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excel在测量中的应用解析

Excel2003在道路工程测量中的应用

王汉雄

（1．黄淮学院，河南驻马店463000；2．武汉大学）

摘要：

Excel是office办公软件中的一个组件，而VisualBasic继承了其先辈Basic所具有的程序设计语言简单易学的特点，二者均有广泛的应用基础。

该文对Excel2003的数据处理功能进行分析，重点论述运用Excel2003的“宏”功能实现数据处理的新方法；结合道路工程中桩坐标及其放样数据计算实例，说明Excel2003处理数据的特点和优点，给出了一种进行测量数据处理的便捷和直观的方法。

关键词：

道路工程；测量；Excel2003；VisualBasic

高等级道路施工，不仅要求道路中线、大型构筑物据，可以采用数据导入法，该方法在保证数据记录正确

和中小型结构物控制点的测设准确无误，而且构筑物、的情况下，不存在任何输入错误。

路基、路面及轨道施工也要做大量的细部施工测量。

测量工作是保证施工顺利进行的基本条件，直接关系2Excel2003进行数据处理的特点和

到工程建设的速度和质量。

测量数据处理是测量工作优点

中最重要、最耗时耗力的内容之一。

提高测量数据处

理的效率和精度，向来都是测量人员十分关心的问题。

利用Excel2003的“宏”功能可以很好地进行数

随着计算机技术的发展，各种测量数据处理的专业软据处理。

“宏”是一系列的命令和函数，存储于Visual

件应运而生，大大提高了数据处理的精度和效率。

但Basic模块中，这些命令和函数组合在一起，形成了一

是，高昂的价格和专业的使用方法是运用这些软件的个单独的命令，以实现任务执行的自动化。

可以用宏

最大障碍，而且一些软件在使用上很不方便。

因此，需录制器和VB编辑器两种方法创建宏。

用“宏”功能比

要一种能被广大测量人员接受，并且易学易懂便于操用函数功能更便捷，其特点和优点如下：

作的测量数据处理平台。

根据测量数据处理的特点和

（1）Excel是office办公软件中的一个组件，适应

道路工程测量工作实践，笔者认为Excel2003完全能范围广，有良好的应用基础，工程技术人员一般都熟悉

满足道路工程测量数据处理的要求。

其使用方法和规则，测量人员只需掌握基本的VB语

言和编程方法就可以按照计算内容、要求和目的进行

1Excel2003数据输入方法编程。

（2）Excel是天然的“可见的二维数组”。

相对于

数据输入主要有键盘输入、语音输入和数据导入专业软件看不见的内部数组来说，Excel的单元格就

3种方法。

键盘输入是过去最常用的方法，劳动量大；是一个二维数组中的一个元素．直观易懂，便于数据的

语音输入是Excel2003新增的功能，它大大减少了劳调用和表示，而且，这种二维数组的数据格式灵活多

动量，但是，由于很难保证语音一致，所以难免会出现变，它没有统一的格式限制．可以定义任一单元格为字

输入错误，仍离不开鼠标和键盘的操作；对于电子数符型或数值型。

收稿日期：

2006—1O一2O

基金项目：

河南驻马店市科技局科技攻关计划项目（编号：

042002）

作者简介：

王汉雄，男，硕士研究生，工程师．E—mail：

hxwang2000@126．Com

22中外公路27卷

（3）操作简单。

Excel在创建宏时．会提示创建快：

Cells（11，5）一”左偏角d一”：

KG=0

捷键，一旦创建快捷键后，以后使用宏按对应的快捷键IfRJ

就可以完成数据的处理，而不必再往单元格里输入：

Cells（11，5）一”右偏角d一”：

KG=1

函数。

HD—PJ：

PPJJ—EDG（HD）：

Cells（1l，6）一

（4）适应性强。

对于用函数制作的表格，当改变PP】】

数据时，经常需要动手更新表格，而运用宏功能则自动P1一Int（（LS1^2／24／R—LS1A4／（2384*

完成表格的更新。

R^3））*1000000）／1000000

P2一Int（（LS2^2／24／R—LS2A4／（2384*

3Exce12003在道路工程测量中的^3））*1000ooo）／1000000

应用Q1一Int（（LS1／2一LS1A3／（240*R*R））*

1000ooo）／1000000

以上Excel2003数据处理的特点和优点为道路Q2一Int（（LS2／2一LS2A3／（240*R*R））*

工程测量数据处理提供了优越的条件，可以进行测量1000000）／1000000

中的各种算术和矩阵运算、解算各类方程；可以实现水B1一LS1／2／R：

B2一LS2／2／R

准网、导线网、边角网、三角网等各类控制网的近似平IfB1十B2>PThen

差和严密平差；可以进行道路中边桩坐标及放样数据AAA=MsgBox（”不符合构成缓和曲线条件，请检查

计算、道路高程及超高和加宽计算、路基填土高度以及数据!

