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摘要:本文对采用电子表格处理及储存矿山测量数据的可行性及有效性进行了分析,并对如何建立一个有针对性的实用表格进行了详细举例说明。
关键词:矿山测量;井下测量;电子表格
Abstract: in this paper, the electronic form processing and storage mine surveying data of the feasibility and validity are analyzed, and how to build a practical form of targeted a detailed examples.
Keywords: mine surveying; Underground measurement; Electronic form
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
0 前言
计算机技术的迅速发展使得矿山测量在很大程度上已实现数字化,各类控制网的平差计算都相应由各类平差软件完成,但是在国投新集能源股份有限公司新集一矿的井下导线测量及工作面放线的数据处理基本上还是采用人工计算和检校,因此,不可避免会产生计算失误,给测量工作带来隐患。为增加数据的可信度,通常是增加复测次数,从而增加了工作量,降低了时效性。另一方面,传统测量原始记录本及台帐都是以纸质形式储存,数据易丢失,测量成果安全性得不到保障。
为解决以上两方面问题,笔者尝试引入Excel来处理及储存矿山测量数据,以提高数据处理速度及可信度,并提高测量成果安全性,且为测量数据搜索、应用提供便捷。
一、电子表格的建立
本文采用的Excel为微软的2007版本为例:首先,按照纸质记录本格式绘制表格,本文引例为国投新集能源股份有限公司新集一矿测量采用的《经纪仪导线测量记录簿》,绘制成图如图1:
图1
二、数据处理公式的编写
1、公式编写步骤
1.1双击需要编写公式的表格,进入公式编辑状态;
1.2输入“=”;
1.3输入函数;
1.4点Enter,完成公式;
1.5通过公式复制功能,扩充表格,复制方法为:用鼠标单击完成公式的表格使之激活, 并把鼠标移到该格的最右下角处, 则鼠标会变成十字型, 这时按住鼠标左键并向下拉, 拉到表格的最后一行松开鼠标, 会看到表中所有涉及表格都自动充填公式,公式会智能选定相应数据。
2、主要公式汇总
2.1斜距计算(取两次拉尺读数平均值,精确到小数点后3位):
=IF(OR(E10="",E11=""),"",IF(MOD((E10+E11)*1000,4)=1,ROUND((E10+E11)/2,3)-0.001,ROUND((E10+E11)/2,3))),其中E10为第一次测得距离,E11为第二次测得距离。
2.2垂直角均值计算
符号判定:
=IF(OR(F6="",F8="",G6="",G8="",H6="",H8=""),"",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600> 0,"-","+")),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
以上符号判定的方法是根据正倒镜读数分别与90°、270°的差值大小比较,当正镜读数与90°间的差值大于倒镜读数与270°时,符号为负,否则符号为正,当然如果正好两差值相等,符号任意,因为此时垂直角为0。
度值:
=IF(OR(F6="",F8="",G6="",G8="",H6="",H8=""),"",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600>0,INT(((F6*3600+G6*60+H6-90*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5))/3600),INT(((F8*3600+G8*60+H8-270*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5))/3600))),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
分值:
=IF(J6="","",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600>0,INT(((F6*3600+G6*60+H6-90*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)/60),INT(((F8*3600+G8*60+H8-270*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)/60))),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
秒值
=IF(K6="","",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600>0,INT(((F6*3600+G6*60+H6-90*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)-60*K6),INT(((F8*3600+G8*60+H8-270*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)-60*K6))),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
2.3水平角均值计算
度值:
