Excel在水文要素计算中的应用论文

Excel在水文要素计算中的应用论文（精选10篇）

Excel在水文要素计算中的应用论文 第1篇

Excel在水文要素计算中的应用论文

摘要：

Excel是办公自动化软件Office的重要组成部分之一，是Windows操作平台上的电子表格软件，具有强大的制作表格、处理数据、分析数据、创建图表等功能，在日常生活工作中得到了大量的应用。目前陕西水文工作正向自动测报迈进，但仍有不少水文测验项目是人工测量，计算。利用Excel来进行一些水文要素的计算，不但适应了现阶段工作要求，还提高了工作效果。

关键词：

Excel流量泥沙计算

电子表格Excel有很多版本,现在以使用最广的Excel在北洛河头水文站的使用，来谈谈它在水文要素计算中的应用。

1.Excel2000的运行

软件运行环境：Windows98、WindowsMe、Windows2000、WindowsXP。硬件环境：一般现在的计算机都能满足，只要能安装Windows98即可，没有特别要求。除安装Excel2000外，还应安装VisualBasic6.0。这样就可以创建自定义函数解决数据处理上的一些问题。

2.问题处理

以前西安水文局就有人将Excel制作的电子表格用于水流沙计算。目前为提高资料精度《水文资料整编规范》SL247-中规定水文数据采用“四舍六入，逢五奇进偶舍”的.方法处理，同时还限制了相应的有效数字位数。这对于用电子表格计算水文资料提出了高的要求，最好的解决办法是利用VisualBasic编写的自定义函数和Excel内置函数来解决数据处理问题。其中对“四舍六入”的处理自定义函数为：

Functionjinghe(numAsDouble,DIGAsByte,OptionalTorVAsBoolean)AsVariant

DimTemp1AsDouble

DimTFMAsString

DimTemp2AsString

DimTempoffAsDouble

Ifnum=0Then

Temp1=0

Temp2=“0”

GoToExitFn

EndIf

WithApplication.WorksheetFunction

Ifnum<0.1Then

DIG=DIG-1

EndIf

Tempoff=Abs((--Right(num/10^(Int(.Log(Abs(num)))-DIG+1),2)=0.5)_

*((--Right(Int(Abs(num)/10^(Int(.Log(Abs(num)))-DIG+1)),1)_

Mod2)=0))*10^Int(.Log(Abs(num))-DIG+1)

Temp1=.Round(Abs(num),-(Int(.Log(Abs(num)))-DIG+1))

Temp1=Temp1-Tempoff

Trn=TrnAnd(10^Int(.Log(Temp1))=Temp1AndTemp1>Abs(num))

IfDIG>14AndTrnThen

Temp2=“有效位数不能太多”

GoToExitFn

EndIf

IfDIG=1AndInt(.Log(Abs(Temp1)))=0AndNotTrnThen

TFM=“”

Else

IfNot(DIG=1AndInt(Temp1)=Temp1AndNotTrn)ThenTFM=TFM&“.”

TFM=TFM&.Rept(“0”,DIG+Abs(Trn)-1)

EndIf

TFM=“0”&TFM

IfInt(.Log(Temp1))<0Then

TFM=TFM&.Rept(“0”,-Int(.Log(Temp1)))

ElseIfInt(.Log(Temp1))>0Then

TFM=TFM&“E+###”

EndIf

Temp1=Temp1*Sgn(num)

Temp2=.Text(Temp1,TFM)

EndWith

ExitFn:

IfTorVThen

jinghe=Temp2

Else

jinghe=Temp1

EndIf

EndFunction

自定义函数形式为：jinghe(数值,保留有效位数,返回文本或数值)，其中根据头站特点对数值小于1时的情况已作了设定，在流量、泥沙数据计算过程中应用良好。

3.流量、输沙率计算

用Excel创建流量计算表(详见附表一“头(四)站测深、测速记载及流量计算表”)，其中在宏中加入以上自定义函数，在计算中符合四舍六入的要求，表下方的统计栏极值挑选采用max函数在测得水深、测点流速中自动挑选。一般一个站的测流垂线基本固定，这样再次使用只需把起点距、测得水深、信号个数、历时输入表格中相应空格，流量就会顷刻算出，完全符合规范要求。输沙率计算(见附表二)比流量计算简单，方法基本同流量计算。

4.关系曲线检验及标准差计算

按照《水文资料整编规范》SL247-1999规定水位流量、单断沙关系曲线，关系点在10各以上就必须进行三种检验和标准差计算。利用Excel表格制作计算表(见附表三、四：头(四)站单断沙关系曲线检验及标准差计算表，水位流量与此相同在此不再赘述)，其中点据数n统计采用COUNT(B5:B34)，正负号统计采用COUNTIF(G5:G34,“+”)，计算过程采用了四舍六入自定义函数。再次使用时只要输入断沙实测和查线点据，第二张的标准差、不确定度计算立马产生。

5.结语

在头站Excel还用于断面图绘制，报汛曲线绘制等方面。另外目前网上可以看到不少编制好的流量、标准差计算程序。但是我们的测站计算机刚开始普及，符合陕西水文计算要求，职工容易掌握，与手工计算表格、方法、流程相适应的却很少。以上利用Excel电子表格计算的方法，由于直观符合手算要求，提高了工作效率，经在状头站试用大家普遍能接受。同时体会到一般职工，大可不必对计算机畏惧，即使不懂英语，只要认真学习，勤于动脑，同样能用一些应用软件来解决工作中的实际问题，这样才能从真正意义上使计算机在我们测报工作得到普遍应用。以上见解由于时间仓促、水平有限肯定有很多不足敬请指正。

Excel在水文要素计算中的应用论文 第2篇

当前，通过计算机，我们可以完成大量复杂的计算工作，但是这对技术人员的要求较高，很多时候都会用到高级语言编写程序，一旦不能完全掌握，便不能很好地使用，同时，高级语言在编写过程中会存在一些不足，具体表现如下：

第一，计算结果不能用中文输出。高级语言在编写程序的过程中，所使用的为代码或字母，很少涉及中文字，这也表明，通过高级语言所编写出来的程序所输出的结果为数字或字母值，不可能出现中文输出。

第二，不懂高级语言的人无法对计算结果的正确性进行审查。前文已经陈述，高级语言编写程序要求技术人员具有一定的编写能力，普通技术人员在使用高级程序进行计算时，若计算结果出现误差或错误，则很难从中找到失误之处，更不用说检查整个计算流程以及程序运行本身了。

第三，不能把设计公式和设计计算说明书结合在一块打印输出。当需要时，还需要另外撰写。高级语言所编写出来的程序是独立存在的，技术人员不可能在程序的旁边附加程序计算说明，因为一旦出现其他与程序无关的字词或其他数字，会影响程序的运行。

所以，正是因为这些问题的存在，一般性机械设计人员不可能很好地利用计算机进行相关问题的计算。是否可以找到更加简便的方法，利用计算机完成设计计算问题呢?答案当然是肯定的，Excel程序的出现为人们解决上述问题提供了可能性。针对所提出问题的解决方案

