EXCEL 在测量计算中的应用
1 前言 随着计算机电脑网络和多媒体技术的发展普及，电脑在我们工作和生产中的应用越来越普遍，计算机的操作平台也由DOS过渡成为WINDOWS95、98系列。OFFICE97已成为我们办公必备软件。 2 电子表格——EXCEL 简介 2.1引用：引用的作用在于标识工作表上的单元格或单元格区域，并指明公式中所使用的数据的位置。通过引用，可以在公式中使用工作表不同部分的数据，或者在多个公式中使用同一单元格的数值。还可以引用同一工作簿不同工作表的单元格、不同工作簿的单元格、甚至其它应用程序中的数据。引用不同工作簿中的单元格称为外部引用。引用其它程序中的数据称为远程引用。 当复制使用相对引用的公式时，被粘贴公式中的引用将被更新，并指向与当前公式位置相对应的其它单元格。如果不希望在复制公式时，引用发生改变，请使用绝对引用。例如，如果公式将单元格 A5乘以单元格 C1（＝A5*C1），现在将公式复制到另一单元格中，则公式中的两个引用都将改变。如果在不希望改变的引用前加一个美元符号（$），就可以对单元格 C1 进行绝对引用。如果要对单元格 C1 进行绝对引用，请如下在公式中加入美元符号：=A5*$C$1 3、 EXCEL在测量计算中的应用 3.1坐标计算 我们可以把路中线分解成为：直线段、前缓和曲线段、圆曲线段、后缓和曲线段分别计算。 3.1.1 资料表（ZL） 启动系统，进入EXCEL后，在电子表格中输入基本文字及表头。如交点桩号、JDX、JDY、方位角等等。为了叙述方便我们以石黄高速K25+800——K36+000段为例把表格定为40行。如表1 在表中键入路线的路由特征及曲线要素。 校正栏目 M3=IF（L3-L2>0,1,-1） 然后选第二个工作表。
表1 | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | 1 | 交点号 | 交点X | 交点 Y | 交点里程桩号 | 切线长 | 半径 R | 前缓和曲线长 | 圆曲线长 | 后缓和曲线长 | 方位角度分秒 | 方位角十进制 | 方位角弧度制 | 校正 | 2 | od | 206179.668 | 496425.995 | 23000 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 92.542 | 92.90556 | 1.62150784 | | 3 | 14 | 205843.98 | 503039.881 | 29622.399 | 495.176 | 3000 | 333.333 | 320.778 | 333.333 | 80.24466 | 80.41294 | 1.40347064 | -1 | 4 | 15 | 206483.849 | 506828.215 | 33461.486 | 1047.19 | 3200 | 315.633 | 1418.68 | 315.633 | 111.27567 | 111.4658 | 1.94544434 | 1 | 5 | 16 | 205219.851 | 510042.69 | 36871.113 | 2406.87 | 4200 | 353.22 | 3746.23 | 353.22 | 55.3229 | 55.54139 | 0.96938011 | -1 | 6 | od | 209567.136 | 516377.893 | 44193.383 | 5276.47 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | |
3.1.2 直线段（ZX—1）如表2 表2 
表中第1、2、行数据源自资料表: B1=zl!D2；E1=zl!B2；G1=ZL!C2；B2=E1；E2=G1；G3=$B$1； 表中第3行为表格排列： A4=$G$2； B4=(A4-$G$2)*COS(RADIANS(ZL!$K$2))+$B$2； C4=(A4-$G$2)*SIN(RADIANS(ZL!$K$2))+$E$2； E4=A40+20； F4=(E4-$G$2)*COS(RADIANS(ZL!$K$2))+$B$2； G4=(E4-$G$2)*SIN(RADIANS(ZL!$K$2))+$E$2； A5=INT(A4/20)*20+20；E5=INT(E4/20)*20+20；
其余单元格分别为选中该列已定义完的单元格按住鼠标向下一拖，即可得到所要桩号坐标。其中“RADIANS（）”函数意义为将“（）”内的角度数值变为弧度.