”，vbExclamation+vbOKOnly，”提示”）

土石方量计算等。

ExitSub

以下是通过VB编辑器的方法创建宏，编写的“道EndIf

路中桩坐标及放样数据”计算程序示例。

丁1一Int（（（R+P2一（R+P1）*COS（P））／sin

DimX1，y1，X2，y2，F1，F2，HDAsDouble（P）+Q1）*10ooo）／lO000：

Cells（12，2）一丁1

DimKGAsIntegerT2一Int（（（R+P1一（R+P2）*cos（P））／sin

ConstpiAsDouble一3．14159265358979（P）+Q2）*lOooo）／lO000：

Cells（12，4）一T2

Sub道路中桩坐标及放样数据计算（）LY—Int（（P—B1一B2）*R*10000）／10000

XA—Cells（3，2）：

yA—Cells（3，4）LH—Int（（Ly+LS1+LS2）*10ooo）／lOooo

XB—Cells（4，2）：

yB—Cells（4，4）Cells（12，6）一LH

XC—Cells（5，2）：

yC—Cells（5，4）ZH—k—T1：

K3一Int（ZH／1000）：

K4一Int

R—Cells（6，2）：

志一Cells（6，4）（（ZH—K3*1ooo）*lOooo+o．5）／10000

LS1一Cells（7，2）：

LS2一Cells（7，4）Cells（13，2）一”K”&K3&”+”&K4

X0=Cells（8，2）：

Y0=Cells（8，4）若计算放样数据，HY—Int（（ZH+LS1）*10000）／10000

X0，Y0为测站点坐标K3一Int（HY／1000）

DD—Cells（9，2）输入桩间距K4一Int（（Hy—K3*1000）*10000+0．5）／

X1一XA：

y1一YA：

X2一XB：

Y2一yB10000

DAB—pdd（X1，y1，X2，y2）Cells（13，4）一”K”&K3&”+”&K4

FW1一F¨（X1，y1，X2，y2）yH—Int（（Hy+L*10000）／10000

X1一XB：

Y1一YB：

X2一XC：

Y2一yCK3一Int（YH71000）

DBC—pdd（X1，y1，X2，y2）K4一Int（（yH—K3*1000）*10000+0．5）／

FW2一F（X1，y1，X2，y2）10000

Cells（1l，2）一DAB：

Cells（1l，4）一DBCCells（14，2）一”K”&K3&”+”&K4

RJ=FW1+p—F耽计算偏角QZ—Int（（Hy十Ly／2）*10000）／lO000

IfR>2ThenRJ—RJ一2pK3一Int（QZ／1000）

IfR<0ThenRJ—RJ+2pK4一Int（（QZ—K3*1000）*10000+0．5）／

IfR>一piThenPJ—RJ—pi1O000

3期Excel2003在道路工程测量中的应用23

Cells（13，6）一。

’K”&K3&”+”&K4IfKK>HyAndKK<一QZThen桩号大于

HZ—Int（（yH+LS2）*10000）／10000Hy点小于QZ点计算中桩坐标

K5一Int（HZ／1000）LL—KK—HY：

BBK—LL／R+B1

K6一Int（（HZ—K5*1000）*10000+0．5）／XX1一R*sin（BBK）+Q1

10000yy1一R*（1一cos（BBK））+P1

Cells（14，4）一”K”&K5&”+”&K6IfKG一0Then：

yy1一一yy1

XZH—Int（（XB+丁1*COS（FW1+p））*XXK—Int（（XZH+XX1*COS（FW1）一

10000）／10000yy1*sin（FW1））*1000）／1000

yZH—Int（（yB+丁1*sin（FW1+p））*一Int（（yZH+XX1*sin（FW1）+

10000）／10000yy1*COS（FW1））*1000）／1000

XHZ—Int（（XB+丁2*cos（FW2））*10000）／EndIf

10000IfKK>QZAndKK

yHZ—Int（（yB+丁2*sin（FW2））*10000）／点小于yH点计算中桩坐标

10000LL—yH—KK：

BBK—LL／R+B2

KKQ—ZH：

Kkz=HZ线计算区间XX1一R*sin（BBK）+Q2

KKQ3一Int（KKQ）yy1一R*（1一cos（BBK））+P2

KKQ4一Int（（KKQ—KKQ3）*1000+0．05）／IfKG一1Then：

yy1一一yy1

1000XXK—Int（（XHZ—XX1*COS（FW2）+

KK0一KKQ一（KKQ3ModDD）一KKQ4yy1*sin（Fw2））*1000）／1000

NN—Int（（Kkz—KKO）／DD）一Int（（yHZ—XX1*sin（FW2）一

For一0TONNyy1*cos（FW2））*1000）／1000

KK—KK0+*DDEndIf

