1、1导线交会定点 EXCEL 计算表设计（一）EXCEL 计算表的设计概述EXCEL 俗称“电子表格” ，通用于机关、学校、银行、企业的报表和帐册制作。导线的方位角、坐标增量和坐标的计算都是按导线点序号和边号依次计算，称为“递推计算方式” ，简称“推算” ；交会定点的计算也有相似之处。因此，在表格中进行导线和交会定点计算是较为直观和方便的。将导线和交会定点计算的公式纳入设计的表格之中，利用 EXCEL 的各运算种函数和“拖曳”（递推）等功能，即可达到自动连续推算的目的。不同的导线形式的计算程序也稍有不同。据此设计各种导线的 EXCEL 表格，用以计算支导线、闭合导线和各种附合导线（单定向、双定向
2、和无定向附合导线） 。支导线可以直接推算方位角、坐标增量和坐标，而闭合导线和附合导线还需要进行各种闭合差的调整，才能推算方位角、坐标增量和坐标。常用的交会定点有测角交会（前方交会） 、测边交会和后方交会。根据其不同的计算公式，设计上述的 EXCEL 计算表。EXCEL 的表格以 A， B， C， 为列号，以 1，2，3，为行号。每一单元格以“列号和行号”命名，例如 A3，B2 等。原始的 EXCEL 计算表为整齐划一的行列表格。根据计算的需要和为了表达的清晰，可以合并一些单元格和添加表格的边框和内框；可以伸缩行和列的高度和宽度；为了简化显示和打印输出，可以“隐藏”某些计算过程的行或列。例如用计
3、算器手工计算的导线计算表，经历较长时期的实践已定型为一种直观、清晰、方便、合理的计算表格，便于成果的应用和资料保存。因此，设计导线计算的 EXCEL 计算表时，应尽量与传统的导线计算表保持一致。交会定点的计算表也有相类似的情况。EXCEL 表的单元格中还可以插入一些示意图，例如前方交会和后方交会的略图。例如，设计计算支导线的 EXCEL 表格的屏幕显示如图 1 所示,表中数例为图 6-11 中的支导线 D-C-T1-T2-T3，导线的转折角为右角。设有浅淡底色的单元格为导线计算中的已知数据（起始点坐标和起始方位角）和观测值（导线转折角和边长） ，输入这些数据后，EXCEL 表能立即完成全部运算
4、，并显示于相应的单元格中。检查无误后，即可令其打印输出，并可作为文件资料保存。2图 1 支导线计算表的 EXCEL 屏幕（二）EXCEL 计算表的运算函数电子表格 EXCEL 计算表不同于一般表格在于：一经设计编辑完成，就有自动统计、归纳和运算的功能。而其功能的实现主要依靠其软件中的运算函数。根据 EXCEL 2007，函数库中共有 350 多个函数，分为 12 大类，但是“测绘”不属于其中任何一类，测绘所用基本上为三角函数和其他一些数学函数。为便于查找，列出一个“测绘计算常用 EXCEL 函数表” （见本文件夹中，有上述名称的图表（*.dwg） ） ，其中列出 34 个测绘专业计算的常用函数
5、。函数的调用（插入单元格中） ，在 EXCEL 2007 以前的版本中，按主菜单中的“fx”快捷键（称“粘贴函数”或“插入函数” ）进入，优先选择的类别为“数学与三角函数” ，然后从函数表中找到所需要的函数，如果不在其中，则再从其他类别中找，或在类别为“全部”中查找。在 EXCEL 2007 中，则按主菜单中的“公式”快捷键,可展开一个更为详细的函数库菜单：“fx(插入函数)、(自动求和)、最近使用的函数、 数学和三角函数、其他函数” ，据此可以选3择一种较为方便的查找和插入函数的方法。每个函数在使用中都需要有一个规定的“参数表” （写在括号内） ，例如下列一些函数及其参数表（以下“”后为使用
6、说明）：ATAN2（x_numb, y_numb） 反正切函数，根据给定的坐标增量 x 和y，返回反正切值（用弧度表示的角） ，其数值在 之间，不包括 ；DEGREES（angle） 弧转角函数，给定弧度转换为角度(度为单位)；IF（logical_test, value_if_true, value_if_flase） 判断函数，判断是否满足条件，如果满足返回一个值，如果不满足则返回另一个值；相当于BASIC 语言中的“if thenelse”功能；也可以仅用“if then”功能，即写成 IF (logical_test, value_if_true)；也可以嵌套使用，例如IF（logic
7、al_test, value_if_true, IF（logical_test, value_if_true） ） ，此时第二个 IF 及其参数是作为第一个 IF 的 value_if_flase。在导线边的方位角推算中，会用到这种形式。ROUND（numb, numb_digits） 小数取位函数，根据给定的数值(numb)及小数取位(numb_digits)，返回指定小数位的数值；RADIANS（angle） 角转弧函数，给定角度(度为单位)转换为弧度；SIN（number） 正弦函数，返回给定角度（用弧度表示）的正弦值；SUM（ numb1, numb2,） 求和函数，根据给定数值表，返
