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摘要：在工程测量中，外业测量后的内业计算非常繁重。传统的测量内业计算模式，难以适应现阶段快速发展的工程需求。Excel应用软件具有强大的计算功能，应用Excel软件的复制、粘贴、公式编辑等特点编制了各种工程所需求的计算模块，解决了过去计算效率低、反复计算、易出错的传统计算模式的弊端。应用Excel应用软件不仅提高了工作效率，而且只要输入数据无误，成果十分精确。
关键词：Excel 控制测量 断面绘制
中图分类号：TQ172.6+14.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-570-02
Excel已广泛的用于办公系统的数据处理工作中，它也同样可以进行测量数据的处理。本文主要用两个个小实例来介绍Excel应用软件在工程测量中的应用。
一、控制测量数据处理
1、水准测量数据处理
打开Excel，在第一行中输入测站、水准尺读数（前视读数a、后视读数b）、高差、高程、备注。把测量成果输入表中相应的各列，已知水准点高程输入F3单元格内，在单元格D4内输入公式=B3-C5，点击回车，程序自动计算出1-2号点间的高差。将鼠标指针移到D4单元格右下角充填柄处，按住鼠标左键向下拖动至所需计算的数据的最后一个单元格，计算结果就显示出来了。同理，在单元格F5内输入公式=F3-D4将可以计算出2号点的高程。如图1所示：
从以上过程我们可以看到，Excel在水准测量计算过程中主要用了它的公式自动复制功能，把大量的繁琐而单调的计算用公式复制代替。
图1
2、導线计算数据处理
导线主要分为闭合导线、附合导线、支导线等，现以附合导线为例介绍Excel的用法。假定测量成果如下：
打开Excel，在第一行中输入测站、角度观测值、改正数、改正后角度、方位角等标题，因在Excel中要进行角度的计算，所以要设置单元格式，设置步骤为：点击鼠标右键→选中设置单元格式→数字→自定义→类型处输入[h]”°”mm”′”ss”″”→确定。选中设置好的单元格，使充填柄处，按住鼠标左键向下拖动至所需输入角度的最后一个单元格，角度输入时用冒号分开（例如：输入224：03：30确定，就会显示成224°03′30″）。把已知数据和测量成果输入表中相应的各列。
计算角度闭合差：αEF′=αBA+∑β测-n×180=24°09′51″
fβ=αEF′-αEF = 31″
闭合差分配：△β=fβn
将角度闭合差的改正数分配，输入到表格中，计算改正后的角度值D5，在D5中输入=B5-C5，击回车键。然后将鼠标指针移到D5单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充柄至D13单元格。由几何原理可知导线内角都在前进方向的右侧时，方位角的推算方法：α前=α后+180°-β右
按上述公式算出的方位角大于360°时应减去360°。在单元格D4中输入180°00′00″，在单元格E6中输入条件语句=IF（E4+D5-D4>360，E4+D5-D4-360，E4+D5-D4），回车。将鼠标指针移到E6单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充柄至E14单元格。由测量学知：E14=αEF，用这一概念检验表格中数据计算的正确性。方位角成果图见图2：
方位角计算完以后，下面主要为坐标计算。
在单元格F6：F12中输入各边实测的长度，并在单元格G6中输入△XAP1的计算公式=F6*COS（RADIANS（E6*24）），回车。选中G6，G7两个单元格，将鼠标指针移到选中单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充柄至G13单元格。在单元格H6中输入△YAP1的计算公式=F6*SIN（RADIANS（E6*24）），回车。选中H6，H7两个单元格，使用填充柄，按下鼠标左键向下拖动填充柄至H13单元格。并在G14中输入求和公式=SUM（G6，G8，G10，G12）按回车键，选中G14单元格，使用充填柄，按下鼠标左键向右拖动填充柄至H14单元格。
图2
在单元格I6中输入改正后坐标增量△X的计算公式=G6+（G14-K15）/4。把这个公式复制到I8：I12，并改变相应△X1的单元格编号。
在单元格J6中输入改正后坐标增量△Y的计算公式=H6+（H14-L15）/4。把这个公式复制到J8：J12，并改变相应△Y 1的单元格编号。