3.1.3第一缓和曲线段（HH1——1）如表3 表3 
表中第1、2、行数据源自资料表: B1=ZL!F3 ；D1=ZL!G3 ；F1=ZL!K2 ； H1=ZL!D3-ZL!E3 ；B2=ZL!E3*COS(RADIANS($F$1+180))+ZL!B3 ； D2=ZL!E3*SIN(RADIANS($F$1+180))+ZL!C3 ； F2=ZL!M3 ；A4=$H$1 ；B4=$H$1-A4 ； C4=B4-B4^5/(40*$B$1^2*$D$1^2) ； D4=B4^3/(6*$B$1*$D$1)-B4^7/(336*$B$1^3*$D$1^3) ； E4=SQRT(C4*C4+D4*D4) ；F4=30*B4^2/(PI()*$B$1*$D$1) ； G4=$F$1+$F$2*F4 ； H4=$B$2+E4*COS(RADIANS(G4)) ；I4=$D$2+E4*SIN(RADIANS(G4)) ； 其余单元格分别为选中该列已定义完的单元格按住鼠标向下一拖，即可得到所要桩号坐标。 3.1.4圆曲线部分（YQX——1）如表4 表4 | A | B | C | D | E | F | 1 | 交点桩号= | 29622.399 | JDx= | 205843.98 | Jdy= | 503039.881 | 2 | 切线长= | 495.176 | R= | 3000 | Ls= | 333.333 | 3 | 园曲线长 | 320.778 | 顺逆校正= | -1 | 桩 号= | 29460.556 | 4 | 切线方位角= | 89.72245988 | X0 = | 205858.3527 | Y0 = | 502878.4561 | 5 | 桩 号 | 点到切点距离 | 切点的方位角 | 切点到点的距离 | X1 | Y1 | 6 | 29460.556 | 0 | 89.7224599 | 0 | 205858.3527 | 502878.4561 | 7 | 29480 | 19.444 | 89.5367834 | 19.4439663 | 205858.5099 | 502897.8995 | 8 | 29500 | 39.444 | 89.3457974 | 39.4437166 | 205858.8031 | 502917.8973 | 9 | 29520 | 59.444 | 89.1548115 | 59.4430286 | 205859.2295 | 502937.8927 | 10 | 29540 | 79.444 | 88.9638255 | 79.4416801 | 205859.7893 | 502957.8848 |
表中曲线要素均源自资料表: F3=$B$1-$B$2+$F$2 ； B4=’hh1-1’!F1+90*’hh1-1’!F2*yq1!F2^2/PI()/D2/F2 ； D4=’hh1-1’!B2+SQRT((yq1!F2yq1!F2^5/40/yq1!D2^2/yq1!F2^2)^2+(yq1!F2^3/6/yq1!D2/yq1!F2yq1!F2^7/336/yq1!D2^3/yq1!F2^3)^2)*COS(RADIANS(’hh1-1’!F1+’hh1-1’!F2*30*yq1!F2^2/PI()/yq1!F2/yq1!D2)) F4=’hh1-1’!D2+SQRT((yq1!F2- yq1!F2^5/40/yq1!D2^2/yq1!F2^2)^2+(yq1!F2^3/6/yq1!D2/yq1!F2-yq1!F2^7/336/yq1!D2^3/yq1!F2^3)^2)*SIN(RADIANS(’hh1-1’!F1+’hh1-1’!F2*30*yq1!F2^2/PI()/yq1!F2/yq1!D2)) 表中第5行为表格排列； A6=$F$3 ； B6=A6-$F$3 ； C6=$B$4+$D$3*90*B6/3.1415926/$D$2 ； D6=2*$D$2*SIN(RADIANS(90*B6/3.1415926/$D$2)) ； E6=$D$4+D6*COS(RADIANS(C6)) ； F6=$F$4+D6*SIN(RADIANS(C6)) ； 其余单元格分别为选中该列已定义完的单元格按住鼠标向下一拖，即可得到所要桩号坐标。 3.1.5第二缓和曲线段（HH1—2）如表5 表中曲线要素均源自资料表: 表5 
