CEXCL與CAD在測量中運用

李慧想

摘 要：隨著時代建設的步伐日益加快，我國的經濟也開始步入高鐵的時代，工程的進度也隨之提速，同時這也對工程測量前期準備提出了時間的約束，開工前期需要有大量坐標內業計算，采用常規的卡西歐計算器計算結構物坐標，會有很大工作量，且比較繁瑣，而且需要手輸電子版，出錯幾率大，復核核對起來比較麻煩，故采用自編EXCL測量公式進行計算，計算完成導入CAD成圖方便校對坐標，從而有效的解決了繁瑣的內業計算，且形成電子版方便測量外業放樣；

關鍵字：EXCL 函數

EXCL函數

在工程施工測量中，坐標計算是一項復雜而又煩鎖的工作，以往我們是采用卡西歐計算器編制的程序來完成計算，往往記錄坐標數據時容易出現筆誤，且不易保存，如果采用Excel電子表格里的函數進行編程計算，使施工測量數據計算的更加簡便而又快捷；Excel辦公軟件的功能很強大，且函數的計算功能也很廣泛，Excel函數一共有11類，分別是數據庫函數、日期與時間函數、工程函數、財務函數、信息函數、邏輯函數、查詢和引用函數、數學和三角函數、統計函數、文本函數以及用戶自定義函數。如果把函數運用到工程測量計算，將會大大簡便工程測量計算的任務量，且實用性很強。自編EXCL函數公式，做了個摘抄性的簡介；

函 數 ABS函數 函數名稱：ABS

主要功能：求出相應數字的絕對值。

使用格式：ABS（number）

參數說明：number代表需要求絕對值的數值或引用的單元格班。

應用舉例：如果在B2單元格中輸入性：=ABS（A2），則在A2單元格中無論輸入正數（如100）還是負數（如-100），B2中均顯示出正數（如100）。

CONCATENATE函數

函數名稱：CONCATENATE

主要功能：將多個字符文本或單元格中的數據連接在一起，顯示在一個單元格中。

使用格式：CONCATENATE（Text1，Text……）

參數說明：Text1、Text2……為需要連接的字符文本或引用的單元格。

PI函數：

主要功能：使用此函數可以返回數字3.14159265358979，即數學常量PI，可精確到小數點后15位。

使用格式：PI（）

SIN函數：

主要功能：給定角度的余弦值，以弧度表示

使用格式：SIN（）

COS函數：

主要功能：給定角度的正弦值，以弧度表示

使用格式：COS （）

RADIANS函數：

主要功能：將角度轉換成弧度

使用格式：RADIANS（）

我單位在張家口至呼和浩特鐵路承攬了ZHZQ-4標段，我們工區在負責賽漢塔拉特大橋，全長13828.56m，施工里程DK147+259.76至DK158+203.45（81#至417#橋臺），在工程前期，需要計算大量的坐標數據，為了簡便繁瑣的內業量，故采用EXCL函數編程來計算；首先把設計院提供的左線坐標及曲線要素進行復核，在無誤的前提下計算出EXCL函數所需要的曲線五大樁坐標（直緩ZH，緩圓HY，曲中QZ，圓緩YH，緩直HZ）；如下：