在单元格K5，L5中输入分别输入A点的已知坐标（640.90，1068.74），K7中输入公式=K5+I6，回车。使用填充柄，按住鼠标左键向下拖动填充柄至K13，选中K7：K13，使用填充柄，按住鼠标左键向右拖动填充柄至L7：L13。计算角度闭合差的允许值及相对闭合差。坐标计算结果见图3：
图3
二、利用Excel在南方CASS中绘制断面
在道路、渠道等带状工程中，施工单位前期进场都会对原地面进行复测，测量人员要快速地用复测数据绘图并算出土方的填挖量，对项目组织相应的工作策划及部署至关重要。这也就对测量人员提出了出图效率问题。纵横断面的绘制对于几公里长的公路来说是一项繁重的工作，即使是每100m绘制一个断面图，也需要几百个，有些地形复杂的地段还要加绘断面图，因此如果能有一个准确、快捷的绘制方法，将会使我们的工作效率大大提高。在多次的断面图实践中，我们总结了一套利用Excel编辑数据，在CASS中本快速绘制断面图的简单方法。下文以某一道路的开挖横断面为例进行说明。
1、数据获取
现在施工单位都普及了全站仪，我们只需要将根据地貌特征点选取好断面来测量，在土方的数据量上来说是不会有很大的出入，目前我们大多使用的CASIO计算器，我们最好编写的程序能计算出此点所对应的桩号和偏距，并记录断面上各点的桩号、偏距、高程就可以顺利出断面图了。 2、Excel软件处理数据
将上述获得的桩号、偏距、高程数据输入到Excel表格中，数据格式如下图7，第A列为里程桩号，第B列为各点相对于道路中心线得偏距，第C列为断面上各点得高程。在第D列输入一组等差数组100，130，160，是为了在CASS上能按断面里程桩号从左至右依次绘制多个断面图，使它们不会出现断面重叠情况。在E3中输入=B3+D3，回车。将鼠标指针移到E3单元格右下充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充。在F3中输入=E3&”，”&C3，回车。将鼠标指针移到F3单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动。这样我们就得到一组如图4中F列所示得偏距与高程得数据组。
3、绘制标准断面
绘制道路标准断面时按照1：1得比例进行绘制，这样在后面填写断面面积、填挖高度时直接查询数据输入就行。
根据蓝图已知数据计算出K1+320、K1+322、K1+325断面的中桩高程分别为：863.35、863.40、863.48。K1+320断面得标准图形根据点位坐标（100、863.35）在CASS中按照路面横坡往两侧绘制路基线，然后在两侧将边坡线连接在路基两边，如果后面得断面与本断面相同得话，使用CASS中得Copy命令进行复制。方法是在命令窗口输入copy命令回车，选择标准断面的所有线形回车，在“指定基点或位移”时输入（130，863.40），后面的“指定位移得第二个点或退出/
放弃：”时输入（160，863.48）。这样K1+320、K1+322、K1+325的標准断面就绘制完成。
图4
4、绘制断面图
选中Excel中K1+320断面得F列数据，按Ctrl+C键，在CASS中命令栏中输入Pline命令回车，“指定起点”时按Ctrl+V键，这样断面就盖好顶了。继续重复上面的步骤，将K1+322、K1+325盖顶。最后在中桩线位置上标注中桩设计高及高程。
图5
4、计算挖填方面积
在CASS中选择所有绘制好的断面图，设计线与原始地面线封闭，对于全填或者全挖的断面，其横断面事一个闭合得图形。将CASS界面切换到Auto CAD界面，新建图层MJZJ为当前图层，绘图→边界→拾取点，这样面域建立好了，再切换到CASS界面 ，工程应用→计算指定范围得面积→2.选图层→输入图层名MJZJ→回车。这样断面上就显示了各个面域的面积，最后相加求出该断面得填方面积和挖方面积。
三、结束语
工作实践证明，测量人员通常利用数据处理软件Excel处理控制测量的外业数据，提高了工作效率和数据准确性。及利用Excel和南方CASS相结合用于工程中绘制横断面的方法，这个方法不需要测量人员对软件进行二次开发，仅利用EXCEL和CASS各自的优势对数据进行处理。这个方法也有很大的借鉴性和扩展性，可以用于道路数据、管沟数据、房屋数据等自动绘制道路纵断面图、绘制管沟横断面图和成批绘制地籍图等等。当然在重复性越高的绘图工作中此方法的快捷性和准确性会体现得更加明显。
参考文献
