導線編程計算及關鍵數(shù)據(jù)處理技術解析

趙鵬輝

摘要：文章通過井下測量《導線計算表》編程（Excel）應用實踐，解析Excel在礦山測量特殊關鍵計算環(huán)節(jié)的應用及技術處理方法，為廣大礦山測量技術工作者借鑒和應用提供優(yōu)化、快捷的測量數(shù)據(jù)技術處理方案。

關鍵詞：Excel編程；數(shù)據(jù)處理；360°制度

中圖分類號：P209 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）17-0056-03

1 概述

在礦山井下測量工作中，導線推算及平差解算工作是必不可少的，既是一項經常性的，也是較為復雜的技術工作。多年以來，由于計算工具的限制、人員素質問題等，一直都是以人工干預計算為主，為獲得正確、使用方便、規(guī)范管理的測量計算成果，進行了大量的演算過程，可謂耗費大量精力和時間，但技術管理效果不好，工作效率不高，不適應現(xiàn)代礦山生產技術管理需要。

隨著計算機的廣泛應用，電子表格Excel軟件為礦山測量計算工作提供了一個很好的技術管理平臺。Excel軟件具有強大的計算功能，表格化顯示成果，集數(shù)據(jù)處理和成果管理一體，因此，結合測量知識和相關技術管理需求，借助平臺采取一些編程技術處理方法，能滿足測量技術管理應用相關技術需要，達到準確、快速出成果，優(yōu)質高效服務礦山生產技術管理的效果。

2 測量編程計算相關共性問題

測量計算工作與其他專業(yè)技術管理有所不同，但一些技術處理過程在各種測量計算中具有共性特點。

一是計算過程相對復雜。各種測量計算都具復雜性，因此編程也難度大且復雜，只有充分借助軟件平臺功能將復雜計算過程進行程序化計算，才能快速、規(guī)范獲得測量成果，這是現(xiàn)代測繪技術管理的必然，也是技術進步的

要求。

二是成果精度質量要求高。即計算過程中數(shù)據(jù)必須正確，取位和舍入必須經過嚴格的技術處理控制，才有精度保障和得到高質量測量成果。

三是數(shù)據(jù)處理過程極其特殊。即通過平臺功能進行技術處理的數(shù)據(jù)，必須經過反復轉換的技術處理過程，才能最終表達為測量專業(yè)數(shù)據(jù)語言或格式，也才能達到方便使用和規(guī)范管理的目的。

總之，應用Excel測量編程計算就是通過平臺的一些技術手段對測量原始數(shù)據(jù)加工處理快速得出準確、可靠性高、達到精度要求的測量成果過程。其技術性強、處理過程難度大等特點，在各種測量計算中都要面對，而將其解決則在各種測量計算中可借用，從而全面提高技術管理水平和效率。

3 關鍵數(shù)據(jù)技術處理解析

Excel表格根據(jù)計算的需要和表達的清晰，可以合并一些單元格和添加表格的邊框和內框，為了簡化顯示和打印輸出，可以“隱藏”某些計算過程的行或列。

每一單元格中可以寫入一個計算公式，并能以“拖曳”方式使在該單元格的同一列中具有同樣的計算公式（僅變量的下標隨行號而變），計算式中可以利用Excel的“粘貼函數(shù)”（快捷鍵為“fx”）實現(xiàn)。

完成單元格的公式寫入，經過鼠標按住已輸入計算公式的單元格的右下角，并向下拖曳后，該Excel表格就具有計算導線的功能。應用時，只需在表格中輸入導線點號、起始點坐標和方位角、觀測的導線左角和邊長，即能自動完成待定點的坐標計算。

在編制完成的《導線計算表》（如圖1）程序中，解決了礦山井下測量各種計算編程可借鑒或通用問題。最主要的關鍵環(huán)節(jié)技術處理方法有以下四點。

圖1

圖1為編制完成的《導線計算表》界面，有的列是為了公式編輯方便簡單、表達清晰而設置的，最終不需要顯示，可將其隱藏，如F、H、J、L、N等列。

3.1 常用函數(shù)

