3 测量数据语言或格式的输入与显示

3.3.1 输入显示：观测角各列及起始方位角°′″用手工输入，若其值小于10时，如D6单元格6，可按'06输入，即可显示为测量数据表达格式06。

3.3.2 计算显示：在阴影部分的方位角推算过程中为了避免出现0、9等数据显示，如H13中的4、J13中的8，应在相应列中编入公式，方法如下：

I7单元格中放入最终待求方位角的分，输入公式：

=IF（H7<10，0&H7;，H7）。

K7单元格中放入最终待求方位角的秒，输入公式：

=IF（J7<10，0&J7;，J7）。

下面的公式采用“拖曳”方法即可完成。

通过编入公式计算后，H13的4在I13显示为04，J13的8在K13显示为08，H13、J13是为了后面的I13、K13公式编辑方便简单、表达清晰而设置的，最终要隐藏而不显示

出来。

3.4 成果数据小数取位及舍入控制数据精度

在L7单元格中放入待求点X坐标增量的值，写入（B7单元格为观测边的水平距离）：

=ROUND（COS（RADIANS（G7+I7/60+K7/3600））*B7，4）。

在N7单元格中放入待求点Y坐标增量的值，写入：

=ROUND（SIN（RADIANS（G7+I7/60+K7/3600））*B7，4）。

从图1中看出L7单元格中的值为-0.2265，N7中的值为48.2725和N13中的值为-26.4715，如果不输入公式计算，保留小数点后3位则会出现四舍五入的情况，而测量的要求是四舍六入，按测量数据取舍的要求当小数点后第4位为5时，第3位是单数则进位，是双数则抛弃，即“单进双抛”，处理方法如下：

在M7单元格中放入最终待求点X坐标增量，写入：

=IF（VALUE（RIGHT（L7，1））=5，IF（MOD（（VALUE（RIGHT（L7，2））-5）/10，2）=0，ROUNDDOWN（L7，3），ROUND（L7，3）），ROUND（L7，3））。

在O7单元格中放入最终待求点Y坐标增量，写入：

=IF（VALUE（RIGHT（N7，1））=5，IF（MOD（（VALUE（RIGHT（N7，2））-5）/10，2）=0，ROUNDDOWN（N7，3），ROUND（N7，3）），ROUND（N7，3））。

下面的公式采用“拖曳”方法即可完成。

通过编入公式计算后，L7单元格中的-0.2265在M7单元格显示为-0.226，N7中的48.2725在O7单元格中显示为48.272，N13中的-26.4715在O13中显示为-26.472，L7、N7是为了后面的M7、O7公式编辑方便简单、表达清晰而设置的，最终要隐藏而不显示出来。

在P7单元格中放入待求点X坐标，写入（P5单元格为已知点的X坐标）：

=P5+M7。

在Q7单元格中放入待求点Y坐标，写入（Q5单元格为已知点的Y坐标）：

=Q5+O7。

最后将F、H、J、L、N等列隐藏即可。

4 结语

Excel集数据计算处理可编程序化和成果表格化管理一体，适用各种测量计算的灵活编制，是测量技术管理的友好平台；关键环节计算过程在各种测量计算中相同，编程具有共同性，虽然程序编制技术过程复杂，但通用，其方法为之引用或借鉴提供方便；编程须测量专业知识和专业技术管理规范要求相结合，正确的编程计算过程才能确保结果正确，数据严格按技术要求处理才能保证成果精度和质量，通过技术手段使成果明确、完整、有序显示，资料才能规范管理和安全使用。

由于本人水平有限，错误难免，有不完善之处，恳请各位专家同行及时发现问题，并给予提出宝贵意见和加以改正。

参考文献

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[3] 刘星，吴斌.工程测量学[M].重庆：重庆大学出版社，2004.

[4] 九州书源.Excel 2007电子表格处理[M].北京：清华大学出版社，2009.