[1].顾孝列，鲍峰，程效军.测量学（第二版）[M].上海：同济大学出版社，1999：428
[2].张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2005：452
[3].张文林，侯五龙.利用Excel在AutoCAD中绘制断面图的实践应用.测绘通报， 2006（8）： 31-32
关键词：Excel 控制测量 断面绘制
中图分类号：TQ172.6+14.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-570-02
Excel已广泛的用于办公系统的数据处理工作中，它也同样可以进行测量数据的处理。本文主要用两个个小实例来介绍Excel应用软件在工程测量中的应用。
一、控制测量数据处理
1、水准测量数据处理
打开Excel，在第一行中输入测站、水准尺读数（前视读数a、后视读数b）、高差、高程、备注。把测量成果输入表中相应的各列，已知水准点高程输入F3单元格内，在单元格D4内输入公式=B3-C5，点击回车，程序自动计算出1-2号点间的高差。将鼠标指针移到D4单元格右下角充填柄处，按住鼠标左键向下拖动至所需计算的数据的最后一个单元格，计算结果就显示出来了。同理，在单元格F5内输入公式=F3-D4将可以计算出2号点的高程。如图1所示：
从以上过程我们可以看到，Excel在水准测量计算过程中主要用了它的公式自动复制功能，把大量的繁琐而单调的计算用公式复制代替。
图1
2、導线计算数据处理
导线主要分为闭合导线、附合导线、支导线等，现以附合导线为例介绍Excel的用法。假定测量成果如下：
打开Excel，在第一行中输入测站、角度观测值、改正数、改正后角度、方位角等标题，因在Excel中要进行角度的计算，所以要设置单元格式，设置步骤为：点击鼠标右键→选中设置单元格式→数字→自定义→类型处输入[h]”°”mm”′”ss”″”→确定。选中设置好的单元格，使充填柄处，按住鼠标左键向下拖动至所需输入角度的最后一个单元格，角度输入时用冒号分开（例如：输入224：03：30确定，就会显示成224°03′30″）。把已知数据和测量成果输入表中相应的各列。
计算角度闭合差：αEF′=αBA+∑β测-n×180=24°09′51″
fβ=αEF′-αEF = 31″
闭合差分配：△β=fβn
将角度闭合差的改正数分配，输入到表格中，计算改正后的角度值D5，在D5中输入=B5-C5，击回车键。然后将鼠标指针移到D5单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充柄至D13单元格。由几何原理可知导线内角都在前进方向的右侧时，方位角的推算方法：α前=α后+180°-β右
按上述公式算出的方位角大于360°时应减去360°。在单元格D4中输入180°00′00″，在单元格E6中输入条件语句=IF（E4+D5-D4>360，E4+D5-D4-360，E4+D5-D4），回车。将鼠标指针移到E6单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充柄至E14单元格。由测量学知：E14=αEF，用这一概念检验表格中数据计算的正确性。方位角成果图见图2：
方位角计算完以后，下面主要为坐标计算。
在单元格F6：F12中输入各边实测的长度，并在单元格G6中输入△XAP1的计算公式=F6*COS（RADIANS（E6*24）），回车。选中G6，G7两个单元格，将鼠标指针移到选中单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充柄至G13单元格。在单元格H6中输入△YAP1的计算公式=F6*SIN（RADIANS（E6*24）），回车。选中H6，H7两个单元格，使用填充柄，按下鼠标左键向下拖动填充柄至H13单元格。并在G14中输入求和公式=SUM（G6，G8，G10，G12）按回车键，选中G14单元格，使用充填柄，按下鼠标左键向右拖动填充柄至H14单元格。
图2
在单元格I6中输入改正后坐标增量△X的计算公式=G6+（G14-K15）/4。把这个公式复制到I8：I12，并改变相应△X1的单元格编号。
在单元格J6中输入改正后坐标增量△Y的计算公式=H6+（H14-L15）/4。把这个公式复制到J8：J12，并改变相应△Y 1的单元格编号。
