全站儀導(dǎo)線測(cè)量中Excel計(jì)算公式的應(yīng)用

王會(huì)渠

（靈寶黃金股份有限公司鴻鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司，河南靈寶　472500）

全站儀導(dǎo)線測(cè)量中Excel計(jì)算公式的應(yīng)用

王會(huì)渠

（靈寶黃金股份有限公司鴻鑫礦業(yè)有限責(zé)任公司，河南靈寶472500）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，全站儀在礦山坑道測(cè)量中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如何把全站儀觀測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)Excel軟件強(qiáng)大的函數(shù)計(jì)算能力結(jié)合起來(lái)，更好地提高工作效率，已成為現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)人員的必備技能之一。雖然全站儀自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的功能很強(qiáng)大，但在實(shí)際實(shí)踐操作環(huán)境中坑道內(nèi)光線很暗又潮濕，系統(tǒng)操作反而不方便，手工記錄現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，內(nèi)業(yè)后期Excel函數(shù)計(jì)算反而效率很高?；诖耍Y(jié)合生產(chǎn)實(shí)際設(shè)計(jì)的Excel工作表，可以將外業(yè)數(shù)據(jù)在Excel表格中把全站儀照準(zhǔn)點(diǎn)的方位角、坐標(biāo)和高程快速計(jì)算出來(lái)。

全站儀；Excel函數(shù)計(jì)算；方位角；坐標(biāo)；高程

1　方位角函數(shù)計(jì)算

方位角是從某點(diǎn)的指北方向線起，依順時(shí)針?lè)较虻侥繕?biāo)方向線之間的水平夾角。以度分秒按60進(jìn)位，用if函數(shù)先計(jì)算秒位，如：公式=IF（L5+E6＞59，L5+E6-60，L5+ E6）。L5是起始方位角秒數(shù)，E6是觀測(cè)水平角。公式意思是如果（L5+E6）大于59s，則減去60，否則兩者直接相加，見(jiàn)圖1。

同樣用if函數(shù)來(lái)計(jì)算分位，如：公式=IF（IF（L5+E6＞59，K5+D6+1，K5+D6）＞59，IF（L5+E6＞59，K5+D6+1，K5+D6）-60，IF（L5+E6＞59，K5+D6+1，K5+D6））。公式意思是如果秒位（L5+E6）大于59s，則向分位（K5+D6）進(jìn)1；分位（K5+D6+1）大于59，就減去60留余數(shù)，否則兩者直接相加。K5是起始方位角的分位，D6是觀測(cè)水平角的分位，見(jiàn)圖2。

圖1　if函數(shù)計(jì)算秒位

再計(jì)算度，如：公式=IF（J6＞59，I5+C6-180+1，I5+C6-180），公式意思是如果分位大于60則向度位進(jìn)1，否則起始度位和觀測(cè)水平角的度位直接相加，且要減去180。每條直線段都有兩個(gè)端點(diǎn)，若直線段從起點(diǎn)1到終點(diǎn)2為直線的前進(jìn)方向，則在起點(diǎn)1處的坐標(biāo)方位角a12稱為直線12的正方位角，在終點(diǎn)2處的坐標(biāo)方位角a21稱為直線12的反方位角［1］。

圖2　if函數(shù)計(jì)算分位

a反=a正±180°。其中，當(dāng)a正＜180°時(shí)，上式用加180°；當(dāng)a正＞180°時(shí)，上式用減180°，具體計(jì)算見(jiàn)圖3。

圖3　if函數(shù)計(jì)算度

實(shí)際工作中并不需要測(cè)定每條直線的坐標(biāo)方位角，而是通過(guò)與已知坐標(biāo)方位角的直線連測(cè)后，推算出各直線的坐標(biāo)方位角。因β2在推算路線前進(jìn)方向的右側(cè)，該轉(zhuǎn)折角稱為右角；β3在推算路線前進(jìn)方向的左側(cè)，該轉(zhuǎn)折角稱為左角［2］。從而可歸納出推算坐標(biāo)方位角的一般公式為：

a前=a后+180°+β左

a前=a后+180°-β右

如果計(jì)算的結(jié)果大于360°，應(yīng)減去360°，為負(fù)值，則加上360°。

根據(jù)上述理論依次進(jìn)位后，將I J列隱藏，則最終H列保留，公式=IF（I7＞0，I7，360+I7），見(jiàn)圖4。

圖4　if函數(shù)推算坐標(biāo)方位角

2　計(jì)算坐標(biāo)增量

X增量，x=COS（RADIANS（））*平距；Y增量，Y=SIN（RADIANS（））*平距。RADIANS（）把數(shù)值轉(zhuǎn)為弧度，角度是以數(shù)值表示的。比如=RADIANS（180）。如果角度值在A1單元格，則=RADIANS（A1）。