=IF(OR(P14="",Q14="",R14="",S14="",T14="",U14=""),"",INT(((P14+S14)*1800+(Q14+T14)*30+(R14+U14)*0.5)/3600)),其中P14、Q14、R14、S14、T14、U14分别为计算出的正倒镜水平角度、分、秒值。
分值:
=IF(V14="","",INT(((P14+S14)*1800+(Q14+T14)*30+(R14+U14)*0.5-3600*V14)/60)),其中P14、Q14、R14、S14、T14、U14分別为计算出的正倒镜水平角度、分、秒值。
秒值:
=IF(W14="","",INT(((P14+S14)*1800+(Q14+T14)*30+(R14+U14)*0.5-3600*V14-60*W14))),其中P14、Q14、R14、S14、T14、U14分别为计算出的正倒镜水平角度、分、秒值。
2.4高差计算
点间高差:
=IF(M14="",IF(OR(Y11="",Y9="",J10="",M10=""),"",IF(I10="-",-M10*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9,M10*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9)),IF(OR(Y11="",Y9="",J10="",M14=""),"",IF(I10="-",-M14*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9,M14*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9))),其中M14为水平边长, I10为垂直角均值符号,J 10、K 10、L 10分别为垂直角均值的度、分、秒值,Y11为觇标高,Y9为仪器高。
三、“奇进偶不进”在数据处理上的实现
测量上对于进位取舍时与四舍五入不同,当末位为5时,当上一位为奇数时进位,为偶数时不进位,如3.5取舍后为4,而4.5取舍后也为4,即 “奇进偶不进”算法,保证了取舍后数据始终为偶数,以减小数据相除时产生的误差。
公式如下:
IF(MOD((100*X,4)=1,ROUND(X,1)- 0.1,ROUND(X,1)),其中“X”为需要进行取舍的数据。以上公式以取一位小数为例,其它取位时对公式中的参数相应更改即可。如需要取三位小數,则公式对应更改为:
IF(MOD((10000*X,4)=1,ROUND(X,3)- 0.1,ROUND(X,3))。
四、数据在度分秒与弧度形式间的转换
一般情况下,测量的角度是以度分秒形式记录的,而Excel中函数的计算都是以弧度为形式计算的,需要在表格公式中将数据从度分秒形式转换为弧度形式,1弧度转化为秒值为206265秒,因此在计算时只需通过公式:
“(度值*3600+分值*60+秒值)/206265”即可将度分秒数据转换为Excel函数可用的弧度形式。
五、表格功能的完善
1、冻结表格,使得数据输入及查看便捷美观。
冻结表格:视图→冻结窗格→冻结拆分窗格
2、数字输错提示,避免因输入错误导致测量出错。
以秒值输入为例,在出提示的表格中输入公式:“=IF(OR(H10>59,H10<0),"秒值出错!","")”,其中“H10”为输入秒值的表格,这样,只要在输入时秒值大于59或小于0时就会提示错误。
3、数据超限提示
以垂直角2C值超限为例,在在出提示的表格中输入公式:
“=IF(OR(F6="",G6="",H6="",F8="",G8="",H8=""),"",IF(ABS((F6+F8)*3600+(G6+G8)*60+(H6+H8)-360*3600)>60,"后视2C值超限!",""))”,其中F6、G6、H6、F8、G8、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值,这样,只要在输入时垂直角2C值超限时就会提示错误。对于其它数据超限提示可以用同样的语句实现。
4、公式保护,以避免输入或查看数据时不慎将公式更改,导致出错。公式保护前,对有公式的表格先进行保护设定,选定单元格,设置单元格格式→保护→锁定→确定。
公式保护:审阅→保护工作表→确定(保护密码可自行设定,未设定默认为无密码)。
取消公式保护:审阅→撤消工作表保护(如有密码即开始设定的保护密码)。
5、数据保密,以免数据外泄。
右键点击Excel文件,添加到压缩文件→高级→设置密码→确定。
6、表格美化,使得参数不完整的公式不作计算,以免结果显示为NULL等符号。
IF(公式参数不完整的情况,"",公式),这样在不具备运算条件的时候,表格显示为空格。
六、结语
经验证,用EXCEL 电子表格来处理测量计算数据及存储测量成果,大大提高了数据计算速度及准确率,降低工作强度,保障测量成果安全,使测量内业变得非常轻松、灵活, 它可完成所有测量内业计算,最后提供一整洁的计算成果表, 为测量工作带来了许多便捷。本文仅以井下经纬仪导线测量为例,在实际应用中,范围要广泛得多。
参考文献:
[1] 高井祥等主编.数字测图原理与方法,中国矿业大学出版社,2002.8
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:矿山测量;井下测量;电子表格
Abstract: in this paper, the electronic form processing and storage mine surveying data of the feasibility and validity are analyzed, and how to build a practical form of targeted a detailed examples.
