Excel 编程.docx

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Excel编程

在当前的高速公路施工中，全站仪以其高精度、使用简便的特点在施工测量放样中得到广泛的应用。

它的使用还有一个意义，它将测量从传统的二维测量提升到三维测量的高度，使测量效率大为提高。

全站仪使用时需计算大量的坐标，坐标的正确和精度直接关系到测量结果的准确度；另外，对于现场计算的坐标，能否迅速的得出结果也会影响全站仪的使用效率，所以准确、快速的坐标计算也是全站仪使用中的关键一环。

坐标的计算涉及到大量的数据和公式，计算时极易出错。

测量中使用最多、计算最为复杂的是公路中桩、边桩坐标和方位角，其他的施工测量都是以此作为参照，经过简单运算即可得结果。

现测量员普遍采用可编程计算器帮助计算，使用前需根据不同的计算器特性输入程序，计算时根据不同的路段选择不同的程序输入参数，逐个得到坐标或方位角，还得反复校核。

这对于大批量计算来说是一个不小的工程。

现在，电脑在施工单位已得到使用普及，在工程量及数测量数据处理过程中，Office中EXCEL经常是测量技术人员利用的工具。

本人根据本人从2002年至2005年的利用电脑处理测量资料的经验结合EXCEL的强大功能，总结出了用电脑计算公路中桩、左侧、右侧坐标的可行方法，并利用EXCEL的逻辑语句编制了一个小的应用程序。

希望能把测量人员从重复性的劳动中解脱出来。

二、工作原理

1.应用程序的目标

上文已讲到施工测量中使用最多、计算最为复杂的是公路中线逐点坐标和切线方位角，既中桩的X值、Y值。

EXCEL的主要目标就是计算公路中线的中桩参数。

2．源程序

L1F：

N：

G：

R：

U：

Q：

J：

K起算要素

L2Defm4扩大内存

L3M=I/2-I^3/240/R^2M为加设缓和曲线后使切线增长的距离

L4P=I^2/24/R-I^4/2688/R^3P为加设缓和曲线，圆曲线相对于切线的内移量

L5E=（R+P）/cos（N/2）-RE外矢距在EXCEL中角度默认为弧度。

L6L=πRN/180+IL为曲线长含缓和段

L7T=M+（R+P）tan（N/2）切线长

L8A=Q-T：

B=A+I：

D=A+L：

C=D-IZH：

HY：

HZ：

YH里程桩号

L9Rec（T，F+180）ZH点坐标增量计算

L10Z[1]=V+J：

Z[2]=W+KZH点坐标（V，W坐标增量，计算机内部运算）

L11Rec（T，F+GN）HZ点坐标增量计算

L12Z[3]=V+J：

Z[4]=W+KHZ点坐标

LBIθ

L14{H，S，E}待点要素

L15H

L16≠＞H

L17≠＞H

L18≠＞H

L19≠＞GOTO5　第二段直线上任一点坐标计算

L20LBII第一段直线坐标计算开始

L21Rec（Q-H，F+180）中桩坐标增量计算

L22X=V+J：

Y=W+K中桩坐标

L23X=X+V：

“X”=◢

L24Y=Y+W：

“Y”=◢第一段直线上任一点坐标计算结果

L25GOTOθ

L26LbI2第一段缓和曲线坐标计算开始

L27Z=H-A所求点到ZH距离

L28O=90Z^2/R/I/π所求点的方位角

L29X=Z-Z^5/40/R^2/I^2+Z^9/3456/R^4/I^4

L30Z=Z^6/6/R/I-Z^7/336/R^3/I^3+Z^11/42440/R^5/I^5第一段缓和曲线上任一点切线支距法坐标计算

L31LBI6第一段缓和曲线、圆曲线坐标换算计算

L32Rec（X，F）

L33X=Z[1]+V：

Y=Z[2]+W

L34Rec（X，F+90G）

L35X=X+V：

Y=Y+W

L36LbI3圆曲线上任一点切线支距法计算开始

L37Z=H-A-I/2

L38O=180Z/R/πZ所对中心角

L39X=Z-Z^3/6/R^2+Z^5/120/R^4+M

L40Z=Z^2/2/R-Z^4/R^3/24+Z^6/720/R^5+P

L41GOTO6

L42LbI4第二段缓和曲线计算开始

L43Z=D-H到HZ点长度

L44O=90Z^2/R/I/πZ所对中心角

L45X=Z-Z^5/40/R^2/I^2+Z^9/3456/R^4/I4

L46Z=Z^3/6/R/I-Z^7/336/R^3/I^3+Z^11/42240/R^5/I^5

L47Rec（X，F+GN+180）

L48X=Z[3]+V：

Y=Z[4]+W

L49Rec（X，F+GN+180-90G）

L50X=X+V：

Y=Y+W

L51X=X+V：

“X”=◢

L52Y=Y+V：

“Y”=◢

L53GOTOθ

程序中符号说明

F-第一直线段正方位角（即后视切线上任一点（如ZH）至交点的方位角；

N—交点转向角（即偏角）；右偏角为正，左偏角为负，输入转向角时不得输入“+、-”