8、回其代数和；SUM（单元格代号 a : 单元格代号 b） 求和函数（参数的另一种形式） ，根据给定同一列中的单元格行号区间（a b， ba） ，返回区间内单元格中数值的代数和。只有极少数函数不需要参数，例如 PI（圆周率 = 3.14159265）作为一个数学常数引用,其书写形式为 PI()，括号中的参数空缺。每一单元格中可以写入一个计算式，并能在同一列中以向下“拖曳”方式（用光标按住单元格右下角的小“十字符”向下一行拖曳，使同一列的下一行单元格的中具有同样的计算式，仅变量的下标随行号而变（此时“行号”即作为“列”的下标） ，在程序运行后就实现递推计算的功能。计算式中除了键盘上4的运算符键（、
9、*、）及数字键以外，主要是应用 EXCEL 的“插入函数” 。（三）EXCEL 计算表单元格设计示例EXCEL 计算表设计除了表格的总体设计以外，主要是单元格中的计算式设计。以下按各种具体计算项目，介绍一些单元格设计方法：1支导线计算表中单元格设计用图 1 的支导线计算为例：在 E5 单元格中，为了将以 360制的度、分、秒表示的转折角化为弧度，写入计算式：RADIANS（B5+C5/60+D5/3600）在 F6 单元格中，按右角推算方位角，写入计算式：F4+PI()-E5在 G6 单元格中，为了使算得的方位角不大于 2、不小于 0，写入计算式：IF（F62*PI(),F6-2*PI(),I
10、F(F60 ，F4+E5PI() ，F4 E5PI() ）为了使推算的导线边方位角不致小于零或大于 360，在 G 列的 G6 单元格中，用嵌套的判断函数写人下列计算式：IF（F62*PI()，F62*PI()，IF(F6 360） ；H，I， J 假定方位角的度，分，秒；L 边长观测值；M，N 假定坐标增量；O，P 假定坐标；Q，R，S 改正后方位角的度，分，秒；T 改正后方位角弧度；U，V 改正后坐标增量；X，Y 改正后坐标；Z 点号。在表格底部的一些单元格，安排一些数组变量的统计值（统计变量个数、数组变量求和等） ，以及计算所需要的参数（真假方位角差和长度比）：M28SUM（M6 : M
11、26） 假定坐标增量和（X ）N28SUM （ N6 : N26） 假定坐标增量和（ Y）M29X27X5 真坐标增量和（X）N29Y27Y5 真坐标增量和（Y）B33 ATAN2（M29，N29） 闭合边真方位角（）8H33ATAN2（M28，N28） 闭合边假定方位角（ ）U33SQRT（M29*M29 + N29*N29） 闭合边已知(真)长度（L）V33SQRT（M28*M28 + N28*N28） 闭合边观测(假定)长度（L）X33U33V33 真假长度比（R）Y33H33B33 假真方位角差（）根据长度比 R 改正各条观测边长，根据方位角差 改正各边方位角。最后，按改正后的边长和方
12、位角计算各导线边的坐标增量和推算各导线点的坐标。5后方交会坐标计算表中单元格设计交会定点的 EXCEL 计算表中没有数组变量，也没有多余观测，因此相对于导线计算表的设计会简单一些。其中以后方交会较为复杂。从本教材中公式（6-4-19）和（6-4-20）来看，计算的主要工作在于计算已知点构成的三角形（已知三角形）的内角 A、 B、 C 和观测方向 RA、 RB、 RC 化为观测角度、 、 。在 EXCEL 计算表中，设计按下列次序在各单元格中完成计算：在单元格 E4、F4、E6、F6、E8、F8 中计算已知三角形各边的坐标增量（ X,Y） ；在单元格 G4、G6、G8 中计算各边的方位角（弧度）
13、 ，例如：G4IF（ATAN2（E4,F4）0,ATAN2(E4,F4)+2*PI()，ATAN2（E4，F4） ）在单元格 I4、I6 、I8 中，各边方位角从弧度化为角度（度为单位） ；在单元格 H4、H6、H8 中化为“度.分秒”形式显示；在单元格 D11、D12、D13 中，计算已知三角形的各内角 A、 B、 C，角度由相邻边的方位角相减而得，要防止出现负值，例如：D11IF（G8-PI()-G4） 0，G8PI() -G4，G8-PI() -G4)在单元格 D14、D15、D16 中，将方向观测值 RA、 RB、 RC 化为弧度；在单元格 G11、G12、G13 中计算测站的观测角度 、 、 ；在单元格 I11、I12、I13中将其化为角度（度为单位） ；在单元格 H11、H12、H13 中将 、 、 化为“度.分秒”形式显示；在单元格 E14、E15、E16 中，计算 tanA、tanB、tanC；在单元格H14、H15、H16 中，计算 tan、tan 、tan；在单元格 K14K17 中，按式9（6-4-20）计算 PA、P B、 PC 及 P ；最后，按式（6-4-19）计算待定点的坐标。