针对高级语言编写程序所出现的一系列问题，人们通过积极探讨，当Excel程序出现以后，因其操作简单、使用方便，为机械设计工作人员带来了极大的便利。当前，人们对Excel程序的研究也更加深入，不仅可以用来提高计算效率，同时还能够保证计算结果的准确性和精确性，具有很大的利用价值。Excel程序之所以得到广泛应用，得益于以下两个优势：

第一，Excel程序具有较强的计算功能，和高级语言编写程序不同的是，Excel程序可以直接应用到机械设计计算当中，并且可以完成和机械设计计算的相关任务，其计算能力不亚于高级语言所编写的程序，也就是说，不具备高级语言编写能力的相关技术人员同样可以运用Excel程序进行计算。

第二，Excel程序所使用的表格和其他应用软件所使用的表格有所不同，一般应用软件的表格仅仅能够存储文字、数字等，即便能够存放计算公式，也不可能直接计算结果，Excel程序有效地弥补了这些不足，表格中可以存放图片、计算工作等，其中所存放的计算公式能够对所包含的数据、函数、数值等运算对象进行准确计算。此外，一旦公式中的运算数值发生变化，Excel程序也能对此进行相应的修改，大大减少了技术人员的工作强度。Excel程序

在机械系统设计计算中的应用Excel程序是美国微软公司所推出的一种在Windows操作平台上运行的电子表格处理系统，可以通过对相关计算公式、数字等进行计算，为人们节省了大部分的时间。当前，随着互联网以及电脑的普及，Excel程序已经被广泛地应用于财务、金融、经济、行政、统计、审计等许多领域。尽管Excel程序和高级语言所编写的程序相比具有很多的优势，但是由于Excel程序没有高级语言编译程序所具有的循环计算和控制转移功能，所以，我们在计算中，常常需要手动重新输入某些数据，为人们的计算工作带来一定的不便，这是Excel程序最大的缺点。

那么，我们将Excel程序运用到机械系统设计计算当中，应该怎么运行，并快速得到准确的计算答案呢?下面将进行相关解答：我们需要安装一个Office应用程序，之所以安装这个应用程序的原因，是因为它包含了Excel程序，当前常用的Excel程序有2003版、2007版、2010版、2013版等不同版本。安装完毕后，再将Excel程序打开，便可以看到由一格一格所组成的工作薄，根据自己的不同需要，可以对A、B、C等单元格进行相应的调整。如：在A列中输入解释性的语句和公式，在B列中输入供计算用的数据和计算公式，并得到计算结果。如需要对公式进行修改，可重新选择数据所在单元格，在Excel区的编辑栏中修改，并在C列中输入计量单位。同时，在公式的输入过程中，如果发现遗漏，只要在遗漏处再插入一行就可以了，对计算结果毫无影响;同样的，如果发现有错误，则可以将错误的一行删除，然后再插入空白行，进行补充便可以了。待所有需要输入的数值、公式、函数等录入完毕后，便可点击运行，计算结果。如果结果正确无误，说明公式的输入是正确的;相反，如果结果错误，则表示输入的公式或其中运算出现了错误，需要及时检查，重新录入。另外，在每一项计算结果的后面，可以利用条件函数进行判断，计算结果是否合格，如果不满足需要再修改数值重新计算。结语

计算技术在水文计算中的应用 第3篇

1 海森机率格纸的绘制

首先, 创建一个名为“分析表”的文件。海森机率格纸坐标仍然是一个常见的均匀线, 但横坐标的分裂是不平等的, 间隔和相对于P=50%对称[1]。

1.1 在“黑塞地图数据”的“标签”中, 插入垂直网格线图。海森机率格纸垂直网格线的绘制是添加一系列的名称 (“海森网格线图”) 工作图。

1.2 横坐标对应于计算海森机率格纸的频率值对累积标准正态分布的对应变化的收益函数Norm SInv数量的。0.01%个函数的水平坐标值是0, 这是点的坐标。这一点, 与P型频率坐标可以转换为海森机率格纸[2]。

横坐标X—Norm SInv (0.01%) +Norm SInv (P) 该值从所需频率输入的列, 相同的频率, 每一个需要重复输入。使用公式来转换频率的坐标, 输入的是乙列, 即出对应的水平坐标。对应于频率99.99%的水平坐标。

1.3 海森机率格纸的纵坐标输入频率相应值:首先设置垂直坐标的最大值和最小值。不同样本起点和终点的Y轴是不同的, 对于增强适应性, 在单元格C2, C3输入的最大值和最小值 (最大值110) , 在C6:C9或者其他值这种形式可以复制。

轴频标的默认图标是不均匀的, 它是不统一的。

1.4 在新的列中添加一个新的列, 以坐在新的列上根据标准型I) 转换为横坐标值明列, F, G列为纵坐标值, 所有输入“0”值。添加此为新系列 (名称为“横向坐标”) “结果”。与明轴的线完全重叠, 我们只需要在轴的数量根据标记。设置数据系列格式:标签位置位于下面, 并将如轴数据标签依次修改为相应单元格的值。

对一类理论频率曲线的计算步骤:

(1) 建立一个标签为“经验频率数据”的工作表。

根据数学期望的经验公式, 将公式:用于水平数值。年径流量作为一个垂直坐标加一个散点图系列, 在结果上画点在地图上。

(2) 建立一个标签为“理论频率数据”的工作表

系列代表我和平均分别平均可以方差, 总体标准差函数计算, 第三类理论频率曲线用统计参数矩法。

(3) 目估配线

将3个布线结果作为3个新系列添加到“结果图”, 二次分配的结果被选择作为理论频率曲线, 和统计参考的结果。可直接从给定的流量计算的数目和类型。最后拟合直线得出结果。

2 样本系列容量加大后图表的自动更新

2.1 创建“经验频率数据”表

例如, 工作表数据的变化结果图数据的自动更新方法。

(1) 为“经验频率数据”打开标签。

(2) 选择“插入”一个“名称”为“定义”命令, 弹出“定义名称”在输入对话框的名称中称为“X”。在当前工作簿框中, 在“引用”“位置”框, 输入公式:=偏移量 (经验频率数据。通过给定的偏移量来指定系统的参考返回新引用。此示例偏移函数引用第一个数据点, 通过计数函数得到该列中的数据点的数目。单击“添加”按钮。

(3) 在“参考位置”中输入“名称”中的“名称”输入公式:=偏移量 (经验频率数据) 计数 (经验频率数据) , 点击“添加”按钮, 确认“按钮来关闭对话框。

(4) “结果图”的激活, 选择一系列数据。

(5) 步骤3和步骤2的定义的名称, 用于重新设定范围使用。在编辑框中修改公式“3 个参数在公式中”系列秩序。执行上述步骤后, 当数据量增大时, 当数据量增大时, 图表将自动更新。单位线是实际工作中常用的流量曲线之一, 具有流动过程, 并已出口到流域。一种实用的反向电流域单元。应根据流域洪水资料的分类和综合判断。如果我们用传统的方法来计算多单位线, 不仅计算量大, 速度慢, 而且时间长。然而, 如果你使用MATLAB软件来处理这类问题, 可以大大简化, 起到事半功倍的效果。

