边角三角网平差程序的设计书
水准网条件平差程序设计毕业论文
本科生毕业设计说明书(毕业论文)
题目:水准网条件平差程序设计
学生姓名:房新明
学号:1072143138
专业:测绘工程
班级:测绘10-1班
指导教师:郭义
水准网条件平差程序设计
摘要
近年来,随着我国经济的快速发展,国家大力于投资各种铁路建设和公路建设,测绘工程的运用也越来越突出。以水准网布设的高程控制网在各类工程中随处可见。但观测到的数据存在着各种各样的误差,这就需要我们通过简易平差或严密平差来对数据进行处理,从而使数据能够达到工程的预期精度。
本文主要研究如何解决绘图软件行业标准的网络数据处理问题。从水准网的结构,平差基本原理、调整模型,基本方程及其解,并对法方程组成,求解,平差值的计算及其精度评定作了介绍。和Visual studio6.0编程软件的利用,利用C语言是程序设计的相干事情。在今后的测量工作中,可结合实际平差方案进行平差计算。
关键词:平差模型;精度评定;程序设计
Leveling Network Adjustment Program Design
Abstract
In recent years, with China's rapid economic development, the state vigorously investment in all kinds of railway construction and road construction, the use of mapping project is also more and more prominent. In order to control the network level network in various engineering in everywhere. But the observed data exist various error, this needs us through simple adjustment or rigorous adjustment for data processing, so that data to achieve the desired precision engineering.
第3讲(三角网条件平差
ˆ cos TCE
其中: 其中:
ˆ ˆ = S sin L1 S BC AB ˆ sin L2
ˆ ˆ ˆ ˆ sin L1 sin L4 sin L7 sin L12 ˆ S CE = S AB ˆ ˆ ˆ ˆ sin L2 sin L5 sin L8 sin L11
三角网条件平差 三角网条件平差
ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ L3 + L6 + L9 + L12 + L15 − 360 o = 0
v 3 + v 6 + v 9 + v12 + v15 − w = 0
w = −( L3 + L6 + L9 + L12 + L15 − 360 o )
2012-4-25
4
第三章 条件平差
sin L2 sin L5 sin L8 sin L11 sin L14 w = − ρ ′′1 − sin L sin L sin L sin L sin L 1 4 7 10 13
6
2012-4-25
第三章 条件平差
第四节
二、条件方程的列立 3. 极条件 大地四边形:取一顶点( 为极点, 大地四边形:取一顶点(D)为极点,从极点 出发的各条边之比等于1 把边长比换为角度正弦比。 出发的各条边之比等于1。把边长比换为角度正弦比。
多测回测角测站平差用户手册
多测回测角平差计算程序
用户手册
铁道第三勘察设计院集团有限公司
航遥测绘分院
2007年8月天津
目录
一、软件的安装 (1)
二、程序的主界面 (1)
三、程序的菜单 (2)
1、文件菜单 (2)
打开数据 (2)
参数设置 (3)
2、计算菜单 (6)
3、报表输出 (6)
输出目录位置 (6)
输出观测手薄 (7)
输出测站平差报告 (8)
输出《TSDI_HRSADJ》计算数据 (9)
输出清华山维导线数据 (10)
输出清华山维网数据 (12)
分组观测数据平差合并 (13)
多测回测角平差计算程序是专门用于处理由铁三院开发的Leica1200、1800、2003多测回测角机载程序输出的*.tpt文件的软件,该程序适用于国标四等及以上等级的平面控制测量(包括导线和三角网测量),该程序的主要功能是进行测站数据的平差和计算,输出平差报告,输出可以打印的电子记录手薄,输出清华山维导线计算的数据。