IfKK一yHAndKK<一HZThen桩号大

XXK—Int（（XZH+（ZH—KK）*COS于yH点小于HZ点计算中桩坐标

（FW1+pi））*10000）／10000LL—HZ—KK

yyK—Int（（yZH+（ZH—KK）*sin（FW1XX1一Int（（LL—LL^5／（4o*R*R*

+pi））*10000）／10000LS2*LS2）+LL^9／（3456*R^4*LS2^

EndIf4））*1000000+0．5）／1000000

IfKK>一ZHAndKK<一HyThen桩号大yy1一Int（（LL^3／（6*R*LS2）一LL

于ZH点小于Hy点计算中桩坐标^7／（336*R^3*LS2^3））*1000000+

LL—KK—Z’H0．5）／1000000

XX1一Int（（LL—LL^5／（40*R*R*IfKG一1Then：

yy1一一yy1

LS1*LS1）+LL^9／（3456*R^4*LS1XXK—Int（（XHZ—XX1*COS（FW2）+

^4））*100000000+0．5）／100000000yy1*sin（Fw2））*1000）／1000

yy1一Int（（LL^3／（6*R*LS1）一LL一Int（（yHZ—XX1*sin（Fw2）一

^7／（336*R^3*LS1^3））*100000000yy1*cos（FW2））*1000）／1000

+0．5）／100000000EndIf

IfKG一0Then：

yy1一一yy1IfKK>HZThen桩号大于ZH点计算中桩坐标

XXK—Int（（XZH+XX1*COS（FW1）一XXK—Int（（XHZ+（KK—HZ）*COS

yy1*sin（FW1））*1000）／1000（Fw2））*1000+0．5）／1000

=Int（（yZH+XX1*sin（FW1）+一Int（（yHZ+（KK—HZ）*sin

yy1*cos（FW1））*1000）／1000（FW2））*1000+0．5）／1000

EndIf24中外公路27卷

KK1一Int（KK／l000）IfMA一60ThenDA—DA十1：

MA=0

KK2一Int（（KK—KK1*1000）／100）IfSA>一0AndSA<10Then

KK3一Int（（KK—Int（KK／100）*100）／10）SA一0&SA

KK4一Int（（KK—Int（KK／10）*10）*1000Else

+0．005）／1000SA—SA

KK5一。

·K”&KK1&”+”&KK2&KK3&EndIf

KK4IfMA>一0AndMA<10Then

X1一XO：

Y1一YO：

X2一XXK：

Y2=YYK计MA一0&MA

算放样数据Else

FDD—pdd（X1，Y1，X2，Y2）：

FFW—F（X1，MAl—MA

y1，X2，y2）EndIf

HD—FFW：

FFW—EDG（HD）EDG—DA&”一”&MA&”一”&SA

Cells（16+，1）一KK5：

Cells（16+，2）一XXKEndFunction

Cells（16+，3）一：

Cells（16+，4）一FDD在编写测量计算程序时，应注意以下问题：

Cells（16+，5）一FFW

（1）程序本身的可读性问题。

除主程序外，设置若

Next干个子程序，分别进行距离、方位角的计算和角度的转

EndSub换，保证程序本身的可读性和编程思维的连续性。

PrivateFunctionpdd（X1，y1，2，Y2）由坐标计算

（2）数值计算取位问题。

由于现今计算机的运行

距离速度很快，计算程序相对较小，所以不必考虑程序运行

DX—X2一X1：

dy—Y2一Y1速度与容量问题，中间计算应尽可能地多取小数位数

pdd—Int（Sqr（DX*D+dydy）*10000（如编程时丌值取到小数点后14位），以保证计算结果

+0．5）／10000的精度。

EndFunction（3）除零问题。

在计算道路路线方位角时，需要计

PrivateFunctionF’¨（X1，y1，X2，y2）由坐标计算反正切函数，其中存在因X坐标相同而除零的情

算方位角（以弧度表示）况，此时应作特例处理，以增强程序的通用性。

DX—X2一X1：

dy—Y2一Y1（4）方位角判断问题。

由于反正切值仅为一／2

IfDX一0Then～／2，而方位角却为0～2。

因此，必须先判断方位

Ifdy>0ThenF一pi／2角所在的象限，然后加以处理。

Ifdy<0ThenFW一3*pi／2（5）角度转换问题。

在计算坐标时，正弦和余弦是

Else用弧度计算的，而放样方位角是用度分秒的形式表示，

RJ—Atn（dy／DX）这些都需要注意弧度与度分秒之间的转换。

IfDX>0Anddy>一0ThenF一R_厂（6）中桩桩号和桩间距设置问题。

道路工程中，习

IfDX<0ThenF一pi+RJ惯用“K××+×××”的形式表示桩号，在程序中要

IfDX>0Anddy<0ThenF一2*pi+作特殊处理，以便在计算结果中符合这一习惯；桩间距