2.2 用最小二乘法推求单位线

单位线采用降雨径流观测资料计算, 常用的方法是分析法, 最小二乘法, 下面主要讲的是最小二乘法相对而言, MATLAB软件不需要上述复杂的操作。矩阵的形成可以直接从键盘输入, 矩阵的元素应在“[]”内部, 矩阵元素之间的对等点与空间以“, ”分离, 线与线之间的用“;”或回车字符, 如果你不想得到中间结果, 就可以选择结束。“两个矩阵的加法和减法”是相同的顺序;

乘法运算的“乘法”, 乘法要求双方都要与公共维相邻。有2种形式, 通常都是正确的, 但为了避免除了由矩阵的奇异性造成的麻烦。MATLAB生成也可以直接输入, 格式要求是矢量元素需要用“[]”, 从而形成空间元素, 就可以被计算机使用, 用逗号或一个分号, 分隔的空间和生成的向量。逗号, 分号也用来分隔生成的列向量。也可以用表达载体代表, 例如X=XO的基本格式。对于一个给定的值, X0代表向量的第一个元素, X的矢量尾元表示是有限的, 而一步代表第二步的初始值, 用来计算元素的值和前一个元素的值的差值。

3 相关分析

水文现象之间存在着一定的关系, 它们之间不是一个函数关系, 也不是完全独立的, 例如, 降水与径流、水位和流量之间的关系, 在这样两个环节之间有上游和下游的洪水相联系。相关分析是研究2个或多个随机变量之间的关系。现象 (变量) 之间的关系式三种情况:

(1) 完全相关 (功能) , 即:如果给定一个×××值, 有一个完全确定的值和相位这种关系。

(2) 零相关 (无关系) , 即变量没有联系或相互独立。

(3) 相关性, 即变量之间的关系。系统与零相关。在水文在计算过程中, 由于复杂水文现象的影响因素复杂, 有时为了简单起见, 只考虑最其中一个主要因素, 省略了二个因素。双变量 (现象) 的研究。关系, 一般称为简单相关性。如果研究3 或3个或多个变量 (现象) 的相关性, 被称为一个复杂的相关性, 可以是一个图形的相关关系。分为线性和非线性两类。常用于水文中计算简单相关性。

4 结语

本文中讨论的方法, 简单轻松学习, 快速计算, 图也清晰明了, 可广泛应用于水文径流shuipin速率计算等。事实上, 软件在水文分析和回归计算上, 也有一定的优势, 在这里就不再重复, 因此, MATLAB工具可以广泛解决在水文计算中的问题。

参考文献

[1]孙颖娜.随机汇流模型及基于随机理论确定Nash模型参数的研究[D].南京:河海大学, 2012.

Excel在水文要素计算中的应用论文 第4篇

关键词：EXCEL；结构计算；软件；应用

中图分类号：TP391.13 文献标识码：A 文章编号：1674-7712（2012）14-0039-02

在知识信息时代，计算机已应用于社会各个领域，成为现代化的标志之一。计算机的辅助设计提高了工作效率和准确率。工程人员用C语言、FORTRAN语言、COBLO语言等编程，来实现工程上的一些课题，多数人只是借助应用软件（如PKPM、AutoCAD、OFFECE等）。因为应用软件是专门为特定应用目的而编制的程序，具有标准化、规范化。在OFFICE办公软件中，EXCEL的制表功能已经被广大工程设计人员熟练应用，在结构计算中EXCEL非常有用。本文就其在结构计算中的应用作一介绍。

一、EXCEL表格在混凝土结构构件计算中的应用

制作表格的依据是：在表中建立公式，自动得出结果。使计算结果更准确，计算速度更快；与其它计算软件相比，更简易直观，使人们理易于发现错误。对整个计算过程一目了然，避免了设计人员只知“表”，不知“本”。

雨蓬及雨蓬梁的计算

1.雨蓬的计算

2.雨蓬梁的计算

二、EXCEL表格在钢结构构件计算中的应用

（一）钢管混凝土柱的计算

（二）C开槽形截面的几何特性计算

Excel软件在水文方面的应用 第5篇

E xcel具有强大的绘图功能。可以套绘水位、流量过程线，断面套绘图，水位～流量关系曲线，高水报汛曲线，库容曲线，流速、含沙量在垂线或断面的分布图等。

1、图形的绘制

1）图形绘制操作

图形绘制操作较简单，先启动常用工具栏中的“图表向导”，按照“图表向导”的提示逐步进行选择操作即可。“图表向导”有“图表类型”、“图表数据源”、“图表选项”和“图表位置”四大步骤。每个步骤的选择方法介绍如下：

(1)图表类型。E xcel软件中有14种图型供选择，水文分析计算绘制图形用得最多的为“xy散点图”，也会用到“柱形图”(如年降水、径流直方图和淤积量分布图)。“xy散点图”中又有散点、无点折线、无点曲线、有点折线和有点曲线5种“子图表类型”。若绘制各种过程线图，则选择折线或曲线;若绘制相关关系图，则选择散点。

(2)图表数据源。图表数据源中有“数据区”和“系列”两个选项。若数据在表格中排列简单则有秩序，可选择“数据区”项直接框定数据区域，此时E xcel软件将第一列(行)作为x轴数据，第二列(行)作为第一个系列的y轴数据，第三列(行)作为第二个系列的y轴数据，以此类推。在水文水能分析计算绘制图形中，一般选择“系列”项，采用一个一个系列地添加，每添加一个系列，均有“数值(y轴值)”、“x值”和“名称”三项需进行数据区域框定。在数据区域框定时，只要用鼠标器单击该赞项对话框右侧的“折叠对话框”按纽，该选项便出现在编辑窗口上方，此时即可用鼠标器在数据表格中框定数据区域，框定数据区域范围将显示在该选项对话框中。数据区域框定后，再用鼠标器单击该选项右侧的红箭头，即可返回到图表向导步骤窗中，该选项操作完毕。

(3)图表选项。其中有“标题”、“坐标轴”、“图格线”、“图例”和“数据标志”5个选项。“标题”选项中有“图表标题”、“数值(x)轴”和“数值(y)轴”3个对话框，在这3个对话框中分别输入图名、数值(x)轴名称和数值(y)轴名称即可。“坐标轴”选项一般不选，由其自动产生。通过“网格线”选项，对x轴、y轴均可选取显示和不显示主要网格线和次要网格线。“图例”选项主要是对图例显示与否和其显示位置进行选择。“数据标志”选项是指定图中是否显示数据的x值和y值。

(4)图表位置。本步骤是选择该图表放在什么位置，是嵌入数据表格工作表中，还是作为新工作表进行存放。

2）图表的编辑与修改

创建好的图表，可以对其进行编辑和修改，如：对图形纵横比例、坐标刻度、字体、图名、线型等等均可按自己的意愿进行修改，也可以在图表中添加或删减点据和系列，还可以改变图表类型。

2、关系曲线的拟合

在水文计算中用到一些关系曲线，如库容曲线、泄流曲线、水位流量关系线、上下游洪峰相关图、洪峰洪量相关图、不同时段的洪量相关图等，这些图形均可通过E xcel软件的图表创建功能得到关系曲线(拟合的曲线)，并能给出相关关系式和表示相关关系程度的相关关系平方值(R2)。

