闭合导线程序设计.docx

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闭合导线程序设计

附件1

科技进步奖申报书

专业分类：

测量

项目名称

闭合导线（空间交叉闭合导线）平差程序设计

完成单位

1.地测科

2.

主要完

成人员

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

组织鉴

定单位

鉴定

时间

工作起

止时间

2011.3-2011.5

成果用于

生产时间

2011.5

成果水平

国际领先、国际先进、√国内领先、国内先进、省内空白

申报单位

（盖章）

申报日期

2011.9.13

申报奖励项目的详细内容及理由

（包括项目的主要用途、原理、技术方案主要技术指标）

一、主要用途

该程序主要用于闭合导线或者空间交叉闭合导线的平差以及精度评定，用户只需要在指定单元格内输入观测数据以及相关参数，程序能够实现自动计算。

二、主要原理、用途和技术方案

利用Excel2003的“宏”功能可以很好地进行数据处理。

“宏”是指一系列Excel能够执行的VBA语句，存储于VisualBasic模块中，这些语句和函数组合在一起，形成了一个单独的命令，以实现任务执行的自动化。

利用ExcelVBA编程，可为用户提供友好的操作界面，操作简单。

在创建宏时，通过使用“窗体”工具栏，可以在工作表中添加一系列控件，并为其指定宏，用户则可以通过单击这些控件并根据相应提示进行操作

方法是通过菜单中的“工具”—〉“宏”—〉“VB编辑器”进行开发。

创新点、技术关键：

1、综合应用表格、函数、工具等功能完成较简单数据处理要求；

2、把Excel与其它高级语言开发的程序相结合，作为输入、输出、表达和辅助计算的工具，完成更为复杂的数据处理、表达功能。

推广应用情况：

在唐口煤业有限公司井下闭合导线、空间交叉闭合导线平差计算中应用并取得成功。

项目经济、社会效益情况

时期

项目

2009年

2010年

2011年

累计

年均

新增产值

新增利润

节约

效益计算说明：

该项目提高了平差计算的速度和精度。

单位财务部门（盖章）

社会效益情况：

井下外业测量完成后，需要进行近似平差，求每个导线点的坐标值，采用手工处理是一件比较繁琐的工作，现在只需要一个简单的表格就能实现。

专业组评审情况及推荐意见

评价内容

评价意见

得分

成果的先进性

成果的创新性

成果的难易程度

经济效益或社会效益

推广应用情况

累计得分

推荐等级

专业评审小组负

责人意见及签字

年月日

主要完成人员情况表

序号

姓名

性别

年龄

职称、职务

对本项目贡献内容

1

男

技术指导

2

男

组织实施

3

男

组织实施

4

男

组织实施

5

男

组织实施

6

男

现场施工

7

男

组织实施

8

男

组织实施

9

男

组织实施

闭合导线（空间交叉闭合导线）平差

程序设计

鉴定材料

闭合导线（空间交叉闭合导线）平差程序设计

鉴定材料目录

1、工作报告

2、技术总结

3、效益分析

闭合导线（空间交叉闭合导线）平差程序设计

工作报告

一、课题背景

测量数据处理涵盖面广，现有哪一种平差软件都不能包罗万象，无法满足各类测量数据处理的需要，而自己完全从底层开发周期长，基础要求高，有时也不太现实。

在矿山井下闭合导线、空间交叉闭合导线是井下平面控制测量中常用的布网方式，在外业测量完成后，需要进行近似平差，求每个导线点的坐标值，采用手工处理是一件比较繁琐的工作；与此同时，Excel在表格数据处理方面功能强大，但实际应用中未发挥其测量数据处理中的潜力。

