1(武汉大学)2016 2017工程控制网数据处理软件设计 函授测验作业

入
V ΔX dB dB ΔX V J dL J dL ΔY i j ΔY V dH dH ΔZ ij i j ΔZ
式中，可求得最小二乘残差
QV Q B(B T PB) 1 BiT QV
1 i
2
式中 c 为任一常数，一般是选 0i 中的某一个值； （4） 、 反复进行第二项和第三项， 即进行： 平差—方差分量估计—定权后再平差， 直至 01 = 0 2 =…= 0 m 为此，或通过必要的检验认为各类单位权方差之比等于 1 为止。 3、根据教材中的高斯投影正反算程序代码编写高斯投影换带计算点的程序。 答：高斯投影平面直角坐标换带计算程序： 相邻两带的高斯平面直角坐标换算（由第一带（西带或东带）的 XY 换算为第二 带（东带或西带）的 XY） A=（54，80）？输入 54 或 80（54 为北京坐标系，80 为西安坐标系） JX=(1,2,3)? 输入正反换带三项信息（1 为正算，2 为反算，3 为换带计算） ，选择 3 X(0)m？ 输入该点坐标 X 值、 D=(60,30,0)？ 输入 6 或 3 时，Y 带有带号和 500 公里常数，输入 0 时 Y 值去掉 带号和 500 公里自然数 L(1) □□□？ 输入该点所在中央子午线（旧带值） Y (0) □□□? 输入该点去掉带号和 500 公里常数的自然数 Y 值 B(0) □□□= 计算该点大地坐标纬度 B 值，度分秒 L(0) □□□= 计算该点大地坐标经度 L 值，度分秒 L (i) □□□? 输入该点要换算的所在中央子午线（新带值）
}
ToPointName[j] == if(FromPointName[j] ToPointName[i]) == FromPointName[i] &&
{
dDX=DX[i]-DX[j]； dDY=DY[i]-DY[j]； dDZ=DZ[i]-DZ[j]； dDS=DS[i]-DS[j]； CString2Char(FromPointName[i],Temp1)； CString2Char(ToPointName[i],Temp2)；

m1
其解为 S 1W
2） 、方差分量估计的计算步骤 （1） 、将观测值按等级或按不同观测来源分类，并进行验前权估计，即确定各类
1 ， P2 ，…， P ； 观测值的权的初值 P m
（2） 、进行第一次平差，求得 Vi T PiVi ； （3） 、 按赫尔默特公式进行第一次方差分量估计，求得各类观测值单位权方差的 第一次估计值 0 ，再依下列定权： c Pi 2 0
V B x l