1）图形绘制操作

图形绘制操作同前，所不同的只是在“图表向导”4步骤的第一步“图表类型”中选择“xy散点图”，并在“子图表类型”中选择“散点”。

2）曲线拟合

图表的创建过程完成以后，即可在关系图中添加关系线，拟合关系图中的点据。

在完成创建过程的图表中，将鼠标器箭头指向某一系列的点据，单击鼠标器右键，选择“添加趋势线”命令，即可弹出添加趋势线对话框，在“类型”选项中的“趋势预测/回归分析类型”中有“线性”、“对数”、“多项式”、“乘幂”、“指数”和“移动平均”等6种类型可选择，并在“选项”中选择是否显示公式和(R2)值。设a、b、c为常数，各种线型的相关关系式(公式)形式为：

移动平均无相关关系式，它是将系列按指定天数移动后求得其平均值再按时间顺序进行连接的过程线。其中多项式阶数的可变值2-6。

值得提醒的是，在关系曲线拟合时，同一系列的x值和y值量级要相当，若量级不相当，则需对x值和y进行扩大或缩小(整1 0倍)处理，否则，拟合的关系曲线精度将受到影响。

3）特殊点据的处理

在关系曲线的拟合过程中，有时会有个别点据偏离关系线较远，需对其进行处理。在E xcel软件的图表中该类点据有两种方法：第一种处理方法是将该点据剔除，不考虑该点据，此时只要将该点据数据在工作表中删除即可;第二种处理方法是在图表上将该点据移动到适当位置，使其不特殊。用二种方法处理特殊点据，该点据还存在于图中，对相关关系线和相关关系式及相关数仍有一定的影响。无论是采取第一种还是第二种处理方法，相关关系线、相关关系式及相关系数的平方值将自动作相应的调整。

二、用Excel对整编成果进行处理

在水文上计算机最早应用于水文资料整编。目前该程序虽然在W indows平台上运行，但计算生成的结果文件必须在D O S环境下输出?。这就要求我们将计算生成的各种成果表通过复制、粘贴或其它方式用E xcel打开，建立基本表格，对数据格式化：如设置文本的页面大小和页边距，设置字体的大小和颜色，设置数字、日期和时间的格式，设置对齐的方式，改变单元格列宽和行宽，设置表框线, 也可自动套用表格格式、使用样式或者模板等。通过这些编辑操作，即可得到清晰、漂亮的整编成果表。

三、用Excle进行数据运算

在水文整编工作中，有许多数据需进行计算，如：旬、月、年或某一时段径流量的计算，年降水量计算，洪水预报中方案合格率和确定性系数的计算，某一水文要素的均值、方差的计算，用E xcel打开数据库时，在数据库中抽去满足符合条件的一个记录，挑选特征值，预估数据库中选定项的标准偏差、样本的方差等等。

E xcel软件则为此提供了方便，只要计算者知道计算方法，在E xcel工作表的适当行、列位置，在适当单元格输入计算公式，进行计算。

直接调用E xcel软件中提供的函数等直接计算。E xcel环境中提供了1 1大类，共计400多个函数。利用这些函数，可以完成各种复杂的计算。

四、用Excel创建超级链接

超级链接是指用E xcel工作簿和外界工作簿或外部文件中的信息建立的链接。如果我们希望其他文件的数据出现在工作簿中，就可以创建对文件数据的链接。不管是在本地计算机或局域网中，还是在以接入的国际互连网中的数据库或其他站点，创建链接之后就可以直接在工作表上应用外部数据。这种链接不同与拷贝，当外界数据库中的数据发生变化是，工作表的数据也发生变化。

创建超级链接操作的步骤如下：

1、选择作为超级链接的单元格或者单元区域。

2、单击“插入超级链接”按钮。

3、在“链接到文件或U R L”输入框中，输入超级链接目标文件的地址或者网址。

4、如果希望超级链接跳转到目标文件的特定位置，请在“文件中有名称的位置”框中输入相应的位置信息。

Excel在水文要素计算中的应用论文 第6篇

关键词:excel表格;导线测量;正算;返算

中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)08-0054-02

我们知道导线测量的成果计算虽然有多种计算机软件,但与我们习惯的导线成果计算格式不统一,输入数据不直观,使用起来不习惯,很难推广。针对这种情况,我们按照常用的导线成果计算本的样式,直接利用excel办公软件,按照这样的固定格式,编制了一套导线测量成果计算软件。

EXCEL是常用的办公软件,文章将利用其自带的函数,和其强大的数据处理能力,创建一个EXCEL模板,利用预先编辑好的公式,输入外业测量成果后自动进行内业的成果计算。

1设计需求

①能够根据输入的外业测量数据自动进行坐标成果正算;反过来,又能根据两点的坐标自动反算出两点之间的距离和方位角,能自动识别测量路线,计算导线间水平角;

②能进行简单的条件分析,对一些误输入能自动识别;

③能够有效的保护公式和表格,防止误操作的更改,或者蓄意的修改计算结果。

2解决方案

2.1需求一的解决方法

因为需要条件判断和循环引用的关系,EXCEL不能在图1所示的表格范围内完成所有的计算,这就需要在其他区域进行演算,再将演算结果引用到对应位置。我们选择在成果表的右侧建立演算区,见图2和图3。

在正算中,如何让EXCEL自动判别测量路线,即在图1中根据A列的仪器站测点编号,在R列中找到这个测点所在行,进而引用在O列和P列中的此测点的坐标值以进行下一步的计算,是编程重点和难点。

我们采用的解决办法是,先使用MATCH函数判断测点(R列中)在图表1的中的行号,有了这个行号值作为参数,就可以使用CHOOSE函数在测 点坐标(O列和P列)中找到此测点的坐标值。关于两函数的用法及参数请查阅EXCEL自带的帮助文件。

举例说明,当在图2的V12单元格输入公式

V12=MATCH(A12,$R$1:$R$11,0),EXCEL就会在R1和R11单元格范围内寻找和A12单元格相同值的单元格,并返回它的行号,在输入没有错误的情况下,它的返回值会是5、6、8、10中的某个数,这由测量路线决定。对应的,在AA12单元格的公式为AA12=CHOOSE(V12,$O$1,$O$2,$O$3,$O$4,$O$5,$O$6,$O$7,$O$8,$O$9,$O$10,$O$11),其返回值就是A12单元格测点的X坐标,同样的,公式稍做调整就可以得到此测点的Y坐标。X列中也是使用类似公式得到后视导线方位角并换算为10进制角度供计算。

正算演算区中(见图2),V判别后视测点在图表1中的位置,W列和X列将图表1中的60进制角度换算成10进制角度,Y列进行两个角度的夹角计算获得导线方位角,如果Y列初步计算得到的是负值角度,在Z列中将它们换算成正值。这样,正算的参数就全部得到了。下面进行正算运算,在成果表(图1)中O12单元格公式为O12=AA12+COS(RADIANS(Z12))*G13,得到测点的X坐标,RADIANS函数是将角度转换成弧度的函数,P12单元格公式为P12= AB12+SIN(RADIANS(Z12))*G13,得到测点的Y坐标。L12单元格公式为L12=TRUNC(Z12),TRUNC为取小数整数部分的函数,M12单元格公式为M12=TRUNC(Z12-L12)*60,N12单元格公式为N12=(Z12-(L12+M12/60))*3600,得到换算为60进制的方位角。其他行依此类推。

