淺談Excel表格在測繪數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

王成志+尹紅梅

摘要：Excel不僅具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能，還具有強(qiáng)大的函數(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)庫編輯及調(diào)用等二次開發(fā)功能，而且直觀易掌握、輸出方便。測繪作業(yè)數(shù)據(jù)的處理專業(yè)性強(qiáng)、數(shù)學(xué)模型相對(duì)復(fù)雜，但通過Excel表格計(jì)算功能可以將需要復(fù)雜專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)的測繪數(shù)據(jù)處理更簡單。本文通過Excel表格直觀的形式，靈活多變的數(shù)據(jù)處理方式和強(qiáng)大的二次開發(fā)功能，介紹了 Excel在測繪工作中的應(yīng)用，非常適用于測繪工作中的各種數(shù)據(jù)量大與重復(fù)性強(qiáng)的計(jì)算工作。

Abstract： Excel not only has powerful data processing function， but also has powerful secondary development functions such as function calculation， database editing and calling， and is intuitive， easy to master and output is convenient. The data processing of the surveying and mapping work is professional and the mathematical model is relatively complex. However， the Excel table calculation function can simplify the processing of surveying and mapping data which need complex software. This paper introduces the application of Excel in surveying and mapping work through the intuitive form of Excel form， the flexible data processing method and the powerful secondary development function. It is very suitable for all kinds of data calculation with large quantity and strong repeatability in surveying and mapping work.

關(guān)鍵詞：Excel；測繪；數(shù)據(jù)處理；函數(shù)

Key words： Excel；surveying and mapping；data processing；function

中圖分類號(hào)：TP317.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）07-0196-02

0 引言

Excel著重于電子表格的制作和管理功能，不僅可以存儲(chǔ)、計(jì)算普通的數(shù)據(jù)、生成各類圖表，還能使用戶引用公式與函數(shù)和自定義公式與函數(shù)等高級(jí)的計(jì)算功能，完成復(fù)雜繁瑣的大型運(yùn)算，尤其是工作表和單元格的各種相互引用，公式、數(shù)據(jù)的自動(dòng)填充與套用等，以及對(duì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷和分析。Excel直觀易掌握、輸出方便、支持二次開發(fā)等優(yōu)點(diǎn)非常適用于測繪工作中的各種數(shù)據(jù)量大與重復(fù)性強(qiáng)的計(jì)算工作。下面通過兩項(xiàng)實(shí)例具體介紹Excel在測繪工作中靈活多變的數(shù)據(jù)處理方式和強(qiáng)大的二次開發(fā)功能的應(yīng)用。

1 利用Excel數(shù)據(jù)庫中的函數(shù)解決測繪中的計(jì)算問題

在Excel空表格內(nèi)，首先根據(jù)需要處理的原始數(shù)據(jù)和計(jì)算需要，設(shè)計(jì)好總體表格框架，第一行與第一列一般用作列名和序號(hào)。把原始數(shù)據(jù)輸入相應(yīng)單元格，然后在需要計(jì)算結(jié)果的單元格內(nèi)輸入計(jì)算公式，Excel則會(huì)按照公式自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果。下面以坐標(biāo)反算的計(jì)算為例來進(jìn)行說明。

1.1 表格設(shè)計(jì)。第一行用作表題，第二行用作標(biāo)題欄，A列為點(diǎn)號(hào)，BC列分別為起點(diǎn)坐標(biāo)的X值和Y值，CD列分別為終點(diǎn)坐標(biāo)的X值和Y值。此乃已知數(shù)據(jù)，如表1中灰色數(shù)據(jù)顯示。需要求的數(shù)據(jù)為坐標(biāo)差Δx、Δy、反三角函數(shù)值A(chǔ)TAN（）、邊長D、用弧度值表示的方位角、用度分秒表示的方位角為待求值，如圖1中未設(shè)置底紋顏色的數(shù)字。