G—条件（左偏输入-1，右偏输入+1）；

R—半径；

I—缓和曲线长度（m）（圆曲线I输入0）；

Q—交点里程桩号；

J—交点X坐标值；

K—交点Y坐标值；

H—所求点里程桩号；

X、Y—所求点X、Y坐标值。

3．基本思路

本文基本思路是在EXECEL表格中建立若干个工作表，利用EXECL的逻辑循环语句（IF，VLOOKUP）与函数计算公式把这些工作表链接一起。

本文利用蒲石河对外永久公路（K1+200-K2+100段）中桩及边桩计算做出EXECL实例（路宽10米，路基8米，路肩2米），下面以此展开叙述：

⑴、首先在电子表中建立9个工作表，分别命名为基本资料、JD7、JD8、JD9、JD10、JD11、JD12、JD13、成果。

⑵、a首先在基本资料工作表中输入如下表相对的数据。

在电子表格中，三角函数计算以弧度为单位，所以角度值必须在单元格中必须利用pi（）/180在角度与弧度的转换。

在转向角输入时，向左转时在G对应的单元格中输入-1，向右转时在G对应的单元格中输入1（如表1）。

方位角所对应的数据可以直接从设计提供的参数表输入，另外可以用几个单元格链接在一起计算，在表2中利用9个单元格链接起来计算。

例如利用JD7与JD6所对应的XY值相减，得出JD7所对行数据的△X△Y值，在JD7所对应行的反切值1数据中输入公式=IF（E4="","",IF（F4=0,"",ATAN（G4/F4））），在JD7所对应行的反切值2数据中输入公式=IF（E4="","",IF（G4=0,"",ATAN（F4/G4））），在JD7所对应行的数据1中输入公式=IF（AND（F4>0,G4=0）,0,（""）），在JD7所对应行的数据2中输入公式=IF（AND（G4>0,F4>0）,H4,IF（AND（G4>0,F4=0）,PI（）/2,IF（AND（G4>0,F4<0）,PI（）/2-I4,（""）））），在JD7所对应行的数据3中输入公式IF（AND（F4<0,G4=0）,PI（）,（""）），在JD7所对应行的数据4输入公式=IF（AND（G4<0,F4<0）,PI（）+H4,IF（AND（F4=0,G4<0）,1.5*PI（）,IF（AND（G4<0,F4>0）,1.5*PI（）-I4,（""）））），在JD7所对应行数据方位角弧度中输入公式=IF（AND（F4>0,G4=0）,J4,IF（G4>0,K4,IF（AND（G4=0,F4<0）,L4,IF（（G4<0）,M4,（""）））））。

表1

表2

b利用已输入的基本资料数据，计算出如下表表3对应的单元格的数据。

现以JD7所对应行做公式叙述。

在M所对应单元格输入公式IF（（OR（AD4=0,AE4=0））,"",AE4/2-AE4^3/240/AD4^2），在P所对应单元格输入公式IF（AD4=0,"",AE4^2/24/AD4-AE4^4/2688/AD4^3），在E所对应单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",（AD4+AH4）/COS（AC4/2）-AD4），在L所对应单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",PI（）*AD4*AC4/PI（）+AE4），在T所对应单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",IF（AG4="",0,AG4+（AD4+AH4）*TAN（AC4/2））），在ZH所对单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",C4-AK4），在HY所对应单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",AL4+AE4），在QZ所对应单元输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",AM4/2+AO4/2），在YH所对应单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",AP4-AE4），在HZ所对应单元格输入公式IF（OR（D4="",E4=""）,"",AL4+AJ4），在BC所对单元格输入步长。

表3

c．以上基本资料工作表以JD7所对应行做例子，JD8至JD13所对应行输入公式采用电子表格中的编辑栏中的向下填充功能，向下填充公式。

⑶.然后利用源程序开始在工作表JD7、JD8、JD9、JD10、JD11、JD12、JD13中进行编单元格。

现在以JD7所对应的工作表进行实例叙述。

工作表在计算过程中只能上一个交点的HZ点到本交点的HZ点间的数据进行计算。

a、例如表4，在工作表的第一个单元格输入数字7（与JD7所对应的数字7一致），然后把JHZH、JDX、JDY、R、I、P、E、F、G、N、M、BC所对单元格参数与基本资料所对应的单元格参数链接起来，加宽值输入设计加宽值，常数输入为从路肩开始横向增加的宽度。

表4

b、例如表5，桩号（ZH-HZ）所对应的单元格中分别输入公式VLOOKUP（A1,基本资料!