反算过程所用的函数和公式与正算过程类似,在反算演算区中(见图3),V列用MATCH函数来判别后视测点在图1中的位置,AC、AD列用CHOSE函数获得后视测点坐标并进行存放,留待引用。Y列用MATCH函数判别前视点在图表1中的位置,X列用CHOOSE函数获得后视点到前视点的方位角,W列用来计算导线间水平角。下面以图1中12行为例,介绍反算公式的编写,这里就不再重复MATCH和CHOOSE两个函数公式的编写了。G13单元格为两点间距,公式为G13= SQRT((O12-AC12)^2+(P12-AD12)^2),Z12单元格为后视点到前视点方位角,公式为Z12= ATAN2(O12-AC12,P12-AD12),结果为弧度值,AA12单元格中将其换算成角度,公式为AA12= DEGREES(Z12),其结果可能为负值,在AB12单元格中换算成正值的角度,AB12= IF(AA8<0,AA8+360,AA8)。W12为水平角,公式为:

W12=IF((AB12-X12+180)>0,AB12-X12+180,

B12-X12+180+360)。将得到的角度经过换算填到图1对应的表格中上文已做介绍,这里就不再重复了。

经过以上公式的编辑,我们需要的工作表已经初步形成了,但是你可能看到表中没有数据的行会有错误引用的提示,我们用个小技巧解决这个问题。假设在图表一中的第12行没有数据,那么V12单元格的公式就可以优化成V12=IF(A12<>””,MATCH(A12,$R$1:$R$11,0),””),这样,当A12单元格中有数据时V12单元格才进行计算,否则V12单元格也将显示为空值。同理,图表1中其他有公式的单元格都可以在计算前判别所引用单元格有无数据,利用这个方法,那些没有数据的行就不再有错误提示,方便将计算成果直接打印了。

2.2需求二的解决方法

点开EXCEL的“数据”菜单,找到“有效性”命令,点击就可以打开“数据有效性”对话框,这里可以对单元格数据的输入进行一些规则设置,比如距离值不可能是负值,也不会过大,进行这样的设置以后,在输入的时候如果输入负值,EXCEL会提示错误并不会将数据写入。

2.3需求三的解决方法

为了保证EXCLE的计算过程不受人为的干扰,防止人为修改计算结果,EXCLE提供了保护工作表的设置。首先选中整个工作表,选择“格式”菜单中的“单元格”命令,出现“单元格格式”对话框,选择“保护”选项卡,给“锁定”复选框打上勾,再选择“数据”菜单中的“保护”命令,然后选择“允许用户编辑区域”,出现“允许用户编辑区域”对话框,可以新建或修改允许用户编辑的区域,选择好这些区域后,点击“保护工作表“,出现”保护工作表“对话框,只选择能够选定单元格操作,在设置好密码,操作完成后,工作表就会被保护起来,只能在允许用户编辑的区域进行写操作,其他区域会禁止用户编辑。这样对图1中的工作表进行相应设定以后,人工只能输入水平角和水平边长,方位角和测点坐标、测点编号,以及演算区内的内容有计算机生成,没有密码就不能更改这些单元格的内容,能够有效保证数据的真实性和准确性。

一切都做好以后,将工作簿另存为模板。

3程序的应用

Excel在水文要素计算中的应用论文 第7篇

一、处理方法

首先以大连交通大学的物理实验成绩的计算为例, 说明如何用EXCEL自动计算学生总成绩。在这里可以使用EXCEL2003自带的函数COUNTIF来完成。图1是一份大学物理实验 (一) 的平时成绩登记表, A列也就是第一列是学生的学号, B列是学生的姓名, C列到M列是学生的实验报告成绩, N列是学生的考核成绩, O列是最终成绩。例如统计图1第8行从C列到M列中“良-”的个数, 可以使用COUNTIF (C8:M8, “良-”) 来实现, 其中C8:M8表示寻找的单元格范围是从第8行的C列到M列, 这个范围内是学生3的实验报告成绩。“良-”表示在第8行的C列到M列是“良-”单元格满足条件, 返回的结果是4。下面以大学物理实验 (一) 为例, 介绍如何自动计算学生成绩。

为了计算方便和便于检查我们增加了Q到S辅助列, 其中S列是C到M列的实验报告成绩总和, R列是考核成绩换成了分数, Q列是R列和S列的加权求和。第一步计算实验报告的成绩。在S6单元格输入COUNTIF (C6:M6, “优-”) *95+COUNTIF (C6:M6, “优”) *100+COUNTIF (C6:M6, “良+”) *88+COUNTIF (C6:M6, “良”) *85+COUNTIF (C6:M6, “良-”) *82+COUNTIF (C6:M6, “中+”) *78+COUNTIF (C6:M6, “中”) *75+COUNTIF (C6:M6, “中-”) *72+COUN-TIF (C6:M6, “及+”) *68+COUNTIF (C6:M6, “及”) *65+COUNTIF (C6:M6, “及-”) *62+COUNTIF (C6:M6, “不及”) *40, 就得到了实验报告的成绩。在这个公式中C6:M6记录的是学生1实验报告的成绩, COUNTIF (C6:M6, “优-”) 统计的在C6:M6范围内“优-”的个数, “优-”对应的分数是95, 这样“COUNTIF (C6:M6, ”优-“) *95”就得到了实验报告成绩是“优-”的对应总分数, 同理可得到其他各档成绩对应的分数和。第二步将考核成绩换算成相应的分数。可以在R6单元格内输入COUNTIF (N6, “良”) *85+COUNTIF (N6, “中”) *75+COUNTIF (N6, “及”) *65+COUNTIF (N6, “优”) *95+COUNTIF (N6, “不及”) *40, N6是学生1的考核成绩, 单元格区域就是N6。第三步计算实验成绩的分数。Q6的值是实验报告成绩的平均值乘以70%与考核成绩乘以30%之和, 用公式“S6*0.7/11+R6*0.3”表示, 公式中前一项是实验报告成绩平均值乘以70%, 第二项是考核成绩占30%。第四步根据Q6列给出实验总成绩, 具体要求是:大于90:优;80~89:良;70~79:中;60~69:及格;60以下:不及格。使用公式IF (Q6<60, “不及格”, IF (Q6<70, “及格”, IF (Q6<80, “中”, IF (Q6<90, “良”, “优”) ) ) ) 来实现。该公式的执行过程是这样的, 首先检查Q6是否低于60, 如果低于60也就是说“条件”是“真”返回值是“不及格”, 如果大于60, “条件”的结果是“假”, 返回值是“IF (Q6<70, ”及格“, IF (Q6<80, ”中“, IF (Q6<90, “良”, “优”) ) ) ”再检查Q6是否小于70, 如果Q6小于70那么该学生的成绩就在60~69之间, 他的实验总成绩就是”及格“, 依次类推。第四步是复制, 选中O6到S6列, 然后将鼠标移至S6右下角, 成“细十字”细状时, 按住鼠标左键向下拖拉到学生名单的最后一行就完成了复制。我们可以将这些算法做成一个大学物理实验成绩单的模板, 老师只要填写实验报告成绩和考核成绩就可以自动得到最终成绩了。