RJ可根据实际，随时设置为任一数值。

若程序稍作改动，

EndIf还可以计算任一中桩及边桩处对应的坐标和放样

EndFunction数据。

PrivateFunctionEDG（HD）将弧度换为度＼分＼秒输入已知数据后，按快捷键运行宏得到的计算结

CC—HD*180／pi果见图1。

DA—Int（CC）：

MA=Int（（CC—DA）*60）如图1所示，1～9行是运行宏前必须填写的，它

SA—Int（（（CC—DA）*60一MA）*60*10包括相邻三交点的坐标、曲线设计半径、缓和段长度、

+0．5）／10交点B里程、测站点坐标、桩间距，计算结果中的数据

IfSA一60ThenMAl=MAl+1：

SA一0均是运行宏后显示的。

在制作测量计算表格时，首先EndIf

3期Excel2003在道路工程测量中的应用25

应确定单元格的性质，必须合理安排各单元格的位置，径、缓和段长度等；因变单元格是指宏运行后显示计算

处理好固定单元格、自变单元格和因变单元格的关系。

结果的单元格，它因自变单元格的变化而变化，如中桩

固定单元格是指内容固定不变的单元格，如标题、计算坐标和放样数据等。

简而言之，固定单元格是框架，相

示意图和所有文字所在单元格；自变单元格是指宏运对稳定；自变单元格和因变单元格是内容，是可变的。

行前必须填写的存有已知数据源的单元格，它经常因运行宏得到计算表格后，可以对表格进行必要的

道路及对应曲线的变化而变化，如交点坐标、曲线半编辑，使其更加符合工作的要求。

ABCDEF

1**道数中桩坐标计算表

2输入已知数据a

43J，DDAB：

X坐标=111JDA：

y坐标一111／＼＼＼

：

X坐标=555JDB：

y坐标555—

5JDC：

X坐标一555JDCA：

Y坐标=1200

6曲线半径R=600交点B里程=1200／z，≥＼＼

7缓和段LS1—120缓和段LS2=50、R

||测站点X坐标500测站点y坐标50000

9中桩间距D一20坐标计算示意图

10计算结果

11AB距离DAB=627．9108BC距离DBC=645右偏角a一45—00—00

12切线长度T1=307．754切线长度T2=274．7667曲线长度LH=556．2388

l3ZH点里程K0+392．246Hy点里程K1+12．246QZ点里程Kl+206．3654

14YH点里程K1+398．4848HZ点里程K1+448．4848

15桩号X坐标y坐标放样距离放样方位角备注

16K0+880328．7257328．7257242．2184225—00—00

17K0+900342．867342．868222．2189224—59—59．3

18K0+920356．974357．044202．2198224—59—09．5

19K0+940370．973371．329182．2202224—55—15．1

20K0+960384．78385．798l62．2274224—44—44．8

21K0+980398．312400．524142．253224——22——12

22K1+000411．482415．575122．3234223—38—39．3

23K1+020424．195431．013102．4968222—18—14．5

24K1+040436．391446．86482．8827219—52—25．7

25K1+060448．051463．11263．7136215—22—40．2

图1道路中桩坐标及放样数据计算

据处理的各种技巧和方法，如语音输入、外部数据导

4数据审查与管理入、用“宏”功能编程计算和语音审查等；重点论述了运

用Excel2003的“宏”功能实现道路工程测量有关计

数据审查主要有3种方法：

将纸上数据与输人数算的新方法，阐述了其特点、要点和优点、以及用VB

据进行一对一的比较；利用函数功能；将输入数据与原编辑器创建宏的注意事项，充分发挥Excel2003的各

有数据求差，进行运算比较；利用Excel2003提供的项功能。

相对于各种专业测量数据处理软件，Excel

语音功能中的朗读文本一项，可以边听朗读，边看纸上2003具有适应范围广、实用和直观等优点以及良好的

数据，进行语音比较，减轻了劳动量。

群众应用基础的优势，值得推广和应用。

Excel2003可以对工作表和工作簿进行两层密码

保护，并可以给用户设置权限。

通过这些保护措施，可参考文献：

以保证信息的相对安全和避免数据的意外破坏，实现[1]游润卫，赵一飞．极坐标法放样公路中线的精度保证[J]．

数据的安全管理。

中外公路，2005

（2）．

I-z3李仕东，孙树贤．GPS～RTK技术放样公路中线的应用

EJ3．中南公路工程．2005（4）．

5结语

E33马脎．新概念Excel2003教程I-M3．北京：

科学出版社，

2006．

本文结合测量数据处理的整个过程，将Excel1-43钟孝顺，聂让，测量学[M]．北京：

人民交通出版社，

2003的各项功能运用其中。

在比较分析中，给出了数1997．