$A$3:

$AQ$32,38,）、VLOOKUP（A1,基本资料!

$A$3:

$AQ$32,39,）、VLOOKUP（A1,基本资料!

$A$3:

$AQ$32,40,）、VLOOKUP（A1,基本资料!

$A$3:

$AQ$32,41,）、VLOOKUP（A1,基本资料!

$A$3:

$AQ$32,42,）。

在ZH所对应的参数单元格输入公式IF（AND（A8>=A$7,A8<=A$8）,A$3-A8,IF（AND（A8>=A$8,A8<=A$9）,A8-A$8,IF（AND（A8>=A$9,A8<=A$11）,（A8-A$8-E$3/2）,IF（AND（A8>=A$11,A8<=A$12）,A$12-A8,""）））），利用编辑工具栏中向下填充公式。

在ZH点与HZ点对应的X、Y单元格中分别输入公式B3+F3*COS（A5+PI（））、C3+F3*SIN（A5+PI（））、B3+F3*COS（A5+B5*C5）、C3+F3*SIN（A5+B5*C5），首先计算出ZH点与HZ点所对应的X、Y坐标。

在ZH点所对应的切线方位角单元格IF（A8<=A$8,A$5,IF（AND（A8>=A$8,A8<=A$9）,0.5*B8^2/D$3/E$3*B$5+A$5,IF（AND（A8>=A$9,A8<=A$11）,B8/D$3*B$5+A$5,IF（AND（A8>=A$11,A8<=A$12）,0.5*B8^2/D$3/E$3*（-B$5）+A$5+B$5*C$5,IF（A8>=A$12,A$5+B$5*C$5））））），然后利用向下填充功能把公式向下填充，计算相对应的桩号在切线方向的方位角。

在HY点所对应的X、Y单元格中输入相应公式IF（AND（A9>=A$7,A9<=A$8）,ROUND（B9*COS（A$5+PI（））+B$3,3）,IF（AND（A9>=A$8,A9<=A$9）,ROUND（C$8+COS（A$5）*（B9-B9^5/40/D$3^2/E$3^2+B9^9/3469/D$3^4/E$3^4）+COS（A$5+PI（）/2*B$5）*（B9^3/6/D$3/E$3-B9^7/336/D$3^3/E$3^3+B9^11/42240/D$3^5/E$3^5）,3）,IF（AND（A9>=A$9,A9<=A$11）,ROUND（C$8+COS（A$5）*（B9-B9^3/6/D$3^2+B9^5/120/D$3^4+D$5）+COS（A$5+PI（）/2*B$5）*（B9^2/2/D$3-B9^4/D$3^3/24+B9^6/720/D$3^5+I$3）,3）,IF（AND（A9>=A$11,A9<=A$12）,ROUND（C$12+COS（A$5+B$5*C$5+PI（））*（B9-B9^5/40/D$3^2/E$3^2+B9^9/3469/D$3^4/E$3^4）+COS（A$5+PI（）+B$5*C$5-PI（）/2*B$5）*（B9^3/6/D$3/E$3-B9^7/336/D$3^3/E$3^3+B9^11/42240/D$3^5/E$3^5）,3）,""））））与IF（AND（A9>=A$7,A9<=A$8）,ROUND（B9*SIN（A$5+PI（））+C$3,3）,IF（AND（A9>=A$8,A9<=A$9）,ROUND（D$8+SIN（A$5）*（B9-B9^5/40/D$3^2/E$3^2+B9^9/3469/D$3^4/E$3^4）+SIN（A$5+PI（）/2*B$5）*（B9^3/6/D$3/E$3-B9^7/336/D$3^3/E$3^3+B9^11/42240/D$3^5/E$3^5）,3）,IF（AND（A9>=A$9,A9<=A$11）,ROUND（D$8+SIN（A$5）*（B9-B9^3/6/D$3^2+B9^5/120/D$3^4+D$5）+SIN（A$5+PI（）/2*B$5）*（B9^2/2/D$3-B9^4/D$3^3/24+B9^6/720/D$3^5+I$3）,3）,IF（AND（A9>=A$11,A9<=A$12）,ROUND（D$12+SIN（A$5+B$5*C$5+PI（））*（B9-B9^5/40/D$3^2/E$3^2+B9^9/3469/D$3^4/E$3^4）+SIN（A$5+PI（）+B$5*C$5-PI（）/2*B$5）*（B9^3/6/D$3/E$3-B9^7/336/D$3^3/E$3^3+B9^11/42240/D$3^5/E$3^5）,3）,""））））。