3　坐標(biāo)計(jì)算

起始坐標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值加上X、Y增量即為下一點(diǎn)坐標(biāo)的X、Y值。

4　高程計(jì)算

必須先計(jì)算兩點(diǎn)間高差，然后用起點(diǎn)高程加上與照準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差即為照準(zhǔn)點(diǎn)的高程。計(jì)算兩點(diǎn)間高差分4種情況，詳述如下。

4.1在坑道內(nèi)，點(diǎn)設(shè)在頂板

已知A點(diǎn)高程，求B點(diǎn)高程。計(jì)算公式是x1=△h-i+ v；B點(diǎn)高程=起點(diǎn)A高程+x1，見(jiàn)圖5。

圖5　坑道內(nèi)所設(shè)點(diǎn)皆在頂板

4.2在野外，點(diǎn)設(shè)在地面底板

已知A點(diǎn)高程，求B點(diǎn)高程。計(jì)算公式是x2=△h+iv；B點(diǎn)高程=A點(diǎn)高程+x2，見(jiàn)圖6。

圖6　測(cè)點(diǎn)設(shè)在地面（底板）

4.3在野外向坑內(nèi)轉(zhuǎn)點(diǎn)，地面點(diǎn)轉(zhuǎn)頂板點(diǎn)

已知A點(diǎn)高程，求B點(diǎn)高程。計(jì)算公式是x3=△h+i+ v；B點(diǎn)高程=A點(diǎn)高程+x3，見(jiàn)圖7。

圖7　地面點(diǎn)轉(zhuǎn)頂板點(diǎn)

4.4坑內(nèi)向坑外轉(zhuǎn)點(diǎn)，頂板點(diǎn)轉(zhuǎn)地面點(diǎn)

已知A點(diǎn)高程，求B點(diǎn)高程。計(jì)算公式是x4=△h+i+ v；B點(diǎn)高程=A點(diǎn)高程-x4，見(jiàn)圖8。

圖8　坑內(nèi)向坑外轉(zhuǎn)點(diǎn)

5　結(jié)論

本文較為詳細(xì)地概述了在不同的情況下套用相應(yīng)的公式，利用Excel函數(shù)計(jì)算導(dǎo)線測(cè)量三要素——方位角、坐標(biāo)及高程的計(jì)算方法與步驟，具有一定的參考價(jià)值，希望共同研究和探討。

［1］向繼平，駱忠愛(ài).Excel在導(dǎo)線平差計(jì)算中的應(yīng)用［J］.礦山測(cè)量，2012（6）：32-34.

［2］何如偉.Excel在導(dǎo)線測(cè)量計(jì)算中的應(yīng)用［J］.林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，2014（2）：17-22.

Application of Excel Calculation Formula of Total Station Traverse Survey

Wang Huiqu
（Lingbao Gold Co.Ltd.Hongxin Mining Co.Ltd.，Lingbao Henan 472500）

With the development of science and technology，total station is finding wider and wider application in the mine tunnel measurement，how to put the total station observation data and computer powerful function of Excel soft?ware computing capacity，to better improve the work efficiency，has become one of the essential skill requirements of the modern measuring technology personnel.Although the function of the total station automatic recording into data is very strong，but in the actual practice in the operating environment within the tunnel light is very dark and damp，system operation is not convenient，instead the field observation data，the manual record late Excel function instead of computing efficiency is also high in the industry.Based on this，this paper designed Excel worksheets combined with the actual production，which can quickly calculate the sighting point of the azimuth，coordinates and elevation of the field data in Excel spreadsheet azimuth angle.

total station；Excel function calculation；azimuth；coordinates；elevation

TP391.13；P207.2

A

1003-5168（2016）08-0050-03

2016-07-23

王會(huì)渠（1969-），男，助理工程師，研究方向：礦山地質(zhì)、測(cè)繪。