1.2 坐標(biāo)差的計(jì)算。由于Δx=X1-X2，Δy=Y1-Y2，對(duì)應(yīng)的單元格為B3、D3和C3、E3，所以在F3和G3分別輸入公式“=B3-D3”和“=C3-E3”，分別點(diǎn)回車確定后結(jié)果會(huì)自動(dòng)顯示在對(duì)應(yīng)的單元格里。點(diǎn)擊F3并拖動(dòng)至G3，使兩單元格處于選中狀態(tài)，把鼠標(biāo)移到G3單元格的右下角處，當(dāng)鼠標(biāo)變成十字型時(shí)按住鼠標(biāo)左鍵并向下拖動(dòng)至G8，表中所有的Δx、Δy計(jì)算值都會(huì)自動(dòng)填充。

1.3 邊長D的計(jì)算。利用SQRT（）開方函數(shù)，在I4單元格下面輸入公式“=SQRT（F4^2+G4^2）”，同上用填充柄下拉完成自動(dòng)計(jì)算所有邊長D。

1.4 方位角的計(jì)算。在測繪中常用方位角來表示方向，而在Excel中計(jì)算出的ATAN（）為弧度角值，利用絕對(duì)值公式abs（ATAN（））可得到兩坐標(biāo)連線的象限角的值，然后根據(jù)坐標(biāo)差Δx、Δy的正負(fù)號(hào)判斷該直線所在的現(xiàn)象，在不同的象限內(nèi)方位角的計(jì)算公式不同。見圖2方位角的邏輯圖。因?yàn)樾枰鶕?jù)Δx、Δy的正負(fù)號(hào)判斷該直線所在的現(xiàn)象所以要用到Excel中的邏輯函數(shù)IF（）函數(shù)。具體做法如下在J3單元格輸入“=IF（AND（F3>0，G3>0），abs（ATAN（G3/F3））*180/PI（），IF（AND（F3<0，G3>0），180-abs（ATAN（G3/F3））*180/PI（），IF（AND（F3<0，G3<0），abs（ATAN（G3/F3））*180/PI（）+180，360-abs（ATAN（G3/F3））*180/PI（））））”。

1.5 方位角的弧度值與角度值的轉(zhuǎn)換。測繪工作中常需要處理角度，比如方位角、水平角和豎直角等，有的儀器是用弧度值表示，而有的是用角度值表示。當(dāng)使用Excel的三角函數(shù)計(jì)算是就需要在用度、分、秒形式表示的角度與用普通小數(shù)形式表示的弧度間的相互轉(zhuǎn)換。所以常常求出方位角的弧度，再將弧度轉(zhuǎn)換為角度，Excel中的DEGREES函數(shù)是把弧度轉(zhuǎn)換成角度的函數(shù)。單元格K3中輸入“=DEGREES（J3）”即可完成轉(zhuǎn)換，同上用填充柄完成各點(diǎn)自動(dòng)計(jì)算。另外利用取整函數(shù)INT（）的嵌套組合也可完成轉(zhuǎn)換，即在K3輸入“=INT（J3）&"°"&INT（（J3-INT（J3））*60）&"′"&ROUND（（60*（J3-INT（J3））-INT（60*（ J3-INT（J3））））*60，0）&"″"”。特別需要注意的是各符號(hào)都是在英文編輯模式下的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，否則程序公式出錯(cuò)。

2 利用Excel的用戶自定義函數(shù)解決測繪中的計(jì)算問題

Excel有許多功能很強(qiáng)的計(jì)算函數(shù)，但有時(shí)沒有我們需要的測量計(jì)算函數(shù)，從2003版本Excel開始支持VBA編程，VBA是Visual Basic For Application的簡寫形式。VBA的使用可以完成執(zhí)行特定功能或是重復(fù)性高的操作。因此有的計(jì)算在工作表原有數(shù)據(jù)庫中函數(shù)又無法直接實(shí)現(xiàn)時(shí)，則可以通過使用VBA來創(chuàng)建用戶自定義函數(shù)的方法間接實(shí)現(xiàn)。Excel的自定義函數(shù)使用戶根據(jù)自身需要自由進(jìn)行二次開發(fā)可以大大提升它在各行業(yè)的應(yīng)用，進(jìn)一步增強(qiáng)Excel的數(shù)據(jù)處理功能。下面以計(jì)算梯形面積為例來自定義一個(gè)函數(shù)。