若能灵活应用，借助设计好的测绘计算表格模型，同样可以完成较复杂的测绘数据计算。

另外，。

Excel本身还为人们提供了强大的二次开发功能ExcelVBA（VisualBasicforApplication），使用VBA的优点是：

（1）使重复的批量计算任务自动化，减轻测量内业计算的工作强度。

（2）便于测量数据的管理和维护。

二、采取措施

1、闭合导线平差基本理论

（1）角度闭合差得计算及分配

①闭合导线

闭合导线的角度闭合差

是按以下公式计算的：

式中

是闭合导线的内角总和。

②空间交叉闭合导线

式中

----实测角度总个数；

----内角图形总个数；

----外角图形总个数；

（2）坐标增量闭合差的计算及调整

为了计算坐标增量闭合差，必须先计算各条导线边的坐标增量：

式中

----各边水平边长；

----各边坐标方位角。

对于闭合导线来说，其坐标增量的总和

和

均等于零，如不为零，则

闭合导线坐标增量闭合差为：

导线的精度是用相对闭合差来衡量的，即

式中

----导线的线量闭合差；

----导线总长度。

对于7″级导线，导线全长相对闭合差应小于1/8000；对于15″级导线，导线全

长相对闭合差应小于1/4000。

否则，应检查原因，进行重测或者重新计算，直到满足要求为止。

如果导线的相对闭合差满足要求，则可以用以下方法进行平差计算。

（3）按边长分配闭合差

分配闭合差之前，首先对

以及

反号，按照边长

成比例分配于各条导线边的坐标增量上，各边的坐标增量改正数为：

2、程序整体设计

程序设计框图如下：

在计算表格内设计好计算所需要的模板，然后在相应的表格内输入公式，同时所需要的起算数据和参数值也传递到相应的单元格内。

实现以上计算功能主要利用了以下技术：

（1）中间单元格的应用

虽然上面是一些简单公式，但大多数不能经过一两步就能完成的，需要多个步骤，这就引入了计算过程中的中间单元格（或中间过程暂存单元格），存储过程的中间计算结果，供其它步骤调用。

（2）函数功能

如方位角求算同时判断是否有水平角输入就用到了IF函数：

AB5=IF（AA9="","",IF（AA9<0,AA9+360*3600,IF（AA9>360*3600,AA9-360*3600,AA9）））

（4）隐藏功能

如坐标增量计算过程中，把角度化为弧度的求算，是运算过程中的中间结果，对于程序是没必要显示的，因此对相应后台运算都作了隐藏，显示给用户界面的只是数据输入与结果显示。

三、现场应用情况（算例）

530采区，5302皮顺与联络巷贯通闭合平差。

起算边

起算方位角

。

同时选择导线等级与导线类型，输入测站数及内角图形数、外角图形数。

如图所示：

进入计算表格后，依次输入仪器站、水平角、和边长程序就可以自动完成坐标计算、平差以及精度评定。

数据输入完成后，通过“打印预览”功能就可以输出计算成果：

四、结语

该程序计算结果以Excel文档形式保存或打印输出，给测量人员进行数据处理和工程资料整理提供了极大的方便。

特别是即输即算，对于不同网型，不同数据都有很好的适应性。

与龙软的附和导线平差结果对比显示该导线测量计算成果表运行稳定，具有较高的精度，同时对龙软的计算结果起到检核的作用，具备一定的推广价值。

闭合导线（空间交叉闭合导线）平差程序设计

技术总结

本程序是ExcelVBA在导线测量中的一个简单应用，ExcelVBA是Excel办公软件和VB设计程序语言的完美结合，自定义Excel使其成为开发应用平台，在Excel中平差的过程与传统的手算表格近似，过程清楚，界面直观，检查修改方便。

但是，在编写测量程序的同时还应该注意一些问题：

（1）方位角判断问题：

由于本程序在计算方位角采用的是把度和分都归化成秒，在方位角传算过程中容易使得求算角度超出方位角值域范围，本程序采用多次判断的方法保证所求方位角在其值域内。

（2）角度转换问题：

在计算坐标时，正弦和余弦是用弧度计算的，而放样方位角是用度分秒的形式表示，这些都需要注意弧度与度分秒之间的转换。

闭合导线（空间交叉闭合导线）平差程序设计

效益分析

运用ExcelVBA编程进行测量平差有关计算的方法，实现了在一个程序内能自动计算改正数，分配闭合差。

：

既能进行数据的批量处理，又能针对某个特殊的点位单独进行计算；同时对计算结果以Excel文档形式保存或打印输出，给测量人员进行数据处理和工程资料整理提供了极大的方便。

相对于各种专业测量数据处理软件，应用ExcelVBA具有界面友好、使用方便直观、操作简单、计算速度快等优点以及良好的群众应用基础等优势，在工程实践中值得进一步推广和应用。