B2=yq1!B2*COS(RADIANS($F$1+180))+yq1!$D$1 ； D2=yq1!B2*SIN(RADIANS($F$1+180))+yq1!$F$1 ； A4=H1-D1 ； B4=$H$1-A4 ； C4=B4-B4^5/(40*$B$1^2*$D$1^2) ； D4=B4^3/(6*$B$1*$D$1)-B4^7/(336*$B$1^3*$D$1^3) ； E4=SQRT(C4*C4+D4*D4) ； F4=30*B4^2/(PI()*$B$1*$D$1) ； G4=$F$1+$F$2*F4 ； H4=$B$2+E4*COS(RADIANS(G4)) ； I4=$D$2+E4*SIN(RADIANS(G4)) ； 其余单元格分别为选中该列已定义完的单元格按住鼠标向下一拖，即可得到所要桩号坐标。 3.1.6直线段（ZX—2）如表6 表6 | A | B | C | D | E | F | G | 1 | 交点桩号= | 29622.399 | JDx= | | 205843.98 | Jdy= | 503039.881 | 2 | 切线长= | 495.176 | R= | | 3000 | Ls= | 333.333 | 3 | 园曲线长 | 320.778 | 起点桩号= | | 30114.667 | | | 4 | 直线起X= | 205926.45 | 直线起Y= | | 503528.14 | | | 5 | 桩号 | X | Y | | 桩号 | X | Y | 6 | 30114.667 | 205926.45 | 503528.141 | | 30800 | 206040.589 | 504203.903 | 7 | 30120 | 205927.34 | 503533.4 | | 30820 | 206043.92 | 504223.623 | 8 | 30140 | 205930.67 | 503553.12 | | 30840 | 206047.2509 | 504243.344 | 9 | 30160 | 205934 | 503572.841 | | 30860 | 206050.5818 | 504263.065 | 10 | 30180 | 205937.33 | 503592.562 | | 30880 | 206053.9127 | 504282.785 | 11 | 30200 | 205940.66 | 503612.282 | | 30900 | 206057.2436 | 504302.506 |
E3=’hh1-2’!H1 ； B4=E1+B2*COS(RADIANS(ZL!K3)) ； E4=G1+B2*SIN(RADIANS(ZL!$K$3)) ； A6=$E$3 ； B6=(A6-$E$3)*COS(RADIANS(ZL!$K$3))+$B$4 ； C6=(A6-$E$3)*SIN(RADIANS(ZL!$K$3))+$E$4 ； E6=A40+20 ； F6=(E6-$E$3)*COS(RADIANS(ZL!$K$3))+$B$4 ； G6=(E6-$E$3)*SIN(RADIANS(ZL!$K$3))+$E$4 ；
这样就完成了“直线——缓和曲线——圆曲线——缓和曲线——直线”的计算过程。如果下面还有需要计算，就将“HH1——1”“YQX1”“HH1——2”“ZX2”这四个工作表复制在后面的工作表中即可。 3.2路基高程计算： 路基高程计算就很简单了，下面以‘石—黄高速公路石衡界至沧州市段衡水市分段’中K25+800——K26+520为例：(表7)
表7 
其中：K25+800——K25+915段纵坡I=-0.0006； K25+915——K26+185段为凹竖曲线，半径R=300000，T=135； K26+185——K26+300段纵坡I=+0.0003； K26+300——K26+500段为凸竖曲线，半径R=200000，T=100； K26+500—— 段纵坡I=-0.0007； G2=20.4 ； G3=G2+(A3-A2)*-0.0006 ； G4——G8由G3单元格拖出。 G9=$G$8-(A9-$A$8)*0.0006+(A9-$A$8)^2/2/300000 ； G10——G23由G3单元格拖出。 G24=G23+(A24-A23)*0.0003 ； G25——G29由G3单元格拖出。 G30=$G$29+(A30-$A$29)*(0.0003)-(A30-$A$29)^2/2/200000 ； G31——G39由G3单元格拖出。 G40=G39-(A40-A39)*0.0007 ； G41——由G3单元格拖出。