一、软件的安装
安装平台:Windows 2K/XP/2003,Excel2000及以上版本。
该程序是绿色不需要安装的程序,该程序只要将程序拷贝到任何位置都可以运行。
二、程序的主界面
三、程序的菜单
1、文件菜单
打开数据
用户打开数据的方法有两种,一个是直接双击tpt文件(像打开word文件一样),另一个是使用程序菜单里的打开数据功能。
当用户需要批量处理测站文件时,可以一次打开多个文件进行处理,当用户需要输出清华山维格式的导线数据(msm)文件时,尽量将整个计算段落的数据一次都选全。
当用户打开数据后,程序立即对tpt文件进行格式和数据进行容错检查,防止系统出现异常,当打开的tpt文件中存在错误时,程序将立即用记事本程序打开出错的文件,并提示错误类型,只有通过了程序错误检查的文件才能进行下一步的计算和输出。
三角网条件平差计算
§3-4 三角网条件平差计算
2学时
三角网测量的目的,是通过观测三角形的各角度或边长,计算三角网中各未知点的坐标、边的长度及方位角等。三角网按条件平差计算时,首要的问题是列出条件方程。因此了解三角网的构成,总结其条件方程的种类及各种条件方程的组成规律是十分重要的。
三角网的种类比较多,网的布设形式也比较复杂。根据观测内容的不同,有测角网、测边网、边角同测网等;根据网中起始数据的多少,有自由三角网和非自由三角网。自由三角网是指仅具有必要起算数据的三角网,网中没有多余的已知数据。如果测角三角网中,只有两个已知点(或者已知一个已知点的坐标、一条已知边的长度和一个已知的方位角),根据数学理论,以这两个已知点为起算数据,再结合必要的角度测量值,就能够解算出网中所有未知点的坐标。如果三角网中除了必要的起算数据外还有其它的已知数据,或者说已知数据有冗余,就会增加对网形的约束,从而增强其可靠性,这种三角网称之为非自由三角网。无论多么复杂的三角网,都是由单三角形、大地四边形和中点多边形组合而成的。
在本节,我们先讨论三角网条件平差中条件方程个数的确定问题,然后主要讨论测角三角网的条件方程的形式问题。
一、网中条件方程的个数
三角网平差的目的,是要确定三角点在平面坐标系中的坐标最或然值。如图3-9所示,根据前面学到的测量基础知识,我们知道,必须事先知道三角网中的四个数据,如两个三角点的4个坐标值,或者一个三角点的2个坐标值、一条边的长度和一个方位角,这4个已知数据我们称之为三角网的必要起算数据。有了必要起算数据,就可以确定三角网在平面坐标系中的位置、网的大小及其方位,就可以计算三角网中未知点的坐标。
平面控制测量平差计算设计书
平面控制测量平差计算设计书
一.概述
1.任务来源:
2.任务目的:计划在九合乡开发建设,需要测绘1:10000地形图
3.任务量:根据开发区提供1:10000地形图1份及已有控制点成果一套,从满
足测图工作需要(密度、精度、经费等多方面)角度出发,完成一份相应等级控制网的技术设计图和技术设计书。
4.作业围:。
5.作业容:根据建设规划要求,首先需要在燕郊约30km2的测区围建立三等三角
网、测边网或导线网,高程采用三等水准测量测量方式。
6.行政隶属:中华人民国省三河市。燕郊辖区包括行宫、小各庄、王各庄、枣林、
北蔡各庄、樊村、辛庄、南巷口等,测区面积共30平方公里。
7.完成期限:2011年12月22日~2012年1月1日,为期10天。
二.作业区自然地理概况与已有资料情况
三.引用文件
1.《国家三、四等水准测量规》(GB12898—91);
2.《城市测量规》(CJJ8-99);
3.《工程测量规》(GB50026-2007)
4.《测绘技术设计规定》
5.《全球定位系统(GPS)测量规》
四.成果主要技术指标和规格
坐标系:平面控制网采用高斯平面直角坐标,参考椭球体为克拉索夫斯基球体。高斯投影直角坐标系采用三度带其中央子午线是117°。
高程基准:采用1985国家高程基准,在已有高程控制网的地区进行测量时,可沿用原高程系统,当小测区有困难时,采用假定高程坐标系统。高程控制网均采用四等测量方法和精度。
时间系统:时间
投影方法:采用高斯正形投影3°带平面直角坐标系统。
精度或技术等级:
导线测量的主要技术要求
②当测区测图的最大比例尺为 1:1000 时,一、二、三级导线的导线长度、平均边
Excel环境中控制测量三角网平差及坐标计算
收稿日期:2003 03 25
作者简介:余梁蜀(1964 ),女,四川重庆人,副教授,长期从事工程建设管理与工程测量的教学与科研工作.