在单元格K5，L5中输入分别输入A点的已知坐标（640.90，1068.74），K7中输入公式=K5+I6，回车。使用填充柄，按住鼠标左键向下拖动填充柄至K13，选中K7：K13，使用填充柄，按住鼠标左键向右拖动填充柄至L7：L13。计算角度闭合差的允许值及相对闭合差。坐标计算结果见图3：
图3
二、利用Excel在南方CASS中绘制断面
在道路、渠道等带状工程中，施工单位前期进场都会对原地面进行复测，测量人员要快速地用复测数据绘图并算出土方的填挖量，对项目组织相应的工作策划及部署至关重要。这也就对测量人员提出了出图效率问题。纵横断面的绘制对于几公里长的公路来说是一项繁重的工作，即使是每100m绘制一个断面图，也需要几百个，有些地形复杂的地段还要加绘断面图，因此如果能有一个准确、快捷的绘制方法，将会使我们的工作效率大大提高。在多次的断面图实践中，我们总结了一套利用Excel编辑数据，在CASS中本快速绘制断面图的简单方法。下文以某一道路的开挖横断面为例进行说明。
1、数据获取
现在施工单位都普及了全站仪，我们只需要将根据地貌特征点选取好断面来测量，在土方的数据量上来说是不会有很大的出入，目前我们大多使用的CASIO计算器，我们最好编写的程序能计算出此点所对应的桩号和偏距，并记录断面上各点的桩号、偏距、高程就可以顺利出断面图了。 2、Excel软件处理数据
将上述获得的桩号、偏距、高程数据输入到Excel表格中，数据格式如下图7，第A列为里程桩号，第B列为各点相对于道路中心线得偏距，第C列为断面上各点得高程。在第D列输入一组等差数组100，130，160，是为了在CASS上能按断面里程桩号从左至右依次绘制多个断面图，使它们不会出现断面重叠情况。在E3中输入=B3+D3，回车。将鼠标指针移到E3单元格右下充填柄处，按下鼠标左键向下拖动填充。在F3中输入=E3&”，”&C3，回车。将鼠标指针移到F3单元格右下角充填柄处，按下鼠标左键向下拖动。这样我们就得到一组如图4中F列所示得偏距与高程得数据组。
3、绘制标准断面
绘制道路标准断面时按照1：1得比例进行绘制，这样在后面填写断面面积、填挖高度时直接查询数据输入就行。
根据蓝图已知数据计算出K1+320、K1+322、K1+325断面的中桩高程分别为：863.35、863.40、863.48。K1+320断面得标准图形根据点位坐标（100、863.35）在CASS中按照路面横坡往两侧绘制路基线，然后在两侧将边坡线连接在路基两边，如果后面得断面与本断面相同得话，使用CASS中得Copy命令进行复制。方法是在命令窗口输入copy命令回车，选择标准断面的所有线形回车，在“指定基点或位移”时输入（130，863.40），后面的“指定位移得第二个点或退出/
放弃：”时输入（160，863.48）。这样K1+320、K1+322、K1+325的標准断面就绘制完成。
图4
4、绘制断面图
选中Excel中K1+320断面得F列数据，按Ctrl+C键，在CASS中命令栏中输入Pline命令回车，“指定起点”时按Ctrl+V键，这样断面就盖好顶了。继续重复上面的步骤，将K1+322、K1+325盖顶。最后在中桩线位置上标注中桩设计高及高程。
图5
4、计算挖填方面积
在CASS中选择所有绘制好的断面图，设计线与原始地面线封闭，对于全填或者全挖的断面，其横断面事一个闭合得图形。将CASS界面切换到Auto CAD界面，新建图层MJZJ为当前图层，绘图→边界→拾取点，这样面域建立好了，再切换到CASS界面 ，工程应用→计算指定范围得面积→2.选图层→输入图层名MJZJ→回车。这样断面上就显示了各个面域的面积，最后相加求出该断面得填方面积和挖方面积。
三、结束语
工作实践证明，测量人员通常利用数据处理软件Excel处理控制测量的外业数据，提高了工作效率和数据准确性。及利用Excel和南方CASS相结合用于工程中绘制横断面的方法，这个方法不需要测量人员对软件进行二次开发，仅利用EXCEL和CASS各自的优势对数据进行处理。这个方法也有很大的借鉴性和扩展性，可以用于道路数据、管沟数据、房屋数据等自动绘制道路纵断面图、绘制管沟横断面图和成批绘制地籍图等等。当然在重复性越高的绘图工作中此方法的快捷性和准确性会体现得更加明显。
参考文献
[1].顾孝列，鲍峰，程效军.测量学（第二版）[M].上海：同济大学出版社，1999：428
[2].张正禄.工程测量学[M].武汉：武汉大学出版社，2005：452
[3].张文林，侯五龙.利用Excel在AutoCAD中绘制断面图的实践应用.测绘通报， 2006（8）： 31-32