沉降观测数据处理软件的设计与实现.doc

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1、山东建筑大学毕业设计说明书 目 录摘 要IIIABSTRACTIV1 绪论11.1 沉降观测数据处理软件研究的目的和意义11.2 沉降观测数据处理软件的可行性分析21.3 沉降观测的特点42 沉降观测内业处理软件的现状调研和用途62.1 沉降观测内业处理代表性软件62.1.1 中翰建筑物沉降分析软件62.1.2 同济启明星公司-SCSF-天然地基沉降计算软件62.1.3 Settlement（河海大学沉降观测2.8版)72.1.4 北京恒华公司-恒华一点通数据处理软件简称为HDLink82.2 编写本设计软件的原因82.3 该软件的设计需要解决的问题92.3.1 简单化的数据输入92.3.2

2、自动进行数据处理92.3.3 自动输出沉降数据报表92.3.4 一步绘制沉降曲线图103 沉降观测数据处理软件设计思路113.1 沉降观测数据处理软件的功能板块及其介绍113.1.1 文件操作板块113.1.2 数据计算板块113.1.3 绘图板块123.2 沉降观测数据处理软件内业处理工作原理123.2.1 数据库部分的工作原理133.2.2 数据处理功能模块的工作原理133.2.3 绘图功能模块的工作原理144 沉降观测数据处理软件的设计和实现154.1 该软件设计的技术路线154.1.1 利用vb读写excel表154.1.2 VB + excel对象原理简述164.1.3 图形绘制16

3、4.2 软件实现174.2.1 新建工程174.2.2 打开工程204.2.3 平差计算204.2.4 输出报表244.2.5 输出沉降曲线图295 沉降观测数据处理软件在工程中的应用325.1 打开工程325.2 闭合圈平差325.3 支导线平差335.4 输出报表335.5 绘制沉降曲线图355.6 调试结果376 结 论38谢 辞39参考文献40 摘 要建筑物沉降观测是施工过程中必不可少的一个环节，随着建筑工程规模日益增大，建筑物沉降观测的数据量也随之加大，这无疑增大了数据处理的负担。为了提高建筑物沉降观测数据处理的速度和效率，在学习现行专业软件优点的基础上，结合沉降观测的特点与有关规范

4、，编写了这一数据处理软件。 本设计的主要思路是采用vb与excel相结合来进行数据处理和报表输出，采用vb中的picturebox控件来绘制沉降曲线图。为了检验该软件的适用性，将该软件在实际的工程中进行调试，调试结果表明：本软件可以方便地输入数据，快捷地进行数据处理和成果输出，自动绘制沉降曲线图，比单纯地利用Excel进行数据处理，效率要明显提高。关键词：沉降观测；vb+Excel；数据处理自动化；沉降曲线图The Design of Integrated Subsidence Observation Datum Processing SoftwareABSTRACT Building sub

5、sidence observation is an indispensable procedure during the constructing link. With the enlargement of the constructions size , the accountment of the datas also increase . Undoubtedly , this brings a large burden to the disposement of the datum. To increase the speed and efficience of the data pro

6、cessing ,on the basis of learning the advantages of special softwares, I developed this data processing software .The main train throught of this design is take the advantage of and excel to dispose observation datum and output result report , and utilize the active control “PictureBox” to draw the

7、subsiding curves . To examine the usability of this software , I debugged the in the actul engineering project . The debug result indicated that this software could conveniently input observation datum , and shortcutly process the datum and output result report and draw the subsiding curves . And co

8、mpared with solely using Excel to dispose these datum , the efficiency and quality will obviously be improved . Key words：subsidence observation; vb+Excel; Automatic data processing; subsiding curves41- 41 -1绪 论随着建筑设计施工技术水平的不断提高和城市土地资源日渐减少，城市高层及超高层建筑物越来越多，建（构）筑物沉降观测是非常必要和重要的。在高层建筑物的施工过程中应用沉降观测加强过程监控