JD：140+135.3293 X：4535600.5961， Y：505485.1687

右轉夾角：27°52′50.3″；半徑R：8000；緩和曲線長I：210m；切線長T：2090.8315m；曲線總長：4102.8711 m；

Y：493718.2374 JD：154+093.363

X：4537520.6629， Y：491906.5072

右轉夾角：19°05′43.8″；半徑R：6000；緩和曲線長I：280m；切線長T：1149.286m；曲線總長：2279.6765m；

ZH：152+944.077 X：4537797.6889，

Y：493021.9063 HY：153+224.077

X：4537732.3128， Y：492749.6455

QZ：154+083.9154 X：4537605.2448，

Y：491899.992 YH：154+943.7537

X：4537600.8238， Y：491040.9002

HZ：155+223.7537 X：4537623.7764，

Y：490761.8562 JD：156+686.7647

X：4537755.0374， Y：489304.7452

左轉夾角：11°08′32.6″；半徑R：6000；緩和曲線長I：280m；切線長T：725.311m；曲線總長：1446.82m95；

ZH：155+961.4537 X：4537689.9626，

Y：490027.1313 HY：156+241.4537

X：4537712.9144， Y：489748.0736

QZ：156+684.8685 X：4537726.0151，

Y：489304.9533 YH：157+128.2832

X：4537706.3621， Y：488862.0751

HZ：157+408.2832 X：4537679.2859，

Y：488583.4008

坐標EXCL函數編程計算

根據計算的曲線坐標，把所屬的墩號劃分成直線段，左偏緩和曲線段，左偏圓曲線段，右偏緩和曲線段，右偏圓曲線段，如有樁基間距或者樁基數量不同的可以單列出來方便計算，在EXCL表格里排版，因為EXCL編程默認的相同的矩陣法進行計算，首先在表格里輸入起算點里程及坐標，然后用卡西歐計算器把大里程方向，小里程方向，線路左右方向的方位角轉化成弧度的形式輸入表格里，列公式計算要采用“RADIANS（）”函數，否側計算的坐標也是錯誤的，因為EXCL函數計算默認的是弧度；在列出所要計算的墩號中心里程；列公式計算可采用“ABS（number）”函數來減里程，這樣計算出的數值不會負數，里程數值怎么相減都不會擔心方位角出錯；endprint

1：直線段：計算墩號X坐標=起點X坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* COS （RADIANS（方位角）） ；計算墩號Y坐標=起點Y坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* SIN （RADIANS（方位角）） ；

2：左偏緩和曲線段計算墩號X坐標=起點X坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））*COS （RADIANS

方位角））計算墩號Y坐標=起點Y坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））*SIN （RADIANS（方位角-

緩和偏角））墩中心坐標往兩側計算時注意減3倍緩和角值；

3：左偏圓曲線段：計算墩號X坐標=起點X坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* COS （RADIANS（方位角））計算墩號Y坐標=起點Y坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* SIN （RADIANS（方位角-3*緩和總偏角-圓曲線偏角）） ；

墩中心坐標往兩側計算時，注意減2倍的圓偏角；圓曲線里程值要轉成炫長編函數公式=2*半徑

R* SIN（RADIANS（圓偏角））；緩和曲線總偏角編函數公式=緩和曲線長的平方I?*30/（緩和曲線長

I*半徑R* PI（））；圓曲線偏角=（ABS（起算點里程-計算點里程））*90/（半徑R* PI（））

4：右偏緩和曲線段：計算墩號X坐標=起點X坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* COS （RADIANS（方位角））計算墩號Y坐標=起點Y坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））*SIN（RADIANS（方位角+緩和偏角））墩中心坐標往兩側計算時注意加3倍緩和角值；

5：右偏圓曲線段：計算墩號X坐標=起點X坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* COS （RADIANS（方位角）） ；計算墩號Y坐標=起點Y坐標+（ABS（起算點里程-計算點里程））* SIN （RADIANS（方位角+3*緩和總偏角+圓曲線偏角）） ；墩中心坐標往兩側計算時注意加2倍圓和角值；

EXCL坐標導入CAD復核

EXCL的計算坐標，如果采用卡西歐計算器復核很繁瑣且任務量大，根據EXCL計算坐標的矩陣的規律性，只要里程段沒有用錯，樁基樁位沒有錯，只需要把第一行與最后一行復核無誤就行了，其他的工作量可以把導入CAD成圖，量一下間距就可以了，查看下相對位置，導入之前還需要在EXCL用到CONCATENATE（Text1，Text……），輸入公式：=CONCATENATE（Y坐標，"，"，X坐標）；在CAD里設定好圖形界限及比例因子；界限設置時左下角可設為（0，0）默認值，右上角只要設置是要比導入的坐標數值大，CAD里的坐標象限與工程測量的坐標象限X與Y值是相反，手輸入要注意坐標Y先輸在前面，X坐標輸在后面；

結束語：EXCL坐標編程計算大大簡便計算內業的工作量，讓繁瑣的工作得以解脫，把計算好坐標導入CAD，讓數值有了直觀性校核，把基礎的東西做好了，在做上面的結構物是就不容易出錯。

參考文獻：

[EXCL2013函數與公式]作者：黃朝陽.榮勝軍編著ISBN編號：9787121264412

電子工業出版社2015年7月endprint