浅议工程测量应用Excel VBA及测绘技术探究

【摘 要】随着现代科技的不断进步，测绘技术也在日新月异，而测量程序更是得到不断的更新和发展，利用Excel VBA开发测量程序有着很广泛的应用空间。因此，本文首先陈述了VBA开发Excel测量程序的可行性，以及VBA测量程序在工程测量中一些应用，相信可以为实践提供借鉴。

【关键词】工程测量；测量程序；测绘技术；VBA；Excel

1、引言

利用Excel开发测量程序具有很多优点，如操作简便、程序高效和过程通用等，同时所编程序使用比较直观、实时、灵活、动态、透明、交互性以及图表功能强，这样可使用的人群较为广泛。另外，WPS等类似办公软件普遍性及良好的数据交互性与共享性，使得Excel在测量数据处理以及相应报告的打印输出等方面更有优势。如果采用其他平台进行开发，要实现数据处理以及打印功能，需要耗时费力进行复杂的程序开发，甚至一些功能也很困难才能实现。现今，基于Excel VBA开发测量程序的相关文献已经不少，笔者鉴于自身实践介绍一些开发经验。

2、开发平台选择

一个系统的开发基础有很多种，但是VB是一种兼容性比较好的开发语言，同时Excel中支持VBA的开发。这样在办公软件中比较有竞争力的软件是WPS以及Office，它们都具有VBA编制开发技术支持平台。同时VBA开发Excel测量程序比较容易实现，Excel本身就有非常强大的计算能力，相应的表格、图形、报表等功能作为技术支撑。另外，Excel为众人所熟悉，操作起来比较容易上手。因此，基于VBA开发Excel测量程序是一个非常科学的开发平台。

工程测量中有很多需要处理数据的环节，因此，本文介绍了面向测量工程的Excel程序开发，利用VBA开发Excel测量程序的技术方法。实际上，这一技术可以开发出较复杂和较大规模工程测量应用程序，覆盖工程测量几乎所有数据处理功能。在工程测量数据处理方面，它表现出其他程序难以比拟优越性。利用VBA开发出的很多Excel的测量函数和测量数据的处理程序，在测量工程应用中发挥着很好的作用，特别是在复杂的大型工程测量数据处理方面，这些工程充分体现现代工程测量动态、实时以及可视化要求。

VBA是绑定在Excel上的共享语言，因此可以使用VBA完成Excel中的各个功能；使用一些简单的VBA测量程序就能够实现大量的特别是重复性的操作，并且可以通过使用快捷键、菜单命令以及工具栏按钮等方式来快速地执行VBA测量程序，从而实现大量的复杂操作的自动化；VBA可以提供大量丰富的对象，在一个工作表中就可以很方便地控制其他工作表、数据表和文档，从而实现不同工作表之间的数据交流。这样可以实现各种测量数据的快速处理，节约了很多时间。

3、程序设计与开发

编写测量计算程序时，应注意一些常见问题：加强程序本身可读性编写，除主程序编写外，应设置若干个子程序，主要进行方位角、距离的计算以及角度分秒与弧度之间转换等子程序，这样保证编程思维的连续性以及程序本身可读性；计算数值取位以及取舍问题也是比较重要的一个因素，现今计算机运行速度都非常快，计算程序相对较小，存储的空间也是相当比较大，因此不必考虑程序运行速度以及存储空间容量方面的问题。但是作为测量数据来讲，有时会包含有基数很大的数值，因此，在数值之间继续相关运算时，小数点后的数字有些时候会起到很重要作用，尤其是中间计算过程的一些过程数据，所有测量程序计算的取位应尽可能地多取小数位数，（如编程时可以去到小数点后16位以上），以保证程序计算结果的精度。

编程时还应注意除零问题，在道路工程中计算道路路线方位角时，需要计算反正切函数，在计算时会存在因两个走坐标相同而产生除零情况，此时应作特殊处理，以增强程序通用性；测量中的方位角判断也是程序应考虑的一个控制方法，一些三角函数的计算范围是-π到π之间，而方位角是在0到2π之间，因此，必须进行方位角所在象限判断，然后才能进行其他后续处理；角度与弧度之间转换也是在程序设计中应该注意的一个事件，在计算测量坐标时，正弦和余弦等三角函数都是用弧度计算的，而放样时的方位角则是用度分秒角度值形式表示，这些都需要注意弧度与角度度分秒之间转换问题。