9、，可以指导合理的施工工序，预防在施工过程中出现建筑物不均匀沉降，及时反馈信息，为勘察、设计施工部门提供详细的第一手资料，避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝而造成巨大的经济损失。建筑沉降观测的目的不仅是为保证建筑物的正常使用安全，还要为以后的勘察设计及施工提供可靠的资料及相应的沉降参数，同时也为今后建筑物的结构和地基基础合理设计积累资料。建筑沉降观测数据处理的基本方法是根据观测周期和相邻位置构建沉降变形数据的时间和空间序列的变化，反映沉降过程。沉降观测的数据变化往往非常小，相邻序列观测数据的变化可能会接近甚至小于观测仪器的分辨率。由于影响观测的外界因素很多而且难于

10、控制，在观测数据有限的情况下很难构造合适的数学模型。有些数学模型对有限的观测数据符合很好，但是当数据量持续增加时会得出错误的预测信息。建筑物沉降观测数据处理的主要困难在数据累积和数据及时更新。有的沉降观测过程可能要长达几十年甚至几百年，沉降数据过程中所产生的原始观测手簿、计算评定成果和统计汇总资料会随时间推移迅速累积，工程单位普遍做法是保留最近几期的计算结果，将前期观测计算成果滚动删除，这样容易造成沉降数据序列不完整，难以反映整个沉降变化过程。另外，沉降观测随施工情况变化而数据序列频繁变化，对于种类繁多、数量庞大的沉降观测数据资料，如果数据处理机制不完善，就很难及时向建设监理部门反映沉降变化情

11、况。对于以上介绍，沉降观测在建筑物施工建设过程中是非常重要，也是非常普遍的过程，所以开发一套简便、一体化的沉降观测数据处理软件是必要的。本设计采用vb+Excel开发了一个沉降观测数据处理软件，该软件从观测之初便可使用，在外业各项观测均符合规范的情况下，将观测数据输入Excel表，再用本软件打开，便可计算所需数据。并根据计算结果，输出沉降曲线图。1.1 沉降观测数据处理软件研究的目的和意义各种建筑物在修建过程中，因荷载逐渐加大，地基承载力的不同，必然产生沉降及不同部位的差异沉降。为了做出精密的测定，必须进行沉降观测，以数据证明建筑物在修建过程中和在不同的气候环境中是否均匀沉降、超常沉降，反映地

12、质资料、建筑设计、地基基础和施工等质量。建筑物的沉降观测多采用精密水准测量、液体静力水准测量、微水准测量和地面摄影测量的方法。其观测内容主要是测定建（构）筑物均匀沉陷和不均匀沉陷。包括地面沉降观测和建筑物沉降观测。对于建筑物沉降观测的任务，是周期性的对观测点进行重复观测，求得其在两个观测周期间的高程变化量。建筑物的沉降变形按其类型来区分，可以分为静态变形和动态变形。沉降观测数据处理一般来说没有一套系统的软件，计算部分大多采用Excel，绘图部分大多采用AutoCAD。在研究建筑物沉降问题时，涉及大量的图纸及观测资料的收集、管理、和计算分析，若采用过去的手工录入和人工分析的方法，整个过程中重复的

13、输入太多，过程中的数据衔接多有手工或半手工计算，必然会造成人力、物力和时间的浪费。若利用一体化的数据处理系统，不仅可以提高工作效率，减轻劳动强度。还可以及时的得到沉降观测资料，增加沉降观测工作中的科技含量。所以，有必要设计一套集合各个沉降观测内业处理过程的软件。本设计结合笔者实际能力和本专业实际工作情况开发了一套适合工作习惯的功能较为齐全的数据处理软件，其功能主要包括沉降观测外业记录，各种限差的检查、内业数据处理以及沉降曲线图的绘制。笔者充分应用计算机强大的计算功能和辅助可视化的特点，实现了上述描述的各种功能。1.2 沉降观测数据处理软件的可行性分析在实际的小型沉降观测项目中，内业处理时，一般

