全站儀導線測量中Excel計算公式的應用

王會渠

（靈寶黃金股份有限公司鴻鑫礦業有限責任公司，河南靈寶　472500）

全站儀導線測量中Excel計算公式的應用

王會渠

（靈寶黃金股份有限公司鴻鑫礦業有限責任公司，河南靈寶472500）

隨著科學技術的發展，全站儀在礦山坑道測量中應用越來越廣泛，如何把全站儀觀測數據和計算機Excel軟件強大的函數計算能力結合起來，更好地提高工作效率，已成為現代測量技術人員的必備技能之一。雖然全站儀自動記錄數據的功能很強大，但在實際實踐操作環境中坑道內光線很暗又潮濕，系統操作反而不方便，手工記錄現場觀測數據，內業后期Excel函數計算反而效率很高?；诖?，結合生產實際設計的Excel工作表，可以將外業數據在Excel表格中把全站儀照準點的方位角、坐標和高程快速計算出來。

全站儀；Excel函數計算；方位角；坐標；高程

1　方位角函數計算

方位角是從某點的指北方向線起，依順時針方向到目標方向線之間的水平夾角。以度分秒按60進位，用if函數先計算秒位，如：公式=IF（L5+E6＞59，L5+E6-60，L5+ E6）。L5是起始方位角秒數，E6是觀測水平角。公式意思是如果（L5+E6）大于59s，則減去60，否則兩者直接相加，見圖1。

同樣用if函數來計算分位，如：公式=IF（IF（L5+E6＞59，K5+D6+1，K5+D6）＞59，IF（L5+E6＞59，K5+D6+1，K5+D6）-60，IF（L5+E6＞59，K5+D6+1，K5+D6））。公式意思是如果秒位（L5+E6）大于59s，則向分位（K5+D6）進1；分位（K5+D6+1）大于59，就減去60留余數，否則兩者直接相加。K5是起始方位角的分位，D6是觀測水平角的分位，見圖2。

圖1　if函數計算秒位

再計算度，如：公式=IF（J6＞59，I5+C6-180+1，I5+C6-180），公式意思是如果分位大于60則向度位進1，否則起始度位和觀測水平角的度位直接相加，且要減去180。每條直線段都有兩個端點，若直線段從起點1到終點2為直線的前進方向，則在起點1處的坐標方位角a12稱為直線12的正方位角，在終點2處的坐標方位角a21稱為直線12的反方位角［1］。

圖2　if函數計算分位

a反=a正±180°。其中，當a正＜180°時，上式用加180°；當a正＞180°時，上式用減180°，具體計算見圖3。

圖3　if函數計算度

實際工作中并不需要測定每條直線的坐標方位角，而是通過與已知坐標方位角的直線連測后，推算出各直線的坐標方位角。因β2在推算路線前進方向的右側，該轉折角稱為右角；β3在推算路線前進方向的左側，該轉折角稱為左角［2］。從而可歸納出推算坐標方位角的一般公式為：

a前=a后+180°+β左

a前=a后+180°-β右

如果計算的結果大于360°，應減去360°，為負值，則加上360°。

根據上述理論依次進位后，將I J列隱藏，則最終H列保留，公式=IF（I7＞0，I7，360+I7），見圖4。

圖4　if函數推算坐標方位角

2　計算坐標增量

X增量，x=COS（RADIANS（））*平距；Y增量，Y=SIN（RADIANS（））*平距。RADIANS（）把數值轉為弧度，角度是以數值表示的。比如=RADIANS（180）。如果角度值在A1單元格，則=RADIANS（A1）。

3　坐標計算

起始坐標點坐標值加上X、Y增量即為下一點坐標的X、Y值。

4　高程計算

必須先計算兩點間高差，然后用起點高程加上與照準點之間的高差即為照準點的高程。計算兩點間高差分4種情況，詳述如下。

4.1在坑道內，點設在頂板

已知A點高程，求B點高程。計算公式是x1=△h-i+ v；B點高程=起點A高程+x1，見圖5。

圖5　坑道內所設點皆在頂板

4.2在野外，點設在地面底板

已知A點高程，求B點高程。計算公式是x2=△h+iv；B點高程=A點高程+x2，見圖6。

圖6　測點設在地面（底板）

4.3在野外向坑內轉點，地面點轉頂板點

已知A點高程，求B點高程。計算公式是x3=△h+i+ v；B點高程=A點高程+x3，見圖7。

圖7　地面點轉頂板點

4.4坑內向坑外轉點，頂板點轉地面點

已知A點高程，求B點高程。計算公式是x4=△h+i+ v；B點高程=A點高程-x4，見圖8。

圖8　坑內向坑外轉點

5　結論

本文較為詳細地概述了在不同的情況下套用相應的公式，利用Excel函數計算導線測量三要素——方位角、坐標及高程的計算方法與步驟，具有一定的參考價值，希望共同研究和探討。

［1］向繼平，駱忠愛.Excel在導線平差計算中的應用［J］.礦山測量，2012（6）：32-34.

［2］何如偉.Excel在導線測量計算中的應用［J］.林業調查規劃，2014（2）：17-22.

Application of Excel Calculation Formula of Total Station Traverse Survey

Wang Huiqu
（Lingbao Gold Co.Ltd.Hongxin Mining Co.Ltd.，Lingbao Henan 472500）

With the development of science and technology，total station is finding wider and wider application in the mine tunnel measurement，how to put the total station observation data and computer powerful function of Excel soft?ware computing capacity，to better improve the work efficiency，has become one of the essential skill requirements of the modern measuring technology personnel.Although the function of the total station automatic recording into data is very strong，but in the actual practice in the operating environment within the tunnel light is very dark and damp，system operation is not convenient，instead the field observation data，the manual record late Excel function instead of computing efficiency is also high in the industry.Based on this，this paper designed Excel worksheets combined with the actual production，which can quickly calculate the sighting point of the azimuth，coordinates and elevation of the field data in Excel spreadsheet azimuth angle.

total station；Excel function calculation；azimuth；coordinates；elevation

TP391.13；P207.2

A

1003-5168（2016）08-0050-03

2016-07-23

王會渠（1969-），男，助理工程師，研究方向：礦山地質、測繪。