二、结果讨论

图1表格中, 将学生的班级、学期、教师姓名、学生学号、姓名、成绩删掉就可以作为大学物理实验 (一) 的实验成绩模板, 老师将该班的班级等信息填好, 再输入实验报告的成绩和考核成绩, O列自动显示该学生的最终实验成绩。这样计算结果既准确又省时。这种方法给物理实验的成绩计算带来了很大的方便。从上面的叙述可以看到, 本文对学生的平时成绩的处理是非常成功的, 这种方法也可以推广到其他领域, 熟练地使用EXCEL电子表格能得到事半功倍的效果。

本文介绍了如何使用EXCEL电子表格来计算学生成绩, 可以根据教学大纲的具体要求做成模板, 教师只需按照规定输入各项成绩就能自动得到学生总成绩, 这样不需要专门的编程, 也可以直接得到学生的平时成绩, 该方法不但简洁而且大大提高了工作效率, 并能保证计算结果的准确性。本文数据处理的方法也可以借鉴到其他领域。

参考文献

Excel在水文要素计算中的应用论文 第8篇

关键词：Excel数据处理；路基断面测量；土石方计算；Excel散点图；路基工程；高速公路 文献标识码：A

中图分类号：TP217 文章编号：1009-2374（2016）16-0047-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.16.022

1 概述

在国内高速公路迅速发展的今天，Office和AutoCAD已经成为工程项目管理必备的常用软件，而路基土石方计算在高速公路的施工中则是一项主要的工作。众所周知，路基土石方计算是一项工作量较大并且极其繁琐的工作，单一使用Office或AutoCAD软件虽然比以往采用人工内业计算的方法更为快捷，但依然有很多局限性。那么如何打破这种局限性，接下来本文将会介绍通过Excel散点图将数

据直接转换为所需的图形，并形成我们最终需要的结果。

2 Excel图形数据处理

随着测量仪器的精度和效率的日益提高，目前高速公路测量中已经开始普遍应用GPS和全站仪，而我们在测量仪器中导出的平面测量数据和横断面测量数据都是由坐标组成的，显然单纯地采用AutoCAD虽然可以精准制图，但其速度显然不能满足日常大量数据的处理，那么被誉为办公软件三大利器之一的Excel便可以解决这个问题。

2.1 Excel散点图

Excel散点图是通过横纵轴数据形成X、Y坐标标记于图中进行矢量计算，并根据输入点进行闭合连接形成图形，Excel散点图可以形成带标记的点、折线和平滑曲线，而作为可形成路基断面或平面测量的图形则可通过“带直线和数据标记的散点图”。

应用方法：

Excel散点图在文中以Excel 2013为例进行介绍。

工作簿插入菜单→散点图→更多散点图→带直线和数据标记的散点图，通过上述方法可以插入到工作簿中一个图标数据，下一步需要设置散点图，鼠标右键单击散点图→选择数据→选择添加，这样就会出现系列名称、

X轴系列值、Y轴系列值，根据选项选择对应的数据范围。

2.2 Excel图形数据处理

在路基土石方计算中图形的数据数据处理、制表顺序和数据排列是重要项目，数据的排列体现测量中的高程和距离而散点图则代表测量数据所生成的图形。根据图1所示，先要进行系列名称的输入，如有可选择的单元格可直接单击；如需要自主命名可输入=“名称”，之后进行X、Y轴系列值范围选择。

例：测量数据为4个点，分别在单元格B2、C2、D2、E2输入X坐标，在B3、C3、D3、E3输入Y坐标，之后编辑散点图数据分别用X、Y轴系列圈选，最后根据数据生成图形。

3 Excel图形数据计算

路基土石方工程工作量最大且最复杂的莫过于计算面积，之后通过平均断面法或者是棱台体计算方法去求解体积，在《路桥计算手册中》常用的面积计算方法有积距法、坐标法、几何图形法，在对这三种公式的研究中符合Excel散点图生成图形的计算方法只有坐标法。

3.1 路基土石方工程量计算方法

全站仪或GPS已经成为常用的测量工具，在每次测量平面或者断面都会得到两个值X、Y，那么平面测量可以直接得到X和Y坐标，断面测量时也会得到两组数据高程和偏距，高程则为X坐标，偏距则为Y坐标，因此坐标法就是已知断面图上各转折点坐标（X，Y）通过每点之间的乘积获得所测量面积的方法。坐标法计算断面面积公式为：

坐标法是一种高精度且很适用于计算机计算的一种方法，并且Excel可以直接通过测量坐标来生成断面图形。而在计算土石方量时由于两断面之间的断面差很大，所以平均断面法显然只是估算值，一般精度较高的计算方法采用棱台法进行计算。棱台法计算公式如下：

在日常的计算如果或其中任意一项为0时，在Excel的计算结果就会出现#DIV/0！值，因此在计算过程中可以通过IF函数进行条件辨别，当时，选择原公式，当时，选择原公式，当时，结果直接为0。

3.2 Excel横断面测量数据处理

鹤大高速公路ZT08标段主线路基长度有9.2km，由于地处山区，路基填、挖及半填半挖断面形式变化较大，因此采用Excel处理测量断面数据来解决该项工作复杂耗时的局面，在计算前首先要建立相应的表格，而表格的格式要符合后续计算的要求。在实际施工中既要计算填方也需要计算挖方，因此在制作表格时要分别制作填方和挖方的坐标计算范围，在选择散点图数据的时候将数据设置成两组。下面将通过举例计算来进行说明。

鹤大高速公路K682+929.532～K682+949.532，现场实际测量的断面如图4和图5所示：

根据上图测量完成的数据，如采用AutoCAD进行计算，绘图将是非常复杂的过程，采用Excel计算则只需要合理地制作好相应的表格即可。

通过数据插入的散点图会自动生成图形。

3.3 Excel平、纵线路测量数据处理

Excel散点图不但可以生成直线图形，也可以通过GPS或全站仪测绘的坐标生成直线缓和曲线，因此可以通过散点图的图形组合，在制作表格的过程中进行数据分组，就可以实现数据图形一次生成。现场测量完成后导出的数据为TXT文档格式，分别为点号、X坐标、Y坐标、Z坐标，以往采用AutoCAD通过数据形成图形是将X坐标、Y坐标复制到Excel中，之后采用&进行连接，最后将全部数据复制到多段线或样条曲线中形成线形。

应用方法：制作表格时将直线和曲线进行分列。

图形插入依然选择散点图，在插入完成相应的数据后，选择图表中的组合直线部分数据设置成“带直线标记的散点图”，曲线部分设置成“平滑曲线散点图”，测量数据导入后自动成图。

4 Excel图形数据处理与AutoCAD图形数据处理

Excel图形的数据处理是通过单元格数据形成的一种矢量图，其优点就是可以直接通过数据形成所需要的图形，速度快便于操作，并且可以通过Excel工程类函数直接成表，减少了将数据导入AutoCAD后二次操作的过程。

AutoCAD则是具有完善的制图功能的一款软件，它可以与Excel进行综合应用，并且生成的图形可用于多个未知点的数据测量，而该功能是Excel所不具备的。在生成平面图的操作上，AutoCAD也可将Excel的数据直接转换为图形，并且可以通过插件自动生成里程等标注。在日常的施工中，现场收方是不可缺少的工作之一，而往往单一的数据无法形象地体现出现场的一些情况，这种情况下采用Excel散点图可以极大地提高工作效率。