14、是采用Excel进行数据的计算和AutoCAD进行沉降曲线图的绘制，所以本设计最后达到的效果是将计算功能和画图功能有机结合。这用到了计算机的辅助可视化功能的定义，计算机辅助可视化的目的是利用日前计算机强大的计算能力和图形功能，使用图形来提示信息及其关系的性质特征，以减少人们在认识上所需的努力和时间。可视化系统是人们不仅可以直接观察到所观测的成果，而且能够存储、检索和重复利用、或者创造新的图形，用二维的多种形式的平面图形来表示沉降曲线等。实际的内业工作原理比较简单，但是过程比较繁琐，需要大量的重复数据输入。因此多数的编程语言都能实现所要求的基本功能，笔者结合自身情况，选择使用VB平台进行开发。结

15、合沉降观测数据处理的特点，笔者针对以下几个设计的主要方面提出可行性方案： 数据库的选择。一般的沉降观测项目都是长期工程，需要进行多次的观测，针对每次的观测数据都要进行处理分析，每次观测后的处理结果都要输入进一个特定的数据库，以便进行以后的沉降曲线的绘制。针对沉降观测项目的这种特点，就要选择一个合适的数据库进行存储。但是可以与VB平台结合的数据库系统有很多，可以使用VB自带的数据库编辑系统或者Access。这些数据库系统功能强大，使用方便，是很好的选择。但是，笔者通过调研发现，目前，对于沉降观测的外业原始数据处理大多使用Excel软件，进而产生的问题是，大量的半成品数据以Excel文件的形式存储

16、，如果能充分利用这些数据，这将为工作提供极大的方便，并且Excel也是一个强大的数据库系统。因此，选择Excel作为数据库是最佳方案。不仅可以兼容以前的许多数据，还可以用来存储程序计算处理后得到的数据。 VB与Excle无缝连接的可行性分析。选定了Excel作为使用的数据库后，下一个需要考虑的问题是， VB与Excel无缝连接的可行性。ActiveX技术标准为我们解决了这个问题。如果一个应用程序支持自动化技术，那么其它的应用就可以通过其显露的对象，对它进行控制，控制程序称为客户机，而被控制的一方就称为服务器，被控制的对象就是ActiveX对象。VB正是通过Excel显露的各级对象来控制Exce

17、l工作的。每个对象都有各自的方法和属性，通过方法可以实现对对象的控制，而属性则可以改变对象的各种状态。理解Excel的对象模型是其编程的基础，Excel是以层次结构组织对象的，其对象模型中含有许多不同的对象元素，这些对象元素就是VB可以操纵的。在Excel对象的层次结构中，最顶层是Application对象，是Excel本身。从该对象开始往下依次是：Workbooks对象集，是Application对象的下层，其指的是Excel的工作簿文件。Worksheets对象集，是Workbooks对象集的下层，它表示的是Excel的一个工作表。Cells和Range对象，它们是Worksheets对象

18、的下层，它则指向Excel工作表中的一个或多个单元格。以上介绍的四个对象是Excel中最重要也是用得最多的对象，而且从上面的介绍中也不难看出，要控制Excel中的某个具体对象，如某个工作簿中某一表格中的单元格，就必须从Excel层次结构对象的最上层即Application对象开始遍历。所以，VB与Excel的无缝连接是可以实现的。 用VB绘制沉降曲线图的可行性分析。VB中可以实现画图的控件有两个：一个是Picturebox控件，一个是Form窗体。在这两个控件上都可以绘制图形，但是，能将绘制的图形提取出来的只有Picturebox控件。通过一定的方法可以将在Picturebox控件上绘制的图形

19、保存成我们想要的格式，例如：“.bmp”，“.jpg”等，本设计以“.jpg”的格式为例。所以，利用VB进行图形的绘制是可行的。 关于沉降观测的内业数据计算的可行性分析。在数据的计算方面，有两种方案可取。一种方案是利用Excel强大的表格计算功能来处理内业数据。但这种方案有弊端，及时性机动不好。这种方案需要公式的提前录入，公式录入时势必要决定哪些单元格要输入公式。但实际情况是，我们并不能提前确定观测的点数，因为这些信息用户才知道，而通过用户来更改单元格的属性违背了本设计的理念，削弱了本设计的一体化程度和实用性、简便性。另一种方案是，通过在VB中编写程序来实现内业的数据处理。与前一个方案相比，这