Keywords: mine surveying; Underground measurement; Electronic form
中图分类号:O741+.2文献标识码:A 文章编号:
0 前言
计算机技术的迅速发展使得矿山测量在很大程度上已实现数字化,各类控制网的平差计算都相应由各类平差软件完成,但是在国投新集能源股份有限公司新集一矿的井下导线测量及工作面放线的数据处理基本上还是采用人工计算和检校,因此,不可避免会产生计算失误,给测量工作带来隐患。为增加数据的可信度,通常是增加复测次数,从而增加了工作量,降低了时效性。另一方面,传统测量原始记录本及台帐都是以纸质形式储存,数据易丢失,测量成果安全性得不到保障。
为解决以上两方面问题,笔者尝试引入Excel来处理及储存矿山测量数据,以提高数据处理速度及可信度,并提高测量成果安全性,且为测量数据搜索、应用提供便捷。
一、电子表格的建立
本文采用的Excel为微软的2007版本为例:首先,按照纸质记录本格式绘制表格,本文引例为国投新集能源股份有限公司新集一矿测量采用的《经纪仪导线测量记录簿》,绘制成图如图1:
图1
二、数据处理公式的编写
1、公式编写步骤
1.1双击需要编写公式的表格,进入公式编辑状态;
1.2输入“=”;
1.3输入函数;
1.4点Enter,完成公式;
1.5通过公式复制功能,扩充表格,复制方法为:用鼠标单击完成公式的表格使之激活, 并把鼠标移到该格的最右下角处, 则鼠标会变成十字型, 这时按住鼠标左键并向下拉, 拉到表格的最后一行松开鼠标, 会看到表中所有涉及表格都自动充填公式,公式会智能选定相应数据。
2、主要公式汇总
2.1斜距计算(取两次拉尺读数平均值,精确到小数点后3位):
=IF(OR(E10="",E11=""),"",IF(MOD((E10+E11)*1000,4)=1,ROUND((E10+E11)/2,3)-0.001,ROUND((E10+E11)/2,3))),其中E10为第一次测得距离,E11为第二次测得距离。
2.2垂直角均值计算
符号判定:
=IF(OR(F6="",F8="",G6="",G8="",H6="",H8=""),"",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600> 0,"-","+")),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
以上符号判定的方法是根据正倒镜读数分别与90°、270°的差值大小比较,当正镜读数与90°间的差值大于倒镜读数与270°时,符号为负,否则符号为正,当然如果正好两差值相等,符号任意,因为此时垂直角为0。
度值:
=IF(OR(F6="",F8="",G6="",G8="",H6="",H8=""),"",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600>0,INT(((F6*3600+G6*60+H6-90*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5))/3600),INT(((F8*3600+G8*60+H8-270*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5))/3600))),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
分值:
=IF(J6="","",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600>0,INT(((F6*3600+G6*60+H6-90*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)/60),INT(((F8*3600+G8*60+H8-270*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)/60))),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
秒值
=IF(K6="","",IF((F6-F8)*3600+(G6-G8)*60+(H6-H8)+180*3600>0,INT(((F6*3600+G6*60+H6-90*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)-60*K6),INT(((F8*3600+G8*60+H8-270*3600)+(180*3600-(F6+F8)*1800-(G6+G8)*30-(H6+H8)*0.5)-3600*J6)-60*K6))),其中F6、F8、G6、G8、H6、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值。
2.3水平角均值计算
度值:
=IF(OR(P14="",Q14="",R14="",S14="",T14="",U14=""),"",INT(((P14+S14)*1800+(Q14+T14)*30+(R14+U14)*0.5)/3600)),其中P14、Q14、R14、S14、T14、U14分别为计算出的正倒镜水平角度、分、秒值。
分值:
=IF(V14="","",INT(((P14+S14)*1800+(Q14+T14)*30+(R14+U14)*0.5-3600*V14)/60)),其中P14、Q14、R14、S14、T14、U14分別为计算出的正倒镜水平角度、分、秒值。
秒值:
=IF(W14="","",INT(((P14+S14)*1800+(Q14+T14)*30+(R14+U14)*0.5-3600*V14-60*W14))),其中P14、Q14、R14、S14、T14、U14分别为计算出的正倒镜水平角度、分、秒值。
2.4高差计算
点间高差:
=IF(M14="",IF(OR(Y11="",Y9="",J10="",M10=""),"",IF(I10="-",-M10*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9,M10*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9)),IF(OR(Y11="",Y9="",J10="",M14=""),"",IF(I10="-",-M14*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9,M14*TAN((J10*3600+K10*60+L10)/206265)+Y11-Y9))),其中M14为水平边长, I10为垂直角均值符号,J 10、K 10、L 10分别为垂直角均值的度、分、秒值,Y11为觇标高,Y9为仪器高。
三、“奇进偶不进”在数据处理上的实现
测量上对于进位取舍时与四舍五入不同,当末位为5时,当上一位为奇数时进位,为偶数时不进位,如3.5取舍后为4,而4.5取舍后也为4,即 “奇进偶不进”算法,保证了取舍后数据始终为偶数,以减小数据相除时产生的误差。
公式如下:
IF(MOD((100*X,4)=1,ROUND(X,1)- 0.1,ROUND(X,1)),其中“X”为需要进行取舍的数据。以上公式以取一位小数为例,其它取位时对公式中的参数相应更改即可。如需要取三位小數,则公式对应更改为:
IF(MOD((10000*X,4)=1,ROUND(X,3)- 0.1,ROUND(X,3))。
四、数据在度分秒与弧度形式间的转换
一般情况下,测量的角度是以度分秒形式记录的,而Excel中函数的计算都是以弧度为形式计算的,需要在表格公式中将数据从度分秒形式转换为弧度形式,1弧度转化为秒值为206265秒,因此在计算时只需通过公式:
“(度值*3600+分值*60+秒值)/206265”即可将度分秒数据转换为Excel函数可用的弧度形式。
五、表格功能的完善
1、冻结表格,使得数据输入及查看便捷美观。
冻结表格:视图→冻结窗格→冻结拆分窗格
2、数字输错提示,避免因输入错误导致测量出错。
以秒值输入为例,在出提示的表格中输入公式:“=IF(OR(H10>59,H10<0),"秒值出错!","")”,其中“H10”为输入秒值的表格,这样,只要在输入时秒值大于59或小于0时就会提示错误。
3、数据超限提示
以垂直角2C值超限为例,在在出提示的表格中输入公式:
“=IF(OR(F6="",G6="",H6="",F8="",G8="",H8=""),"",IF(ABS((F6+F8)*3600+(G6+G8)*60+(H6+H8)-360*3600)>60,"后视2C值超限!",""))”,其中F6、G6、H6、F8、G8、H8分别为垂直角正倒镜读数的度、分、秒值,这样,只要在输入时垂直角2C值超限时就会提示错误。对于其它数据超限提示可以用同样的语句实现。
4、公式保护,以避免输入或查看数据时不慎将公式更改,导致出错。公式保护前,对有公式的表格先进行保护设定,选定单元格,设置单元格格式→保护→锁定→确定。
公式保护:审阅→保护工作表→确定(保护密码可自行设定,未设定默认为无密码)。
取消公式保护:审阅→撤消工作表保护(如有密码即开始设定的保护密码)。
5、数据保密,以免数据外泄。
右键点击Excel文件,添加到压缩文件→高级→设置密码→确定。
6、表格美化,使得参数不完整的公式不作计算,以免结果显示为NULL等符号。
IF(公式参数不完整的情况,"",公式),这样在不具备运算条件的时候,表格显示为空格。
六、结语
经验证,用EXCEL 电子表格来处理测量计算数据及存储测量成果,大大提高了数据计算速度及准确率,降低工作强度,保障测量成果安全,使测量内业变得非常轻松、灵活, 它可完成所有测量内业计算,最后提供一整洁的计算成果表, 为测量工作带来了许多便捷。本文仅以井下经纬仪导线测量为例,在实际应用中,范围要广泛得多。
参考文献:
[1] 高井祥等主编.数字测图原理与方法,中国矿业大学出版社,2002.8
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。