基于MATLAB的平差程序设计

基于MATLAB的水准网和测边网平差程序设计

摘要

MATLAB是目前在研究机构广泛应用的一种数值计算及图形工具软件，它的特点是语法结构简明、数值计算高效、图形功能完备，特别适合非专业编程员完成数值计算、科学试验处理等任务。以往的测量数据处理方法需要编制特定的处理矩阵运算程序，而且程度复杂，难度大。

本文介绍一种基于MATLAB的水准网和测边网的程序设计方法，与其它算法语言相比，具有编程简单，运算速度快的特点。文中分别阐述了水准网和测边网程序的理论基础、实现步骤和运行结果。通过实例的分析，总结出利用MATLAB对测量数据处理有很大的应用价值，它缩短了编程的时间，提高工作效率。

关键词：MATLAB；水准网；测边网；程序设计

ABSTRAC T

MATLAB is one species of numerical-values calculation and graphic tools software which is widely used to apply at research institutions at present. The particularities are: concise grammar-structure、highly efficient in numerical values calculating、complete function of graphs、especially it is adapted to evildoing professional programmer to accomplish the tasks that are numerical-values calculating and scientific experiments treating. The ancient methods of measured data-processing need establishing special proceedings of treating matrices operation, moreover, it is complex and greatly difficult.

This article introduces one programming method dealing with leveling and measuring edge network based on MATLAB. Compared with other algorithm language, it has particularities which are simply programming and quickly operating. The article separately expatiate the theories basics、realizing steps and running results at leveling and measuring edge network. With the analysis of examples, it has prodigious application value in measured data-processing by use of MATLAB. Moreover, it shortens programming time and improves working effectiveness.

Key words：MATLAB；leveling network；measuring edge network；programming

毕业设计目录

目录

绪论 (4)

1. MATLAB软件简介 (5)

2．MATLAB 在测量平差中的应用 (6)

2.1测量平差原理的概述 (6)

2.2平差程序总体方案 (7)

3.水准网平差程序 (8)

3.1程序的功能 (8)

3.2水准模型网的间接平差 (8)

3.2.1 “权”值的确定 (8)

3.2.2 水准路线的平差计算 (9)

3.2.3 精度评定 (11)

3.3水准网间接平差程序信息设计 (11)

3.4 水准网程序与使用说明 (12)

3.4.1 水准网程序流程图 (12)

3.4.2 水准网程序的使用 (12)

3.5案例 (13)

4. 测边网平差程序设计 (15)

4.1数学模型 (15)

4.1.1 误差方程和法方程的组成 (15)

4.1.2 边长观测的权 (15)

4.1.3 解算法方程 (16)

4.1.4 精度评定 (19)

4.2 测边网平差信息设计 (20)

4.2.1 主要的技术要求 (21)

4．3利用MATLAB的绘图语句绘制网图 (21)

4.4测边网程序和使用说明 (22)

4.5 程序代码说明： (23)

4.6程序的使用算例 (25)

结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

附录一 (32)

附录二 (36)

附录三 (46)

东华理工大学毕业设计绪论

绪论

作为一名测量技术人员，如果不掌握一门PC机编程语言与便携计算工具，要想提高测量工作的效率几乎寸步难行。测量需求的多样性与复杂性，造就了测量计算鲜明的个性化特点，这就是在商业测量计算软件高度发达的今天，掌握一种实用的程序语言进行编程计算仍有广泛的市场需求的重要原因。

当今较流行的计算机程序语言基本上都是基于Windows的，例如Turbo Pascal,Visual Basic,Visual C,Borland C++等，这些程序语言的优势是基于对象及可利用Windows丰富的系统资源，应用它们可以开发出界面非常丰富和友好的应用程序，其劣势主要有以下几点：

1.Windows程序都非常庞大，学习并熟练掌握它们并非易事。

2.虽然市场上已有的多种专用的测量平差软件都是采用C语言开发的，但这些软件价格都比较贵，而且都带有加密狗，一次只能供一个用户使用。出于商业目的，开发商不会公开程序源代码，这为修改程序功能以适应用户的特殊需求带来了不便。

3.在测量生产中，经常需要根据工程的实际情况进行一些个性化的数值计算工作，这些数值计算工作无固定模式，这就需要求测量技术人员最好能熟练掌握一种适用于数值计算的程序语言，以便提高测量计算的效率。

4.C语言的数值计算语句不够丰富，例如，在测量平差计算中，经常需要进行的矩阵运算，尤其是解法方程的矩阵求逆不能直接使用语句实现，而必须应用计算机算法编程实现。

如果不是基于商业软件开发，只为满足实际测量工作计算需要，则C语言的劣势就变成了MATLAB语言的优势。