20、种方案对于设计者来说要做更多的工作。但是对于使用者来说，更加方便实用。对于观测点数的问题我们可以通过VB中的查询语句来检测，上面提到的问题迎刃而解。同时可以利用VB中数组和循环的相关知识，达到Excel中利用公式计算的效果。至此，对该软件可行性分析结束。通过上述的分析，不仅选取了适合用于制作本设计的编程平台和数据库，而且针对程序中的各种主要功能提出了多种解决方案，并对每种方案进行了可行性分析，从中选取最为可取的方案。1.3 沉降观测的特点沉降观测因其观测周期长、工程量大等特点，决定了其数据量也比较大，因此，其数据的输入、处理等工作就成了提高沉降观测速度和效率的重要工作。沉降观测每一期的数据都包

21、括：点号、荷载、高差、视距、已知高程，计算数据为：改正数、改正后高差、高程，只需简单的数据处理就可完成。这种数据形式使其很适于在Excel表中输入数据和进行数据处理。 另外，沉降观测数据量大，观测步骤繁多，数据处理麻烦；观测时有时要加入转点，所以，还要提取出其需要的沉降点的数据；手工绘制沉降曲线图非常繁琐，这都加重了沉降观测数据处理和成果输出的负担。沉降观测宜采用精密水准测量方法，也可采用静力水准测量方法。观测记录和成果应清晰完整、准确无误，每一周期观测完后，可提供周期或阶段性成果。整个工程结束后，应提供综合性成果资料。对于深基础建筑或高层、超高层建筑，沉降观测应从基础施工开始，以获取基础和主

22、体荷载的全部沉降量。2沉降观测内业处理软件的现状调研和用途2.1 沉降观测内业处理代表性软件近年来随着科学技术的发展，由计算机、测量仪器、地理信息系统等产生的大量的观测数据。在测绘、建筑、水利等领域大量应用可视化数据处理系统。又因为沉降观测的数据处理的内业计算与水准间接平差的处理计算非常相似，所以一般的测量内业数据软件基本包含这样的功能，此外就是画图功能，大多数的测绘软件也都具备。虽然有许多测绘数据处理软件并不是针对沉降观测而开发的，但是其功能同样可以进行沉降观测的数据处理。所以，市面上可用于沉降观测数据处理的软件可谓琳琅满目。2.1.1 中翰建筑物沉降分析软件中翰集团推出的全新软件，依据行业

23、标准建筑变形测量规程JGJ/T-97编制，是建筑物沉降分析标准规范化软件，是基于现代计算机应用技术，总结现有建筑沉降观测的理论知识和实践经验，系统化、规范化地进行建筑沉降分析的软件工具。在建筑沉降观测中，应用建筑物沉降分析软件ZH Subside 2.0，可以按沉降观测要求自动生成多种沉降观测成果表、绘制复杂的曲线图、动态查询沉降数据等，特别是系统的沉降过程回归分析及预测功能，为沉降过程的稳定性分析提供了科学依据。其功能包括： 监测点的沉降过程数据自动统计分析； 回归分析、预测，绘制回归分析曲线； 各点之间的沉降差数据的统计、回归分析； 提供基准点的稳定性分析； 绘制沉降过程线和沉降差过程线图

24、； 自动生成建筑物的沉降量曲线图； 系统具有自动报警、报表分析、工程加密、平面图与CAD相互调用，报表图文结合； 各类图形成果均可打印输出，技术总结报告自动生成。2.1.2 同济启明星公司-SCSF-天然地基沉降计算软件该软件功能是： 多种规范，进入本窗口后，请用户选择计算沉降时依据的规范，本软件提供了国家规范、上海市规范、天津市规范、浙江省规范、福建省规范、深圳市规范以及其它，每次只能选择其中之一； 多种沉降计算模式，压缩层厚度可以从下面三种方法中选择一个：“按应力水平”是指从基底向下到附加应力水平达到自重（初始）应力的某一百分比处作为压缩层厚度（请参考上海标准），“按变形水平”是指从基底向