3.3路基高程的验收比较 路基交验工作是我们经常遇到的，其中最繁琐的就是路基高程的验收比较，对路基高程与设计高程做出比较，我们才可以知道所接收的路基是低还是高，高的需要挖掉，低的需要重新处理，也就可以进行高程索赔。下面我以石黄高速公路E标段的路基接收检测结果的一部分为例，加以说明。如表8： 当时所检测的点分别为距中线：1.5M、10.25M、12M双幅六个点。其中B、C、D、E、F、G等六列为水平仪的前视读数，本表暂做隐藏处理，表里不做体现。 3.3.1 H、I、J、K、L、M等六列为所测点的高程： H3=视线高-B3； I3、J3、K3、L3、M3为H3单元格拖出。 3.3.2 N、O、P、Q、R、S等六列为设计高程，数值是从表7中拷贝的。
表8 1 | | 前视读数 | | | | 实测高程 | | | | 2 | 桩号 | 2.75 | 8.75 | 1.5 | 1.5 | 8.75 | 2.75 | 2.75 | 8.75 | 1.5 | 1.5 | 8.75 | 2.75 | 3 | 32800 | | 2.107 | 2.245 | 2.332 | 2.523 | 2.6 | | 18.871 | 18.733 | 18.646 | 18.455 | 18.378 | 4 | 32840 | 2.029 | 2.056 | 2.331 | 2.365 | 2.548 | 2.623 | 18.949 | 18.922 | 18.647 | 18.613 | 18.43 | 18.355 | 5 | 32900 | 2.102 | 2.099 | 2.315 | 2.365 | 2.589 | 2.63 | 18.876 | 18.879 | 18.663 | 18.613 | 18.389 | 18.348 | 6 | 32940 | 2.181 | 2.182 | 2.385 | 2.447 | 2.64 | 2.708 | 18.908 | 18.907 | 18.704 | 18.642 | 18.449 | 18.381 | | 33000 | 2.231 | 2.195 | 2.389 | 2.451 | 2.695 | 2.759 | 18.858 | 18.894 | 18.7 | 18.638 | 18.394 | 18.33 |
3.3.3 T、U、V、W、X、Y等六列为比较值： T3=INT((H3-(N3-0.71))*1000)； U3、V3、W3、X3、Y3为T3单元格拖出。 在这六列中使用了条件格式功能，设置单元格的条件格式可以判断单元格是否符合所需条件，如果符合就按指定格式显示。如本表中比较值大于10毫米小于-20毫米的显示为桔黄色。 条件格式的具体设置步骤如下： 3.3.3.1 选择要设置格式的单元格。 3.3.3.2 单击“格式”菜单中的“条件格式”。 3.3.3.3 要把选定单元格中的数值作为格式的条件，单击“单元格值为”选项，接着选定比较词组，然后在合适的框中键入数值。输入的数值可以是常数，也可以是公式，公式前要加上等号（=）。 除了单元格中的数值外，如果还要对选定单元格中的数据或条件进行评估，可使用公式作格式条件。单击左面框中的“公式为”，在右面的框中输入公式。公式最后的求值结果必须可以判断出逻辑值为真或假。 3.3.3.4 单击“格式”。 3.3.3.5 选择要应用的字体样式、字体颜色、边框、背景色或图案，指定是否带下划线。只有单元格中的值满足条件或是公式返回逻辑值真时，Microsoft Excel 才应用选定的格式。 3.3.3.6 要加入另一个条件，单击“添加”,然后重复步骤 3-5。 最多可设定三个条件。 4、结束语 EXCEL是一个功能很强的软件，它具有强大的运算分析处理能力。本文只是对它在工程测量计算中的使用作了简单的介绍。我们在使用它的时候会发现它能够大大提高我们的工作效率。 |