圖1編程主要應用到了以下函數(shù)，也是測量專業(yè)各種計算常用的函數(shù)，列出如下：

IF（判斷是否滿足某個條件，如果滿足返回一個值，如果不滿足則返回另一個值）。

VALUE（將一個代表數(shù)值文本字符串轉換成數(shù)值）。

RIGHT（從一個文本字符串的最后一個字符開始返回指定個數(shù)的字符）。

MOD（返回兩數(shù)相除的余數(shù)）。

ROUNDDOWN（向下舍入數(shù)字）。

ROUND（按指定的位數(shù)對數(shù)值進行四舍五入）。

SIN（返回給定角度的正弦值）。

COS（返回給定角度的余弦值）。

RADIANS（將角度轉化為弧度）。

INT（將數(shù)值向下取整為最接近的整數(shù)）。

3.2 方位角推算

在圖1中，陰影部分是編入公式后的計算結果，其余為手工輸入。

在F7單元格中放入待求方位角的度，根據(jù)α前=α后+

β左±180°，當之和大于180°時減180°，小于180°時則加180°，放入方位角與觀測角以360°制換算的度之和，該列是為了公式編寫簡單明了、表達清晰而設置的，最終被隱藏而不顯示的，寫入（下列公式中G5、I5、K5單元格分別為已知方位角的度、分、秒。C6、D6、E6單元格分別為觀測角的度、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單元格中放入最終待求方位角的度，按左角推算方位角過程中有時它們之和會大于360°，此時應減360°，小于0°時則加360°，寫入：

=IF（F7>360，F(xiàn)7-360，IF（F7<0，F(xiàn)7+360，F(xiàn)7））。

在H7單元格中放入待求方位角的分，寫入：

=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單元格中放入待求方位角的秒，寫入：

=IF（（K5+E6-60）>=0，K5+E6-60，K5+E6）。

3.3 測量數(shù)據(jù)語言或格式的輸入與顯示

3.3.1 輸入顯示：觀測角各列及起始方位角°′″用手工輸入，若其值小于10時，如D6單元格6，可按'06輸入，即可顯示為測量數(shù)據(jù)表達格式06。

3.3.2 計算顯示：在陰影部分的方位角推算過程中為了避免出現(xiàn)0、9等數(shù)據(jù)顯示，如H13中的4、J13中的8，應在相應列中編入公式，方法如下：

I7單元格中放入最終待求方位角的分，輸入公式：

=IF（H7<10，0&H7;，H7）。

K7單元格中放入最終待求方位角的秒，輸入公式：

=IF（J7<10，0&J7;，J7）。

下面的公式采用“拖曳”方法即可完成。

通過編入公式計算后，H13的4在I13顯示為04，J13的8在K13顯示為08，H13、J13是為了后面的I13、K13公式編輯方便簡單、表達清晰而設置的，最終要隱藏而不顯示

出來。

3.4 成果數(shù)據(jù)小數(shù)取位及舍入控制數(shù)據(jù)精度

在L7單元格中放入待求點X坐標增量的值，寫入（B7單元格為觀測邊的水平距離）：

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

在N7單元格中放入待求點Y坐標增量的值，寫入：

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

從圖1中看出L7單元格中的值為-0.2265，N7中的值為48.2725和N13中的值為-26.4715，如果不輸入公式計算，保留小數(shù)點后3位則會出現(xiàn)四舍五入的情況，而測量的要求是四舍六入，按測量數(shù)據(jù)取舍的要求當小數(shù)點后第4位為5時，第3位是單數(shù)則進位，是雙數(shù)則拋棄，即“單進雙拋”，處理方法如下：

在M7單元格中放入最終待求點X坐標增量，寫入：

=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單元格中放入最終待求點Y坐標增量，寫入：

=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。

通過編入公式計算后，L7單元格中的-0.2265在M7單元格顯示為-0.226，N7中的48.2725在O7單元格中顯示為48.272，N13中的-26.4715在O13中顯示為-26.472，L7、N7是為了后面的M7、O7公式編輯方便簡單、表達清晰而設置的，最終要隱藏而不顯示出來。

在P7單元格中放入待求點X坐標，寫入（P5單元格為已知點的X坐標）：

=P5+M7。

在Q7單元格中放入待求點Y坐標，寫入（Q5單元格為已知點的Y坐標）：

=Q5+O7。

最后將F、H、J、L、N等列隱藏即可。

4 結語

Excel集數(shù)據(jù)計算處理可編程序化和成果表格化管理一體，適用各種測量計算的靈活編制，是測量技術管理的友好平臺；關鍵環(huán)節(jié)計算過程在各種測量計算中相同，編程具有共同性，雖然程序編制技術過程復雜，但通用，其方法為之引用或借鑒提供方便；編程須測量專業(yè)知識和專業(yè)技術管理規(guī)范要求相結合，正確的編程計算過程才能確保結果正確，數(shù)據(jù)嚴格按技術要求處理才能保證成果精度和質量，通過技術手段使成果明確、完整、有序顯示，資料才能規(guī)范管理和安全使用。

由于本人水平有限，錯誤難免，有不完善之處，懇請各位專家同行及時發(fā)現(xiàn)問題，并給予提出寶貴意見和加以改正。

參考文獻

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