25、下到深度Zn（Zn满足：Zn向上厚度土层的压缩量等于Zn到基底间土层压缩量的某一百分比）处为压缩层厚度（请参考国家标准），“指定”是指您直接输入压缩层厚度，如埋有基岩的土层其压缩层厚度是确知的，沉降计算经验修正系数：请用户根据当地的有关经验确定，软件最后输出的沉降为计算沉降乘以该经验系数； 沉降和附加应力的计算，在完成基底附加压力输入（或计算）以及邻近荷载设置后，点击“完成”按钮即可进入下一个窗口“沉降与应力计算”窗口，最后可以形成完美的计算书。2.1.3 Settlement（河海大学沉降观测2.8版) SETTLEMENT 2.8沉降分析软件依据中华人民共和国行业标准建筑变形测量规程JGJ

26、/T 897设计，是针对建筑物沉降分析处理的专用软件，是全国第一家最完整最畅销的建筑物变形分析软件，已成为建筑物变形分析标准规范软件，它具备高度的自动化，极大提高工作效率，该软件具有极高的性价比。SETTLEMENT 2.8 沉降分析软件克服了传统沉降监测工作中的不足，使用计算机完整地将沉降成果管理起来，自动生成各种统一的沉降成果图表，可以进行沉降变形预测。该软件主要有以下功能特点： 自动进行变形监测点的沉降过程、点间的沉降差过程数据统计分析； 使用15种适合各种情况的回归分析函数和综合回归分析函数自动进行回归分析并自动绘制回归分析曲线； 可进行从最末期开始一定时间内的沉降情况预测； 自动绘制

27、建筑物的荷载变化曲线图、建筑物轮廓图； 自动绘制各点的沉降过程线、各点间的沉降差过程线； 自动绘制每期整个建筑物的等沉降量曲线图； 绘制建筑物沉降展开图，并标注相邻边不均匀沉降引起倾斜的斜率。2.1.4 北京恒华公司-恒华一点通数据处理软件简称为HDLink该软件是针对测绘单位的各种外业采集数据进行智能处理，而开发的一个应用型软件，其界面简单，操作方面快捷，无数据垃圾等优点。本软件在电子水准上有独到的功能，可以随意转换到Excel、Word等软件，并且自动检查错误，计算并自动转换到全国使用最为广泛的平差软件(COSA)科傻软件的格式。在功能上也具备了实际应用的特点： 轻松完成各种全站仪、电子水

28、准仪的数据下载； 完成现有各种全站仪的数据格式(Cass、SCS、SV3000、CBW、EPSW、READ、SLCAD、Dxf、COSA、CSV)的任意转换； 实现了M5格式和PNum，PCode，X，Y，Z的点位置预览，X，Y位置可动态变换； 完成各种电子水准(Leica、Zeiss、Topcon)的数据格式转换(科傻平差格式、距离定权、测站定权、清华三维平差格式、各种观测手簿格式)； 完成GPS的GGA文件提取NEH，高明(Garmin)手持机的txt到AutoCAD的dxf格式； 完成经纬仪加测距仪的数据自动转换到碎部格式文件(可以带点号)； 完成换带计算和北京54到北京地方的转换； 实

29、现全站仪观测数据轻松变换到道亨oog文件，可以完成可视化的正反算工作。2.2 编写本设计软件的原因 通过对以上软件的调研和分析，可以看出这些软件都是非常好的沉降软件，都涵盖了很多功能，这也是其能得到认可的原因。但其处理有些数据也有些许不便之处，虽然可用的软件很多，但是普遍存在价格偏高，操作繁琐复杂的特点。这些软件都是针对大型沉降工程而设计开发的，对于一般中小型的沉降观测工程来说，不需要功能如此强大的软件，也不会有如此多的资金来购买软件。所以，对于有些沉降观测只需将其数据进行平差处理，并输出其报表和沉降图就可以了，且其平差方法也较简单，并不需要功能复杂的软件来处理。所以，编写一个适用于这些工程的