第37卷第1期2004年2月武汉大学学报(工学版)
Engineering Journal of Wuhan U niversity Vol.37No.1Feb.2004
文章编号:1671 8844(2004)01 063 05
Excel 环境中控制测量三角网平差及坐标计算
余梁蜀1,张宗孝2,马 斌2,孟文杰2
(1.西安交通大学,陕西西安 710049; 2.西安理工大学,陕西西安 710048)
摘要:将Excel 的表格特性和测量计算传统的列表格式结合起来进行控制测量三角网的平差和坐标计算,有效
地克服了Fortr an 或Basic 语言编程后台计算、外业资料和已知条件的输入不直观、出现错误比较难检查的缺陷.充分地利用Ex cel 强大的功能和良好的人机交互对话界面,方便地进行数据处理和函数运算,迅速的制作复杂图表的特性,将整个计算过程展示在前台,易操作、易修改、透明度高,是控制测量计算的有效方法之一.
关键词:电子表格;控制测量;三角点;坐标中图分类号:T B22 文献标识码:A
Area triangulation adjustment correction and coordinate calculation
of control surveying based on Excel platform
YU Liang shu 1,ZHANG Zong x iao 2,MA Bin 2,MENG Wen jie 2
边角网平差总结报告
总结报告
组名:
指导老师:
一、实习任务书 ................................................................................................................................................... - 2 -
二、小组总结报告 ................................................................................................................................................. - 5 -
2.1、实习目的、任务 ................................................................................................................................... - 5 -
2.2、实习组织 ............................................................................................................................................... - 5 -
2.3、功能设计 ............................................................................................................................................... - 6 -
清华三维平差2000说明
清华三维智能图文平差2000的说明书一直无电子版本。
现在介绍北京威远图仪器有限责任公司的TOPADJ工程测量控制网平差系统,
实际上它是清华三维平差软件的翻版,两个软件属同人开发,内容大同小异,请看:
TOPADJ测量控制网平差软件
产品概述
TOPADJ测量控制网平差软件,全汉化,实时在线帮助,
只需半小时培训工作,即可上机操作,功能强大,操作简单。
系统结构
系统功能
∙地形控制:带高程的导线简易平差、交会计算、大地四边形计算、中点多边形计算、线形三角锁计算。
∙大地测量:高斯投影正反算及换带计算、空间坐标转换、测距仪加常数检验。
∙高程控制:水准网平差、三角高程网平差、三角高程导线网平差。
∙平面控制:导线网相关平差、单一附/闭合导线条件平差、三角网与边角网平差、所有测量控制网的平差与优化设计。
系统特性
∙可处理各种网形
o平面和高程控制网
o秩亏网及拟稳网
o不等精度网的混合处理
o概算、平差、优化设计
∙输入便捷
o具有现代电子表格效能的数据编辑和操作环境
