Excel表格在变形测量数据处理中的应用研究.doc

浅析Excel表格在变形测量数据处理中应用题目2

摘要 本文叙述了应用Excel对变形观察数据处理目意义, 并理论结合试验进行研究。依据变形观察(关键研究建筑物沉降观察) 数据处理相关理论, 利用高精水准仪对烟台某大厦长久观察采集数据, 对用Excel对变形测量数据处理进行叙述, 提升数据处理效率和精度, 以供同行参考! 摘要2; 您选择其一; 更结合文章专题

【关键词】数据理论; 基点监测; 数据处理关键词为3到5个

1、 序言
在建筑物沉降观察工作中为掌握建筑物沉降规律和趋势控制和安排施工进度, 就必需按要求进行长久沉降及稳定观察, 随之即来便是大量观察数据。利用Excel强大数据表格和图表功效强大数据表格和图表功效, 对观察资料进行有效处理, 既确保了结果正确度, 又提升结果直观性和美观。
2、 Excel处理数据理论
Excel 是天然“可见二维数组”。它能够最多有256 列, 65536 行, 每一行和每一列交叉处是一个单元格。单元格可用它所处行和所处列表示。Excel 单元格中能够直接输入数值, 也能够经过输入表示式方法输入数值。Excel 在经过表示式方法给单元格赋值时能够调用其它单元格数值。Excel 单元格调用方法有两种, 即绝对调用和相对调用。
测量数据处理过程多数情况是对一大批数据经过某种数学模型转换反复过程。把常量存入Excel 某一单元格中, 每一次计算时都绝对调用它。一次计算完成后, 下一次反复计算时我们能够把上一次数学模型复制到这次计算中来, 复制数学模型中如有单元格相对调用, 就能够完成各初始输入数据自动切换。Excel 内含丰富函数功效, 包含常规数学函数、 三角函数和反三角函数, 复杂矩阵运算、 统计运算和逻辑运算函数, 完全能够满足测量部分常规反复计算过程。
在利用Excel 完成测量数据处理反复计算过程中, 我们能够经过单元格之间相互调用实现变量之间数值传输, 并结合Excel 丰富函数功效完成数学模型建立, 并把计算结果设在后面单元格中。当一次计算完成后, 我们就能够依据反复计算次数把数学计算模型复制到其它各行中去, 在复制过程中表示式如有单元格相对调用, 被调用单元格会伴随调用单元格改变而改变, 也就是完成了数学模型建立, 而无须反复输入同一个数学模型。同时因为Office软件使用普遍性及其组件之间数据良好交互性和共享性,利用Excel来进行部分比较复杂数据处理含有简便、 高效和通用特点,Excel在对应汇报生成等方面更具优势。
3 、 水准基点稳定性检验
建筑物沉降观察就是定时测量变形观察工作点高程改变情况。正确测量工作点高程必需有稳固基点。此次沉降观察共布设四个基准点。(如图1)对基准点观察值采取秩亏网平差, 并应用平均间隙法、 单点检验法(t检验法)对四个基准点稳定性进行检验。