在公路中桩HY、QZ、YH及ZH点以下所对应的X、Y单元格填充以上公式，利用以公式计算出中桩坐标。

ZH点以下所对桩号内输入上一个交点处HZ点桩号，在与其相邻的递增桩号取5的倍数，例如在表5中桩号1100以下的桩号中输入公式A14+E$5，E$5所表示的步长为5。

在左、右侧任意值分别输入宽度所对公式IF（B$5>0,5,IF（A8<=A$8,5,IF（AND（A8>=A$8,A8=A$9,A8=A$11,A8=A$12,5））））））+I$5、IF（B$5<0,5,IF（A8<=A$8,5,IF（AND（A8>=A$8,A8=A$9,A8=A$11,A8=A$12,5））））））+I$5，利用EXCEL的相下填充功能，向下填充公式，计算左、右侧的任意宽度。

在ZH所对应左侧任侧任意值X、Y单元格内分别输入公式C8+I8*COS（F8-PI（）/2）与公式D8+I8*SIN（F8-PI（）/2），在ZH所对应右侧任意值X、Y单元格内分别输入公式C8+T8*COS（F8+PI（）/2）与D8+T8*SIN（F8+PI（）/2），同样利用向下填充功能复制单元格公式。

表5

c．利用上述方式，在工作表JD8-JD13编辑公式。

⑷工作表成果得出所有在K1+100-K2+100段的中桩及左右侧任意点坐标。

参数栏所对应值为从路肩横向增加值（变换常数）。

例如在桩号1100所对应行，左侧任意值X、Y单元格输入公式IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,10,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,10,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,10,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,10,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,10,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,10,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,10,FALSE）,""）））））））与IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,11,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,11,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,11,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,11,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,11,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,11,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,11,FALSE）,""））））））），在中桩坐标所对应的X、Y单元格输入公式IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,3,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,3,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,3,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,3,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,3,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,3,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,3,FALSE）,""）））））））与IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,4,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,4,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,4,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,4,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,4,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,4,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,4,FALSE）,""））））））），在右侧任意值所对应的X、Y单元格中输入公式IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,21,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,21,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,21,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,21,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,21,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,21,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,21,FALSE）,""）））））））与IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,22,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,22,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,22,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,22,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,22,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,22,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,22,FALSE）,""））））））），在切线方位角所对应的单元格中输入公式IF（AND（B4>=1100,B4<=1250）,VLOOKUP（B4,JD7!

A:

V,8,FALSE）,IF（AND（B4>=1255,B4<=1360）,VLOOKUP（B4,JD8!

A:

V,8,FALSE）,IF（AND（B4>=1365,B4<=1585）,VLOOKUP（B4,JD9!

A:

V,8,FALSE）,IF（AND（B4>=1590,B4<=1760）,VLOOKUP（B4,JD10!

A:

V,8,FALSE）,IF（AND（B4>=1765,B4<=1875）,VLOOKUP（B4,JD11!

A:

V,8,FALSE）,IF（AND（B4>=1880,B4<=2030）,VLOOKUP（B4,JD12!

A:

V,8,FALSE）,IF（AND（B4>=2035,B4<=2105）,VLOOKUP（B4,JD13!

A:

V,8,FALSE）,""））））））），利用向下填充功能就得出桩号5米递增的坐标与方位角。

表6

三、总结

本文的工作原理基于计算机常规软件EXCEL的应用，提高工程测量内业计算速度与准确度，充分发挥了现有办公设备的功能，极大地提高了工作效率。

巧借EXCEL在AUTOCAD中绘曲线

时间:

2009-12-1800:

29:

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我昨天在QQ群中问起过这事，今天刚好看到，出来看看了，以前是用记事本做的，现在在家看看这种方法是否好点呢？

在工程计算时，经常要用AutoCAD画出一条曲线，而这条曲线如果是由多个坐标点连接成的，输入起来就麻烦，而且容易出错。

如果利用EXCEL应用程序来保存数据，并与CAD巧妙地结合起来，就能很容易地画出该曲线。

具体方法为

　　首先，在Excel中输入坐标值。

我们将x坐标值放入A列，y坐标值放入到B列，再将A列和B列合并成C列，由于AutoCAD中二维坐标点之间是用逗号隔开的，所以我们在C2单元格中输入：

“=A2&“,“&B2”，C2中就出现了一对坐标值。

我们用鼠标拖动的方法将C2的的公式进行复制，就可以得到一组坐标值。

　　其次，选出所需画线的点的坐标值，如上例中C列