導(dǎo)線計(jì)算算法分析

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，礦山測(cè)量技術(shù)發(fā)展緩慢，導(dǎo)線計(jì)算作為礦山測(cè)量工作中一項(xiàng)重要且基礎(chǔ)的工作，基本上還在沿用計(jì)算器加導(dǎo)線本的作業(yè)模式，存在如下問(wèn)題：（1）效率低下。（2）容易出錯(cuò)，出錯(cuò)后必須返工。（3）導(dǎo)線成果管理困難。（4）導(dǎo)線成果查詢費(fèi)時(shí)費(fèi)力?，F(xiàn)主要在介紹導(dǎo)線計(jì)算所涉及的關(guān)鍵算法，使大家對(duì)計(jì)算技術(shù)有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：導(dǎo)線計(jì)算；算法；煤礦

1 關(guān)于角度格式的轉(zhuǎn)換

導(dǎo)線計(jì)算最基礎(chǔ)的工作大概是進(jìn)行角度格式的轉(zhuǎn)換，只有進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換，才能進(jìn)行正確的計(jì)算，因?yàn)樗械木幊陶Z(yǔ)言都不能直接識(shí)別用戶輸入的角度，比如123.4556（六十進(jìn)制角度，表示123°45′56″），在編程環(huán)境中表示為一個(gè)普通的實(shí)數(shù)，而編程環(huán)境提供的函數(shù)DegToRad，往往是將角度的十進(jìn)制格式轉(zhuǎn)換為弧度，如何將六十進(jìn)制角度轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制格式（或弧度）呢？筆者從網(wǎng)上看到一種算法，貌似比較簡(jiǎn)潔：

{ 將度、分、秒形式轉(zhuǎn)化成弧度 }

如圖示，123.11轉(zhuǎn)換成弧度后再轉(zhuǎn)換回六十進(jìn)制，結(jié)果卻變成123.1138，說(shuō)明代碼是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，原因是?jì)算機(jī)中用二進(jìn)制表示實(shí)數(shù)，無(wú)法精確表示，如123.11可能在計(jì)算機(jī)中表示為123.1099999999999。在進(jìn)行角度的四則運(yùn)算（如方位角推導(dǎo)）時(shí)要特別注意這個(gè)問(wèn)題。

2 方位角推導(dǎo)算法

導(dǎo)線計(jì)算中較復(fù)雜的一項(xiàng)大概是方位角的推導(dǎo)，如果是一條連續(xù)觀測(cè)的導(dǎo)線，算法實(shí)際比較簡(jiǎn)單，但在實(shí)際測(cè)量工作中，測(cè)角的隨意性很強(qiáng)，如圖所示的一條導(dǎo)線，假定AB為起算邊，如果測(cè)量路線為：A-B-C-D-E，然后將儀器搬到C點(diǎn)，測(cè)量路線（順序）：B-C-F-G，在進(jìn)行導(dǎo)線內(nèi)業(yè)計(jì)算的時(shí)候，按照測(cè)量順序輸入，此時(shí)后視測(cè)點(diǎn)可以不輸，進(jìn)行方位角推導(dǎo)時(shí)，每條邊的方位角總是根據(jù)測(cè)站點(diǎn)的名稱在計(jì)算表格中向后查找與之匹配的導(dǎo)線邊方位角和本站水平角進(jìn)行計(jì)算，如CD邊的方位角是根據(jù)BC邊方位角和水平角∠BCD來(lái)計(jì)算，同樣CF邊的方位角是根據(jù)BC邊方位角和∠BCF來(lái)計(jì)算，這種情況姑且叫連續(xù)觀測(cè)導(dǎo)線；

然而有時(shí)為了測(cè)角方便，每一測(cè)站的后視點(diǎn)并不一定是前一個(gè)測(cè)點(diǎn)（導(dǎo)線前進(jìn)方向），也就是不連續(xù)測(cè)量，如儀器架在C點(diǎn)準(zhǔn)備測(cè)量F點(diǎn)，后視點(diǎn)卻瞄準(zhǔn)D點(diǎn)或E點(diǎn)，甚至A點(diǎn)，都有可能（姑且叫非連續(xù)觀測(cè)導(dǎo)線），此時(shí)如果按照順序計(jì)算，僅僅根據(jù)測(cè)站點(diǎn)查找起算邊方位角可能會(huì)查找不到正確的起算邊。

圖4非連續(xù)觀測(cè)導(dǎo)線方位角推導(dǎo)失敗，在表格中查找不到EC邊方位角

當(dāng)然，將表格中的第5站后視換成其他測(cè)點(diǎn)，也會(huì)出現(xiàn)同樣的情況。

用計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算時(shí)，往往會(huì)事先反算出EC邊方位角再進(jìn)行推導(dǎo)，所以在程序邏輯中一定要提供坐標(biāo)反算算法，這樣一來(lái)，就可以在計(jì)算表格中查詢到E點(diǎn)和C點(diǎn)的坐標(biāo)（當(dāng)然必須事先輸入起算坐標(biāo)），反算后再繼續(xù)推導(dǎo)就可以了。

注：文中的代碼使用Delphi及VBA for Excel編寫，在WinXP環(huán)境下調(diào)試。

參考文獻(xiàn)

[1]測(cè)量學(xué)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社.

[2]Visual Basic 6編程技術(shù)大全[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]Delphi 6 開發(fā)人員指南.出版社.

作者簡(jiǎn)介：李牛（1973，12-），男，安徽省六安市（籍貫），現(xiàn)職稱：工程師，學(xué)歷：大專，研究方向：礦山測(cè)量。