图1 基准点图
3.1 水准网平差秩亏网平差
已知两期观察高差分别为
Ⅰ 26.2、 70.8、 336.5、 45.2、 265.8、 -310.3
Ⅱ 26.0、 70.6、 335.2、 44.9、 264.8、 -309.4单位(mm),路线长度为2、 2、 2、 1、 2、 1单位(km), A、 B、 C、 D四个点近似高程为4.470、 4.500、 4.540、 4.810单位(m)。
(1)将观察高差h、 观察路线长度、 基点近似高程、 S,St矩阵填人对应单元格。
(2)计算线路观察高差权。
在E6输人单位权观察高差线路公里数2。在权阵中, 线路权分别为在C7中输入“=E6/D4”,在D8中输入“=E6/D5”, 在E9中输人“=E6/H4”,在F10中输入“ =E6/H5“ , 在G11中输人“=E6/L4” , 在H12中输人“=E6/L5 ” 。
(3)计算误差方程式系数阵B
, 可将-1、 1、 0、 0分别输人到C19:F10, 同理可将其它系数填人到C20:F24为中。
(4)计算误差方程式自由项L
在J19输人“=D14+B14-D15” 在J20输人“= D14+B5-D16” ; 在J21输人“D14+F4-D17”; 在J22输人“= D15+F5-D16” ; 在J23输人“= D16+J4-D17” ; 在J24输人“= D17+J5-D15”
(5)求Bt
选定单元格C26:H29, 输人“=TANSPOSE(C19:F24)” 然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter]。MMULT为求矩阵转置函数。
(6)求BtP
选定单元格C31:H34, 输人“= MMULT(C26:H29,C7:H12) ”
然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter]。
MMULT为矩阵相乘函数。
(7)求BtPB、 SSt、 BtPL
选定单元格C36:F39, 输人“=MMULT(C31:H34,C19:F24) ” 然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter],
选定单元格H36:K39, 输人“=MMULT(G14:G17,I15:L15) ” 然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter],
选定单元格G41:C44, 输人“=MMULT(C31:H34,J19:J24) ” 然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter]。
(8)求BtPB+SSt
在F14输人“=C36+H36 ” 、 G41输人“=D36+J36” 、 H41输人“=E36+J36 ” 、 I41输入“=F36+K36” , 把鼠标放到F41单元格左下角出现黑十字拖至F44, 计算数据自动显示在对应单元格中, 同理选定G41、 H41、 I41单元格进行对应计算。
(9)求
选定单元格G46:F49, 输入“=MINVERSE(F41:I44)”然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter]。MINVERSE为矩阵求逆函数
(10)求
BtPL, 选定I46:I49, 输人“=MMULT(C46:F49,C41:C44) ” 然后按[Ctrl]+[Shift]+[Enter]。
(11)求高程平差值和观察高差更正数。
(12)求高程平差值协因数阵。
以上完成了秩亏网平差程序编制。
4 实例分析
依据上面步骤以及介绍, 以烟台某大厦为例, 烟台某大厦
具体介绍Excel表格在变形观察数据处理方便应用。测量时分两圈进行!
南楼在文章中; 能够考虑删除

图2 烟台某大厦基准点点位分布图修更名称

以三月十九号为例应用Excel处理数据结果如表1
表1测量表

续表1

以三月二十四号为例应用Excel处理数据结果

其中A列为点号, B,C两列为水准仪直接读数。
(1)在D1输入“D2=(B2+3.0155-C2)*100000”, 以这类推分别在D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8, D9输入公式得出计算结果。
(2)在E2输入“E2=(B2+C2-3.0155)/2”,以这类推。
(3)在F2输入“F2=E2-E3”,以这类推。
(4)在G2输入“G2=F3+0.00031/16”,以这类推。
(5)在H2输入“H2=H2+G3”, 以这类推。
得出高程。

5结论
用 EXCEL 电子表格来处理测量计算数据, 会使我们感到非常轻松、 灵活, 它几乎可完成除严密平差之外全部测量计算。在使用过程中, 若应用逻辑函数, 可完成如坐标方位角反算、 后方交会等较复杂计算, 可完全替换可编程计算器。笔者已成功地把EXCEL 应用到高程导线、 测图水准、 边长改化、 变形观察数据处理、 仪器检验表等计算中, 计算方便、 快捷, 而且最终能提供一漂亮计算表, 为工作带来了很多方便。而且额能够把计算结果名列成表, 使结果显著易看。
参考文件
[1] 黄腾, 蒋敏卫, 朱晓丽.Excel 在测量中应用[J].测绘通报, , (12)
[2] 刘丽萍, 易俊, 王学礼．Excel 在公路工程试验和测量数据处理中应用[J]．山西交通科技, (3):19-21
[3] 周爱民,彭剑,刘艳松. VFP 导入导出Excel 程序设计与分析[J]. 电脑知识与技术, (1):15-16
[4] 　益嘉创作室. Excel 汉字版自学教程[M]. 北京:清华大学出版社, .152
[5] 武测测量平差教研室. 测量平差基础[M]. 北 京测绘出版社,1996 .