另外，测量中的一些习惯用法、书写格式以及表示方式，也需要在程序设计与编写过程进行控制。例如道路工程测量中习惯用“K2+43.5”的形式表示里程桩号，在在程序中计算结果要作特殊处理，以便符合这一习惯。

4、Excel程序在工程中的应用

4.1在测量数据处理中的应用

Excel VBA进行数据处理有很多优点，利用VBA编程可以进行测量数据的各种算术和矩阵的运算、解算各类方程；可以实现导线网、水准网、边角网、三角网等各类控制网的近似平差以及严密平差，各种类型坐标换带计算意见相应坐标正反算；还可以进行道路中边桩坐标及放样参数数据计算、路基填土高度以及土石方量计算、道路高程和超高及加宽计算等，这为测量数据处理提供了极大的方便。

4.2 VBA编程的道路横断面测量中的应用

通过利用全站仪对边测量法测量获得道路横断面数据，这样测量的外业工作可以不受地形条件的限制，一个站可以测量多个横断面数据，如遇到障碍物时，可以进行任意设站，可以非常灵活地避开障碍物，将所有断面的变坡点坐标数据自动存储在全站仪中。进行内业处理时利用仪器随机自带的数据传输软件，完成数据下载，然后利用VBA语言进行编制的EXCEL数据格式转换程序，这样可以轻松地将数据格式转换成为道路设计软件所要求横断面地面线文件。通过在多条道路勘测中的实际应用，充分证明这是一种高效横断面测量方法，实现了横断面点位数据采集、传输，到后处理全程的自动化、数字化，大大减轻道路勘测的劳动强度，保证横断面测量成果的质量，大大提高了工作效率。

4.3 Excel在管道工程控制测量计算中的应用

Excel是一种以电子表格为基础的计算工具，通过VBA的编程开发可以满足管道控制测量过程中的多工作表计算要求。Excel本身就具有很丰富的数学函数功能以及强大的VBA二次开发功能，利用Excel自身的数学函数，编写出适合具体工程的公式，即可以完全满足管线工程控制测量的需要，而对于资深开发的程序员来讲，VBA还可以开发出较为复杂测量的程序，倘若适当的结合VB编程，与Excel进行数据处理与交换，还可编写出画管道系统图，实时的将各个坐标点动态的在屏幕中显示出来，这对以后的管线工程控制测量来讲，确定坐标点无疑会变得更加简单。

4.4土方工程测量计算中的应用

利用测量的相关数据，在Excel中进行数据记录，利用VBA进行编程以实现土方量的计算与统计，并在利用VBA的程序支持下完成对土方量成果的输出，输出是同时可以利用Excel的一些图形输出，报表打印功能。在实际土方量测算工作中得到了广泛的应该，该方法的应用大大提高了土方工程测量的工作效率的提高起到了巨大的推动作用，成果的质量也得到了有效保证。

5、结束语

随着计算机技术的不断发展，Excel处理测量数据已经非常广泛。结合测量数据处理的整个过程，重点论述运用Excel VBA编程进行工程测量有关计算方法以及相应的应用，实现了在一个程序控制下实现自动计算，通过编程处理以及录制相应的宏，既能进行测量数据的批量处理，又能针对具体工程特殊的点位要求单独进行计算；使得计算结果以Excel文档形式保存或打印输出，给专业测量人员进行数据处理、工程资料整理提供了巨大方便。相对于各种专业测量数据处理软件，应用Excel VBA具有适应范围广、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，在测量工程实践中值得进一步推广和应用。

参考文献：

[1]许娅娅，黄文元.一种道路横断面测量的新方法[J].中外公路，2008，28（2）：12-14.

[2]许娅娅，雒应.测量学[M].北京：人民交通出版社，2011

[3]李卓琼，万兵.VBA在工程测量中的应用[J].科协论坛：下半月. 2011（10）