2.1 錄制宏。在Excel的菜單欄中選擇“工具”菜單中的“宏”子菜單，從它的下級(jí)菜單中選擇“錄制宏”。在“錄制宏”對(duì)話框的“宏名”中輸入要建立的函數(shù)名，默認(rèn)名為“macro1”本例函數(shù)名為Area。在“保存在”列表中選擇“個(gè)人宏工作薄”或“當(dāng)前工作簿”后點(diǎn)擊“確定”。當(dāng)整個(gè)宏工作完成后在“停止錄制”對(duì)話框中點(diǎn)擊藍(lán)色的小方框，結(jié)束宏的錄制。

2.2 寫程序代碼。選擇“工具”菜單中的“宏”子菜單，從它的下級(jí)菜單中選擇“Visual Basic編輯器”，或按“Alt+ F11”快捷鍵，打開Visual Basic編輯窗口。在窗口中執(zhí)行“插入→模塊”菜單命令，插入一個(gè)新的模塊，本文的為雙擊“模塊3”，將sub Rad（）改寫成Function TriArea（a，b，c）將程序代碼寫入或?qū)⒁褜懞玫拇a拷貝到在右邊的“代碼窗口”，如圖3，此代碼實(shí)現(xiàn)的功能是測量中常見的三角形面積計(jì)算問題。關(guān)閉窗口，自定義函數(shù)完成。

2.3 自定義函數(shù)應(yīng)用。自定義函數(shù)會(huì)顯示在“插入-函數(shù)-類別-用戶定義”，以后可以像使用內(nèi)置函數(shù)一樣使用自定義函數(shù)。以后在知道一個(gè)三角形三邊長度三個(gè)參數(shù)的情況下，利用這個(gè)TriArea（）函數(shù)就可以直接計(jì)算出它的面積。

3 總結(jié)

多年來的實(shí)踐表明，在測繪測量過程中，有許多地貌很復(fù)雜，且不規(guī)則，因此需測繪的點(diǎn)和面較多，從而產(chǎn)生各種各樣的作業(yè)記錄、排序、比對(duì)、平差、計(jì)算等問題，例如水準(zhǔn)測量的記錄和計(jì)算，土石方的計(jì)算、中樁的放樣、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、面積計(jì)算、控制測量的平差計(jì)算等要處理的工作量是非常繁重的，如果通過人工處理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，準(zhǔn)確率也不高。充分利用Excel表格的各種輔助功能便能很快捷準(zhǔn)確的解決此類問題，不僅能夠大大提高輸入和計(jì)算的效率，而且減少了人為干預(yù)可使數(shù)據(jù)結(jié)果更準(zhǔn)確。

Excel不僅具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能，能夠完成數(shù)據(jù)的排序、分類匯總、統(tǒng)計(jì)分析、生成圖表等功能，還具有強(qiáng)大的函數(shù)計(jì)算、數(shù)據(jù)庫編輯及調(diào)用等二次開發(fā)功能，為測繪內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的計(jì)算和整理輸出等工作帶來了許多方便，大大提高了數(shù)據(jù)處理效率和準(zhǔn)確性，節(jié)省了大量人力資源和提高了工作進(jìn)度。測繪作業(yè)數(shù)據(jù)處理專業(yè)性強(qiáng)、數(shù)學(xué)模型相對(duì)復(fù)雜，但通過Excel表格模型將需要復(fù)雜專業(yè)軟件實(shí)現(xiàn)的測繪作業(yè)數(shù)據(jù)處理功能直觀化、簡單化，在基層測繪作業(yè)隊(duì)伍中有著廣泛的實(shí)用性。

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