Excel在測角網間接平差教學中的應用

關鍵詞：測角網；間接平差；Excel；測量平差

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）36-0144-03"開放科學（資源服務） 標識碼（OSID） ：

0 引言

在測繪工程專業的教學中，測量平差基礎課程因為要綜合運用高等數學、線性代數、概率統計多種數學知識，一直令學生很頭疼。作為教師，需要運用一些工具，進行一些巧妙的教學設計，幫助學生掌握該課程的知識。Excel軟件安裝簡便，用戶界面友好，可以將平差解決問題的過程直觀地展示給同學們，使其更容易地掌握相關知識并解決實際工程問題。很多學者探討了應用Excel進行測量平差的數據處理，曾紹炳[1]運用Excel軟件研究了水準網的間接平差；盧華鵬等[2]研究了Excel內置函數在Excel平差中的應用問題；李飛等[3]運用Excel軟件研究了水準網的條件平差數據處理；同時也有很多學者將Excel軟件應用到不同學科的教學中。吳芹蘭[4]運用Excel軟件研究了齒輪周節偏差與周節累積誤差的計算與繪圖問題；鄔雪山[5]運用Excel軟件對衛生統計學中的統計計算問題進行了輔助教學；吳集林[6]等基于Excel軟件對統計基礎課程中統計計算進行了簡化。本文通過Excel軟件向學生展示了測角網間接平差數據處理的全過程，并引導學生探討了各種異常數據產生的原因以及解決辦法，很好地鍛煉了他們發現問題、分析問題、解決問題的能力。

1 測角網間接平差原理

測角網間接平差是以角度為觀測值，以待定點的坐標為未知參數的平差，在測量學中也稱為測角網坐標平差。

3 案例結果分析

運用Excel對該案例進行平差計算的結果以及文獻中的計算結果見表3。

針對相同的案例，本文的計算結果和文獻[9]結果相比，坐標改正數及坐標平差值數據在分米量級上是一致的，個別數據有差異，差異最小的量級是厘米級；觀測值改正數及觀測值平差值數據在秒量級上都是一致的，個別數據有差異，差異最大的量級是十分之一秒；精度數據結果都是一致的。個別數據存在微小差異是因為文獻[9]手工計算數據時，很多中間步驟進行了四舍五入，保留到了小數點后兩位，而本文運用Excel軟件數據處理時，采用了軟件默認的常規數字格式，保留的小數位數比較多，所以本文的運算結果更精確。

4 結束語

測角網間接平差是測量平差基礎課程的重點和難點。該數據處理過程涉及高階矩陣計算，運算煩瑣，人工手算費時費力；運用專業軟件成本高又不能顯示運算過程。運用Excel軟件可以很好地解決上述問題。充分運用Excel軟件良好的用戶界面，內置的矩陣函數，以及一些簡單的邏輯函數，直觀地向同學們展示了該測角網平差問題的解算過程，同時也掌握了處理這類數據的方法。教師教得具體，學生學得輕松，并且也為日后的工程實踐提供了經濟又高效的解決方案。本文的解決方案只是面向大多數同學的簡易測角網平差解決方案，比如有一些地方進行了手動操作，編程能力強的同學可以在該方案的基礎，運用Excel內置的VBA語言做一些程序設計，讓測角網平差數據處理更加自動化，減少人為因素的影響。Excel 軟件強大的數據處理功能，不僅可以輔助現階段的測繪工程專業知識的學習，而且是學生們走向測繪技術崗位不可或缺的工作助手。