30、沉降观测数据处理软件，使其既能快速进行数据处理，又能快捷地输出数据报表和沉降图是必要的，开发一个简单实用而且具有实惠性质的小型沉降观测数据处理软件是很有必要的。2.3 该软件的设计需要解决的问题沉降观测要实现的功能是比较多的，根据不同的工程要求，应提交不同的最终报表。本软件功能比较简单，对于数据预处理、选择平差方式、生成沉降点位图、沉降等值线图、点位查询等功能均不具备，其所能达到的功能包括：数据输入、进行简单的数据平差，计算本次沉降和累积沉降量，绘制沉降曲线图。2.3.1 简单化的数据输入数据输入是基础工作，其输入方式可以采用：直接在Excel表中输入；利用软件输入；事先在数据库中输入，再将数

31、据库与系统挂接。对于较大工程或精度要求较高的观测，需要对观测数据进行预处理，以检查观测数据是否符合精度要求；有时可以在数据库中进行数据预处理，这种情况下，其数据输入就需要通过挂接的方式实现。有些软件可以输入全部数据，即通过输入点号，系统自动生成对应的工程，大部分的软件都通过这种方式输入数据。在Excel表中输入数据也是一种较好的方式，这种方式减轻了相关的代码编写过程，且方便易行，输入完毕后保存Excel，只要软件能够实现打开Excel工程即可。本设计的数据输入就是在Excel表中直接进行数据的输入。2.3.2 自动进行数据处理编写软件的目的主要就在减轻人工计算数据的工作量，因此，实现自动化地处

32、理数据也就成了关键性的任务。沉降观测需要先在待观测建筑物周围作控制测量，然后根据闭合圈的控制点引出支水准路线，对沉降点进行观测。所以，必须先处理闭合圈的数据。而支水准路线可能比较多，所以其平差计算就成了数据处理的重点。本设计在输入相应的数据后，点击相应的按钮即可完成平差工作。2.3.3 自动输出沉降数据报表数据报表是沉降观测所必须的输出资料，也是绘制沉降曲线图所必要的依据。这一步需要解决如下问题： 自动提取沉降观测点号； 将相应日期、相应点的高程、荷载赋予报表； 计算各观测点的本次沉降、累积沉降量。2.3.4 一步绘制沉降曲线图每一点都要绘制一张沉降曲线图，这就要合理地安排坐标系，以保证各点的

33、曲线图都能够正常输出。 另外，本设计能一步输出全部点的沉降曲线图，以方便查看各点的沉降情况。3沉降观测数据处理软件设计思路3.1 沉降观测数据处理软件的功能板块及其介绍本设计采用的设计思路是，根据沉降观测数据处理的各个步骤，来设置软件的各个功能。基本达到覆盖所有的沉降观测在数据处理方面的要求，并且这些功能在时间和空间层次的安排上，都按照实际的处理步骤进行排列，使软件运行起来完全符合平时正常的数据处理顺序和数据处理习惯。根据平时的工作习惯，本设计主要分成了三大板块：3.1.1 文件操作板块 此版块在程序中以菜单中“文件”功能按钮的形式存在，有三个子菜单:“新建工程”、“打开工程”、“退出”。 第

34、一个子菜单“新建工程”的功能主要是创建一个带有本设计标准输入格式的Excel文档并进行沉降观测数据输入：点号、高差、视距可直接在Excel表中输入，采用这种输入方式的原因是：沉降观测数据量大，周期长，每一期数据都要输入点号、高差和视距；而Excel表本身的输入就很简单，所以点号、高差、视距这样复杂的数据便选择直接在Excel表中输入。在输入点号的过程中，由于闭合圈和支导线不能同时平差，所以两者的点号也就要分开输入，并且两者间要留有间隔，本设计将两者的间隔设为3个单元格。另外，如果某期的观测数据包含不止一条支导线的话，同上原理，两条支导线之间也要留有间隔。初次输入点号、高差、视距时要新建工程，以

35、后再次输入时便可通过打开工程来在Excel表中直接输入。 第二个子菜单“打开工程”的功能主要是打开已经存在的Excel文档。方便再次输入沉降观测数据，同时为数据平差计算做好准备。3.1.2 数据计算板块 本版块的功能设置情况完全是依据实际工作的步骤和流程设置。每一个功能都对应了数据处理的一个步骤，并且该板块的所有功能的前后顺序也是根据正常的平差顺序排列。此版块在程序中以菜单中“平差”功能按钮的形式存在，有二个子菜单：“闭合圈平差”、“支导线平差”。数据处理也是关键性的一步，因为支导线要用到闭合圈中的点的高程，因此必须先进行闭合圈的平差才能进行支导线平差。要完成闭合圈平差和支导线平差；两者的平差