5 结语

Excel在水文要素计算中的应用论文 第9篇

实现一元非线性方程求根是数值计算的常见问题之一, 常用的一元非线性方程求根方法分为区间法和迭代法两大类。用Excel做求解一元非线性方程数值计算, 不需要进行复杂编程设计, 只需学会使用Excel做成“模板”, 套用数学计算公式, 充分利用计算机的计算功能, 输入初始参数, 计算机处理后自动生成结果, 在屏幕上直接显示出结果。本文介绍用Excel实现一元非线性方程求根数值分析中的一些典型算法。

1 求一元非线性方程的根

常用的一元非线性方程求根方法分为区间法和迭代法两大类。

1.1 二分法

区间法中最直观最简单的方法是二分法。二分法就是将方程的有根区间对分, 然后再选择比原区间缩小一半的有根区间, 如此继续下去, 直到得到满足精度要求的根为止的一种简单的区间方法。

例1, 用二分法求方程2x3-5x-1=0在区间 (1, 2) 内的实根, 要求误差限小于或等于0.01。

①在B1和B2单元格中分别输入有根区间的边界值1和2;②在B3单元格中输入公式:= (B1+B2) /2;③在B4单元格中输入公式:=IF (C3*D3<0, (B2+B3) /2, (B3+B1) /2) ;④在C3单元格中输入公式:=2*B2*B2*B2-5*B2-1;⑤在D3单元格中输入公式:=2*B3*B3*B3-5*B3-1;⑥在E3单元格中输入公式:=ABS (B1-B2) <0.01;⑦选中区域C3∶E3, 拖动填充柄向下直到E列显示TRUE为止 (如图1) 。

则B10单元格中的值为所求的根。

1.2 迭代法

用迭代法求解一元非线性方程f (x) =0的做法是:先将方程改写成“隐式”形式x=F (x) , 然后构造成迭代公式xk+1=F (xk) 求解。

注意:将方程改写成“隐式”形式时, 形式不是唯一的, 其收敛性也不同。

例2, 用迭代法求解方程

undefined

要求相对误差小于10-8。

解:容易确定唯一有根区间为[3,4]。将原方程改为隐式方程:x=2+lnx, 并构造成迭代公式:xk+1=2+ln (xk) 。取初值x0=3, Excel实现步骤为:

①在B2单元格输入初值3;②在B3单元格输入迭代公式:=2+ln (B2) ;③在C3单元格输入精度公式:= (ABS (B3-B2) /ABS (B3) ) <0.000 000 01;④选中B3∶C3, 拖动填充柄到B17∶C17, C17显示TRUE, 已满足精度要求, 如图2所示。

则B17为所求的根 (为节省篇幅, 图中部分过程隐藏了) 。

1.3 Newton迭代法

对于一元非线性方程f (x) =0, 如果当f′ (xk) ≠0 (k=0, 1, ) , 其Newton迭代公式是:

undefined

这个迭代公式在Excel中实现方法如下:①在任一单元格中输入初值x0;②在任一单元格中输入迭代公式;③选中公式所在单元格并向下拖动到合适位置;④最后一个单元格中的值为所求方程的根。

例3, 求方程xex-1=0的根。

首先构造Newton迭代格式。由原方程构造函数:f (x) =xex-1, 求出函数f (x) 的一阶导数:f’ (x) =ex+xex, 代入Newton迭代公式并整理得迭代格式如下:

undefined

因为f (0) <0, f (1) >0, 不失一般性, 取初值x0=0.5, 误差控制采用|xi-xi-1|<0.001。

Excel实现步骤为:①在B2单元格中输入初值0.5;②在B3单元格中输入迭代公式:=B2- (B2-EXP (-B2) ) / (1+B2) ;③在C3单元格中输入精度公式:=ABS (B3-B2) <0.001;④选中B3∶C3区域, 拖动填充柄向下到B5∶C5区域, C5单元格显示TRUE, 说明已满足精度要求, 如图3所示。

则B5单元格中的值为所求方程的根。

1.4 Aitken加速方案

对某种迭代过程xk+1=φ (xk) 的Aitken加速方案是:

undefined

例4, 用Aitken加速方案求方程x3+4x2-10=0在区间内的实根, 要求误差限小于或等于0.001。

解:使用迭代格式undefined构造Aitken加速方案求解, 步骤如下:

(1) 用迭代法。①在B2单元格中输入初值1.5;②在B3单元格中输入迭代公式:=SQRT (10-B2^3) /2;③在C3单元格中输入精度公式:=ABS (B3-B2) <0.001;④选中B3∶C3, 拖动填充柄到B12∶C12, C12显示TRUE, 已满足精度要求, 则B12为所求的根 (如图4) 。

则B12单元格中的值为所求方程的根。

(2) 用Aitken加速方案。①在D3单元格中输入迭代公式:=B3- (B3-B2) ^2/ (B3-2*B2+B34) ;②在E3单元格中输入精度公式:=ABS (D3-D2) <0.001;③选中D3∶E3, 拖动填充柄到D6∶E6, E6显示TRUE, 已满足精度要求, 如图4所示, 则D6单元格中的值为所求的根。

1.5 Steffensen迭代法

对某种迭代过程xk+1=φ (xk) 的Steffensen迭代法是:

undefined

例5, 用Steffensen迭代法求方程x3-x2-x-1=0在区间内的实根, 要求误差限小于或等于0.001。

解:使用迭代格式φ (x) =1+1/x+1/x*x, 构造Steffensen迭代法求解, 步骤如下:

(1) 用迭代法:①在B3单元格中输入初值2;②在B4单元格中输入迭代公式:=1+1/B3+1/ (B3*B3) ;③在C4单元格中输入精度公式:=ABS (B4-B3) <0.001;④选中B4∶C4, 拖动填充柄到B16∶C16, C16显示TRUE, 已满足精度要求, 如图5所示。

则B16单元格中的值为所求方程的根。

(2) 用Steffensen迭代法:①在D4单元格中输入迭代公式:=D3- (E4-D3) ^2/ (F4-2*E4+D3) ;②在E4单元格中输入迭代公式:=1+1/D3+1/ (D3*D3) ;③在F4单元格中输入迭代公式:=1+1/E4+1/ (E4*E4) ;④在G4单元格中输入精度公式:=ABS (D4-D3) <0.001;⑤在E3单元格中输入精度公式:=ABS (D3-D2) <0.001;⑥选中D4∶G4, 拖动填充柄到D6∶G6, G6显示TRUE, 已满足精度要求, 则D6为所求的根 (如图5) 。

2 结语

本文根据常用的一元非线性方程求根方法区间法和迭代法两大类进行对比分析, 通过典型实例, 介绍了用Excel求解一元非线性方程根的数值计算分析中的一些典型算法和操作方法。实践证明此方法操作简单, 而且效果较好, 对于更多一元非线性方程也可以按照以上Excel实例“模板”求根求解。用Excel做求解一元非线性方程数值计算, 只能解决数值计算中的一般情况, 解决比较复杂的多元非线性方程数值计算情况还需进一步研究。

参考文献

[1]邹来智, 史延龄.EXCEL演示大数定律[J].信息与电脑:理论版, 2010 (1) .

[2]陈云.用EXCEL求解线性方程组[J].电脑爱好者, 2010 (5) .