按间接平差原理可以得到参数 x 的最小二乘解为 将
V B x l 0 ΔZ ΔY

x ( B T PB ) 1 B T

代
ΔZ 0 ΔX m1 ΔY l ΔX m 2 ΔX m3 l ΔY 0 m 4 l ΔZ ij
2 2 2
2
X(i)m= 计算该点新带的 X 值 D=(60,30,0)？ 输入该点新带 60 或 30 时，Y 带有带号和 500 公里常数，输入 0 时 Y 值去掉带号和 500 公里自然数 Y(i)m= 计算该点新带的 Y 值（D 输入 0 时 Y 去掉了带号和自然数值；D 输入 6 或 3 时 Y 值带有带号和 500 公里常数） G(i)m= 计算该点在新带的中央子午线收敛角值，度分秒
int i,j,k； double dDX, dDY,dDZ, dDs； FromPointName.SetSize(10)； ToPointName.SetSize(10)；
strcpy(InputDataFile,”F://重复基线差.txt”)； strcpy(InputDataFile,”F://重复基线差结果.txt”)；
姓名： 专业： 测验作业一：
函授站：
年级：
1、简述控制测量观测值粗差探测的基本方法。 答：控制测量观测值粗差探测的原理：将标准化残差作为统计量，以标准化残差 的大小判断观测值是否存在粗差， 然后将标准化残差超限的观测值剔除后重新平 差。 由于最小二乘平差的牵连作用，一个观测值含有粗差会使多个观测值的标准 化残差超出限差， 实际计算中并不是将所有超限的观测值都作为含粗差的观测值 剔除，而是将绝对值最大且超出限差的观测值剔除，然后重新平差，在进行数据 探测， 直到所有的标准化残差均不超限为止。最后用没有粗差的观测值平差作为 最终的平差结果。 控制测量观测值粗差探测的平差公式与算法： 以间接平差为例说明数据探测法的具体算法。 设误差方程为
算函数完成。 观测值残差 Vi 的方差为
v2 02 q v
i
i
标准化残差为
vi
~ i
~
vi
v2
i
当观测值没有粗差时， v 定的限值时即认定观测值 答：1） 、估计公式：
是服从标准正态分布的随机变量。当 vi 大于给
~
Li
存在粗差。
2、 简述边角控制网进行方差分量估计的必要的性。
ToPointName[j]
==
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
if(FromPointName[j] FromPointName[i])
==
ToPointName[i]
&&
{
dDX=DX[i]+DX[j]； dDY=DY[i]+DY[j]； dDZ=DZ[i]+DZ[j]；
dDS=DS[i]+DS[j]；
CString2Char(FromPointName[i],Temp1)； CString2Char(ToPointName[i],Temp2)；
姓名： 专业： 测验作业二：
函授站：
年级：
1、分析说明设计 GPS 控制网数据处理软件的主要功能模块。 答：GPS 控制网数据处理软件的主要功能模块： 1）、文件管理模块 主要功能是新建 GPS 数据处理文件， 也可以原有文件并对文件进行编辑和保 存等操作。 2）、项目属性模块 可以建立参考椭球，输入投影椭球参数、投影参数、观测精度、控制网精度 等级等相关数据。 3）、数据转换及导入 从 GPS 接收机下载观测数据，并将观测数据导入程序，准备进行下一步基线 解算。一些处理软件自带数据转换模块，可将其它数据文件格式转换为该软 件数据文件格式，再导入观测数据。 4）、基线解算模块 导入观测数据后，按照对应时段输入相应接收机的天线高及测点名称，进行 基线解算参数设置，其中包括：选择结算基线，卫星高度截止角，采集历元 间隔，参考卫星，方差比，观测时段长，合格解选择等，基线解算完成后可 显示基线边、同步环、异步环相对精度。结算成果合格可以进行下一步平差 解算，若成果不合格通过调整基线解算参数，删减观测数据，删减不合格基 线等方法，再次重新结算不合格基线直至解算合格。 5）、平差解算模块 该模块功能主要是进行三维自由网平差，二维约束平差，高程拟合平差，且 显示出平差成果及各项平差精度。 6）、成果报告模块 平差成果报告内容，输出文件格式均可在该模块中进行编辑，预览和打印。 2、简述 GPS 控制网数据处理中的基线向量的格式转换。 答：GPS 控制网数据处理中的基线向量的格式转换： 采用了两种以上软件解算得到网中的基线向量时，首先查看不同软件的基线 向量的方差之比是否存在系统性偏差，若其比值为 1：m1：m2，则进行匹配处 理，对第 1 种软件的基线输入 1 作为基线方差因子，生成 CosaGPS 的基线输入 文件（工程名.GPS3dVector） ，将其名称改为 V1.GPS3dVector，对第 2 种软件的 基 线 输 入 m1 作 为 基 线 方 差 因 子 ， 生 成 CosaGPS 的 基 线 输 入 文 件 （ 工 程 名.GPS3dVector） ，将其名称改为 V2.GPS3dVector，对第 3 种软件的基线输入 m2 作为基线方差因子，生成 CosaGPS 的基线输入文件（工程名.GPS3dVector） ，将 其名称改为 V3.GPS3dVector，最后将 V1、V2、V3 三个文件合并在一起并命名 为工程名.GPS3dVector，再进行后续平差处理。 3、答：编写计算重复基线差的子程序。 答：计算 GPS 重复基线差的子程序： Viod main()
2 1 N 2 tr N 1 N 2



2 01

02 , W V1T P1V1 V2T P2V2
2
T


T
其解为 S 1W 同理。可得 m 类观测值的赫尔默特估计公式：
m m m1
S W
InputData=fopen(InputDataFail,”rt”)； OutputData=fopen(InputDataFail,”wt”)；
for(i=0；i<2；i++) { fscanf(InputData,”%s%s%1f%1f%1f%1f\n”,Temp1,Temp2,&DX[i],&DY[i] ,&DZ[i],&DS[i])； FromPointName[i]=Temp1； ToPointName[i]=Temp2； } for(i=0；i<2；i++) for(j=i+1；j<2；j++) {
通过公式推导两类观测值按间接平差时的赫尔默特估算公式为：
2 2 21
S W

21
式中
n 2tr N 1 N tr N 1 N 1 1 S 1 1 1 tr N N N N 1 2




2
n2
2tr N
tr N 1 N 1 N 1 N 2
fprintf(OutputData,”%s%s%12.31f%12.31f%12.31f%12.31f%12.31f%12.31f%1 2.31f%12.31f%12.31f%12.31f%12.31f%12.31f\n”,Temp1,Temp2,DX[i],DX[j], dDX,DY[i],DY[j],dDY,DZ[i],DZ[j],dDZ, DS[i],DS[j],dDS,)； break；
V0
V 的权逆阵为
的对角线元素
q v1 , q v2 , , q vn
是观测值残差
v1 , v 2 , v n
的权倒数。当观测值独立
时，
q vi 1 Bi ( B T PB ) 1 BiT pi
1 T 1 T L A 其中， pi 是观测值 i 的权倒数， i 是 A 的第 i 行， Bi ( B PB ) Bi 可用权倒数计
{ FILE*InputData； FILE*OutputData； char InputDataFile[200],OutputDataFile[200]； CArray<double,double>X； CStringArray FromPointName； CStringArray ToPointName； char Temp1[80],Temp2[80]； double DX[100],DY[1000],DZ[100],DS[100]；
现设在 L 中包含有两类相互独立的观测值 L1 和 L2 ，它们的权阵分别为 P1
n1 1 n2 1
n1 n1
和 P2 ，并且 P12 =0，根据间接平差原理，可知误差方程分别为：
n2 n2 V1 B1 X L1 V B X L2 2 2
且有下列关系式：
L V B P L 1 ,V 1 , B 1 , P 1 L2 V2 B2 0
T T
0 P2
T N B T PB B1 P1 B1 B2 P2 B2 N 1 N 2 T W B T PL B1 P1 L1 B2 P2 L2 W1 W2