36、分开计算；软件自动计算到最后一期未计算的数据，并自动计算；如果包括支导线，系统在计算完闭合圈后，要接着计算支导线。 第一个子菜单“闭合圈平差”功能是对原始数据中的闭合圈数据进行处理，主要平差原理是水准闭合圈的条件平差。闭合圈的计算是比较简单的，只要从工程的某一行开始遍历，直到单元格的值为空，便是闭合圈的计算范围。那么，只要将这些行的高差、视距求和，输入至下一个单元格；然后按平差原则便可计算出各点的高程。 第二个子菜单“支导线计算”的功能是将平差后的闭合圈中的点作为已知数据来计算支导线中点的高程。计算完闭合圈，便可计算支导线。通过程序判断往下个三行的单元格的值是否为空，来进行支导线平差。支导线平

37、差关键是要自动将支导线起始点的高程输入至相应的单元格。因此，要从头开始遍历单元格，收索到已知点，便将其高程copy至支导线相应的单元格中。各条支导线的处理，可以通过递归的算法来完成，直到所有的的点号都遍历一遍，之后就是简单的数据相加的问题了，将上一点的高程加上两点间高差既是该点的高程。3.1.3 绘图板块 此版块在程序中以菜单中“绘图”功能按钮的形式存在，有二个子菜单：“输出报表”、“绘制沉降曲线图”。 输出沉降报表 报表包括：工程名称、点号、日期、荷载、高程、本次沉降、累积沉降，软件一次性输出； 点号输出：点号自动提取，并排序； 日期、荷载、工程名称、高程均自动提取； 本期高程 上次高程 =

38、 本次沉降； 首次沉降 + + 本次沉降 = 累积沉降。 输出沉降曲线图每一点都输出一个沉降曲线图，工程所有观测点的沉降曲线图一并在picture box中绘制，并打印输出。3.2 沉降观测数据处理软件内业处理工作原理本设计根据功能实现的需要设有三大主要组成部分：数据库，数据处理模块和绘图模块。前面的功能分层中已经有过介绍：Excel软件作为本设计的数据库，作用是存储针对原始数据的处理结果，并且为本设计其他功能板块提供所需要的已知数据。VB平台属于数据处理模块、绘图模块和三大模块的枢纽。其数据处理模块功能是对原始数据进行有效处理，实现快速精确的完成内业计算工作；其绘图模块功能是将前面计算模块每

39、次运行后得到的最终结果，按时间的顺序绘制成沉降曲线图；其枢纽功能是将数据库和计算模块、绘图模块有机的结合起来，实现数据处理和绘图模块对数据库的读写。介绍完本设计的组成部分和它们的功能后，下面介绍的是各模块的工作原理。3.2.1 数据库部分的工作原理数据库是本设计的灵魂组件，没有数据库的存在，其他功能模块就失去了处理的对象，更不可能实现有效数据的累积。而Excel成为本设计数据库的原因前面也提到了，不仅由于它强大的数据库功能，还因为它拥有大量的原始数据资源，有许多的项目可以省去录入原始数据的时间，而是直接利用相关Excel文档，更加节省时间和精力。虽然，Excel有强大的报表功能，但本设计中几乎

40、没有涉及到其报表功能的应用。本设计只用到了Excel的存储和行列定位功能。简单的说，Excel在本设计中的作用相当于一个容器，承载了数据的读取。VB语言相当于取放数据的“手”，因为VB语言可以通过控制行列坐标的方式，读取Excel中指定位置的数据。同样的原理，也可以将数据存放到指定位置中去。3.2.2 数据处理功能模块的工作原理本设计内业计算的实现完全依靠VB强大的数据处理能力。主要应用的手段是VB中对于数组的各种控制语句。选择数组的原因是：Excel的单元格有行列坐标，当VB与Excel取得连接后，可以轻松实现用数组读取原始数据。根据沉降观测数据处理的特点，使用数组进行计算非常简便。使用VB