[3]杨惠英.用Excel求解线性方程组的方法[J].东北电力大学学报, 2007 (4) .

[4]阚子振.Excel在解线性方程组中应用[J].科技传播, 2011 (22) .

[5]张战军.用Excel求解线性方程组[J].郑州轻工业学院学报:自然科学版, 2006 (3) .

Excel在水文要素计算中的应用论文 第10篇

关键词：Excel数据处理；路基土石方断面计算；土石方计算；Excel散点图；测量土石方 文献标识码：A

中图分类号：P217 文章编号：1009-2374（2016）17-0054-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.025

1 概述

在国内高速公路迅速发展的今天，Office和AutoCAD已经成为工程项目管理必备的常用软件，而路基土石方计算则在高速公路的施工中是一项主要的工作。众所周知，路基土石方计算是一项工作量较大并且极其繁琐的工作，单一地使用Office或AutoCAD软件虽然比以往采用人工内业计算的方法更为快捷，但依然有很多局限性。那么如何打破这种局限性，接下来本文将会介绍通过Excel散点图将数据直接转换为所需的图形，并形成最终需要的结果。

2 Excel图形数据处理

随着测量仪器的精度和效率的日益提高，目前高速公路测量中已经开始普遍应用GPS和全站仪，而在测量仪器中导出的平面测量数据和横断面测量数据都是由坐标组成的，显然单纯地采用AutoCAD虽然可以精准制图，但其速度显然不能满足日常大量数据的处理，那么被誉为办公软件三大利器之一的Excel便可以解决这个问题。

2.1 Excel散点图

Excel散点图是通过横纵轴数据形成X、Y坐标标记于图中进行矢量计算，并根据输入点进行闭合连接形成图形，Excel散点图可以形成带标记的点、折线和平滑曲线，而作为可形成路基断面或平面测量的图形则可通过“带直线和数据标记的散点图”。

应用方法：

Excel散点图在文中以Excel 2013为例进行介绍。

工作簿插入菜单→散点图→更多散点图→带直线和数据标记的散点图，通过上述方法可以插入到工作簿中一个图标数据，下一步需要设置散点图，鼠标右键单击散点图→选择数据→选择添加，这样就会出现系列名称、X轴系列值、Y轴系列值，根据选项选择对应的数据范围。

2.2 Excel图形数据处理

在路基土石方计算中图形的数据处理、制表顺序和数据排列是重要项目，数据的排列体现测量中的高程和距离，而散点图则代表测量数据所生成的图形。根据图1所示，先要进行系列名称的输入，如有可选择的单元格可直接单击；如需要自主命名可输入=“名称”，之后进行X、Y轴系列值范围选择。

例：测量数据为4个点，分别在单元格B2、C2、D2、E2输入X坐标，在B3、C3、D3、E3输入Y坐标，之后编辑散点图数据分别用X、Y轴系列圈选，最后根据数据生成图形。

3 Excel图形数据计算

路基土石方工程工作量最大且最复杂的莫过于计算面积，之后通过平均断面法或者是棱台体计算方法去求解体积，在《路桥计算手册中》常用的面积计算方法有积距法、坐标法、几何图形法，在对这三种公式的研究中符合Excel散点图生成图形的计算方法只有坐标法。

3.1 路基土石方工程量计算方法

全站仪或GPS已经成为常用的测量工具，在每次测量平面或者断面我们都会得到两个值X、Y，那么平面测量可以直接得到X和Y坐标，断面测量时也会得到两组数据高程和偏距，高程则为X坐标，偏距则为Y坐标，因此坐标法就是已知断面图上各转折点坐标（X，Y）通过每点之间的乘积获得所测量面积的方法。坐标法计算断面面积公式为：

坐标法是一种高精度且很适用于计算机计算的一种方法，并且Excel可以直接通过测量坐标来生成断面图形。而在计算土石方量时由于两断面之间的断面差很大，所以平均断面法显然只是估算值，一般精度较高的计算方法采用棱台法进行计算。棱台法计算公式为：

在日常的计算中，如果A1或A2其中任意一项为0时，在Excel的计算结果就会出现#DIV/0！值，因此我们在计算过程中可以通过IF函数进行条件辨别，当A1=0时，选择原公式A1÷A2，当A2=0时，选择原公式A2÷A1，当A1=0、A2=0时，结果直接为0。

3.2 Excel横断面测量数据处理

鹤大高速公路ZT08标段主线路基长度有9.2km，由于地处山区，路基填、挖及半填半挖断面形式变化较大，因此采用Excel处理测量断面数据来解决该项工作复杂耗时的局面，在计算前首先要建立相应的表格，而表格的格式要符合后续计算的要求。

在实际施工中既要计算填方也需要计算挖方，因此在制作表格时要分别制作填方和挖方的坐标计算范围，在选择散点图数据的时候将数据设置成两组。下面将通过举例计算来进行说明：

鹤大高速公路K682+929.532～K682+949.532，现场实际测量的断面如下图：

根据上图测量完成的数据，如采用AutoCAD进行计算，绘图将是非常复杂的过程，采用Excel计算则只需要合理地制作好相应的表格就可以。

通过数据插入的散点图会自动生成图形。

3.3 Excel平、纵线路测量数据处理

Excel散点图不但可以生成直线图形，也可以通过GPS或全站仪测绘的坐标生成直线缓和曲线，因此可以通过散点图的图形组合，在制作表格的过程中进行数据分组，就可以实现数据图形一次生成。

现场测量完成后导出的数据为TXT文档格式，分别为点号、X坐标、Y坐标、Z坐标，以往采用AutoCAD通过数据形成图形是将X坐标、Y坐标复制到Excel中，之后采用&进行连接，最后将全部数据复制到多段线或样条曲线中形成线形。

应用方法：

制作表格时将直线和曲线进行分列。

图形插入依然选择散点图，在插入完成相应的数据后，选择图表中的组合直线部分数据设置成“带直线标记的散点图”，曲线部分设置成“平滑曲线散点图”，测量数据导入后自动成图。

4 Excel图形数据处理与AutoCAD图形数据处理

Excel图形的数据处理是通过单元格数据形成的一种矢量图，其优点就是可以直接通过数据形成所需要的图形，速度快，便于操作，并且可以通过Excel工程类函数直接成表，减少了将数据导入AutoCAD后二次操作的过程。

AutoCAD是具有完善的制图功能的一款软件，它可以与Excel进行综合应用，并且生成的图形可用于多个未知点的数据测量，而该功能是Excel所不具备的。在生成平面图的操作上AutoCAD可直接将Excel的数据转换为图形，并且可以通过插件自动生成里程等标注。

在日常的施工中，现场收方是不可缺少的工作之一，而往往单一的数据无法形象地体现出现场的一些情况，这种情况下采用Excel散点图可以极大地提高工作效率。

5 结语

伴随着国内管理机制的日益提高，项目管理已经开始启用更多智能化软件进行办公，目前Office办公软件依然是项目管理中不可替代的，合理地运用软件的操作不但可以节约时间、成本、人力等资源，同时也可以形成一种新的管理模式。Excel的应用范围非常广泛，本文中提出的方法只是Excel在工程应用的其中一种，同时也会有不足之处，其重点就是要善于合理的运用软件功能，并根据其功能合理地运用到日常的工作中。