41、中的数组结合循环语句，可以轻松实现数据入库。总之，选择数组实现计算功能是最为合适的方案。 在进行计算的时候，先通过VB程序与数据库连接，用数组将原始数据读入VB程序，随后按已经编好的VB数据处理代码对原始数据进行处理。处理完数据之后，将得到的结果存入数组。再次使用VB程序连接Excel，进行数据的更新。3.2.3 绘图功能模块的工作原理绘图功能是本设计的着重要实现的功能。它的运行原理是：先通过VB语言连接数据库，读取用于绘制图形的数据，然后在Picture控件上根据数据绘制想要的图形。最后，将Picture控件上的图形提取并保存成图片。本设计中的主要模块的工作原理大致如此，程序的总体框架已经建

42、立，下面的问题是，如何在技术上表示这些工作原理。4沉降观测数据处理软件的设计和实现4.1 该软件设计的技术路线VB与Excel的结合是本设计的一大特点，为实现这一功能，笔者在技术上做了充分的准备。笔者在技术上的准备如下：VB提供了良好的界面设计功能 ,具有强大的数据处理功能 ,而且支持对象的连接与嵌人（OLE）。Excel具有强大的表格处理和数据库功能,能自动生成各种图表, Excel的强大功能还在于它提供的宏语言。用VB编写直接控制Excel操作的程序 ,并充分利用宏编程 ,就能轻松编制成具有界面友好、内容丰富的专业报表及数据曲线的实验数据处理软件。本软件采用vb+Excel来实现，所用到的

43、vb的一些功能介绍如下：4.1.1 利用vb读写excel表 在工程中引用microsoft excel类型库：从工程菜单中选择引用栏，选择microsoft excel 11.0 object library（excel2003），然后，选择确定，以实现在工程中要引用excel类型库。 在通用对象的声明过程中定义excel对象：Public myexcel as excel.application Public myworkbook as excel.workbook Public myworksheet as excel.worksheet 在程序中操作excel表常用命令： set my

44、excel = createobject(excel.application) 创建excel对象 set myworkbook = myexcel.workbooks.open(文件名)打开已经存在的excel工件簿文件 myexcel.visible = true 设置excel对象可见（或不可见） set myworksheet = myworkbook.worksheets(表名)设置活动工作表 myworksheet.cells(row, col) =值给单元格（row,col）赋值myworksheet.printout 打印工作表 myworkbook.close (true)

45、关闭工作簿 myexcel.quit 结束excel对象 4.1.2 VB + excel对象原理简述 EXCEL的对象模型EXCEL是以层次结构组织对象的，其对象模型中含有许多不同的对象元素，这些对象元素就是VB excel对象可以操纵的。在EXCEL对象的层次结构中，最顶层是Application对象，是Excel本身,从该对象开始往下依次是： workbooks对象集，是Application对象的下层，其指的是Excel的工作簿文件。 worksheets对象集，是Workbooks对象集的下层，它表示的是Excel的一个工作表。 Cells和Range对象，它们是worksheets

46、对象的下层，它则指向Excel工作表中的一个或多个单元格。以上介绍的四个对象是 excel对象中最重要也是最常用的对象，要控Excel中的某个具体对象，如某个工作簿中某一表格中的单元格，就必须从Excel层次结构对象的最上层即application对象开始遍历。4.1.3 图形绘制本设计主要使用的绘图控件是PictureBox，下面将介绍PictureBox的相关知识和部分简单操作。PictureBox控件的主要作用是为用户显示图片，实际显示图片由Picture属性决定，Picture属性包括被显示的图片的文件名（及可选的路径名）。要在运行时显示或替换图片，可利用函数LoadPicture来设置Picture属性。提供图片文件名和可选路径名，由LoadPicture函数处理加载和显示图片的细节。PicMain.Picture = LoadPicture(VANGOGH.BMP)PictureBox控件具有AutoSize属性，当该属性设置为True时，PictureBox能自动调整大小与显示图片匹配。如果要用AutoSize属性设置为True的 PictureBox，设计窗体时就需要特别小心。图片将不考