o输入时坐标, 高程, 差值等自动计算, 并辅以网图动态显示
o观测输入具有标准格式和多种常用格式可选, 还可自定格式
∙成果输出
o图形和文字成果输出完整美观
o标准TXT文件,可随意修饰,更符合您的意愿
o提供了网图与纸张自定义格式的打印, 成果打印, 格式和有效位数等可控易控, 并具有打印前的预显功能
∙互用性强
o支持网内多区域数据合并。可直接读入电子测量记簿的整理数据, 可直接读入其他平差系统的数据文件
∙问题分析
o自动求解控制网各种路线闭合差
o提供了多种粗差定位和自动剔除功能. 具有如验后定权法等多种平差方法可选
MATLAB测量平差程序实习报告
测量平差程序设计
课程设计任务书
专业班级:____ __ __________
指导教师:____ _____________
小组成员:
目录
设计题目 (2)
设计资料: (3)
一、课程设计的目的 (3)
二、课程设计的任务和内容 (4)
三、课程设计阶段 (4)
四、组织方式进度安排 (5)
五、考核与成绩评定 (6)
六、参考文献: (6)
七、实习报告: (5)
设计题目
边角三角网平差程序设计
设计资料:
一、课程设计的目的
学生在学习完误差理论与测量平差基础、测量平差程序设计基础等课程的基
础上,设计一个完整的测量数据处理程序,培养学生综合应用量数据处理与计算机应用能力,培养学生主动学习,创新设计能力。
二、课程设计的任务和内容
1.课程设计任务:
在两周的时间内应用者Matlab程序设计语言编制一个完整的边角网严密平差程序,要求有简易的界面,数据输入采用文本输入,采用间接平差模型完成平差的基本计算,能够画出控制网图,输出基本的计算结果,并根据设计过程完成设计报告。
2.程序设计主要内容包括:
1.系统功能设计
2.界面设计
3.流程设计
4.代码书写
5.程序调试
三、课程设计阶段
1.准备阶段
研究设计任务书,分析设计题目,熟悉原始数据,明确设计内容和要求;制定课程设计计划和进度。
2.熟悉算法模型
阅读误差理论与测量平差基础教材,掌握平面控制网数据处理的数学模型,这里主要是指方向观测量、角度观测量、边长观测量的观测方程和误差方程的构成,研究平面观测数据的组织方法,设计Matlab算法,实现计算的自动表达。
3.功能设计阶段设计程序要实现的功能
测边三角网平差模型的建立及精度评定
测边三角网平差模型的建立及精度评定
姜涛;王婷婷
【期刊名称】《吉林水利》
【年(卷),期】2011(000)011
【摘要】为了满足测区进行大比例尺地形图(或工程测量)的需要,测区平面控制网(点)的基础上进行加密,除了导线测量方法以外,三角测量是一种较好的可行方法。本文着重介绍了测边三角网平差坐标的解算理论依据及三角网平差的精度评定。【总页数】4页(P10-12,16)
【作者】姜涛;王婷婷
【作者单位】吉林省水利水电勘测设计研究院,吉林长春130021;吉林省基础地理
信息中心,吉林长春130051
【正文语种】中文
【中图分类】O141.4
【相关文献】
1.双臂电桥测低值电阻的等/非等精度测量不确定度评定 [J], 张莎;张怡;海莲;张欢;
2.就目前工测等级三角网的精度谈谈其等级精度系列的问题 [J], 孙觉民
3.半参数平差模型估计量的精度评定 [J], 潘雄;刘立龙;陈刚;田玉刚
4.三角网中加测陀螺边的精度探讨 [J], 刘小生
5.建立多精度三角网 [J], 武晓波;王世新;肖春生
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三角网条件平差计算
§3-4 三角网条件平差计算
2学时
三角网测量的目的,是通过观测三角形的各角度或边长,计算三角网中各未知点的坐标、边的长度及方位角等。三角网按条件平差计算时,首要的问题是列出条件方程。因此了解三角网的构成,总结其条件方程的种类及各种条件方程的组成规律是十分重要的。
三角网的种类比较多,网的布设形式也比较复杂。根据观测容的不同,有测角网、测边网、边角同测网等;根据网中起始数据的多少,有自由三角网和非自由三角网。自由三角网是指仅具有必要起算数据的三角网,网中没有多余的已知数据。如果测角三角网中,只有两个已知点(或者已知一个已知点的坐标、一条已知边的长度和一个已知的方位角),根据数学理论,以这两个已知点为起算数据,再结合必要的角度测量值,就能够解算出网中所有未知点的坐标。如果三角网中除了必要的起算数据外还有其它的已知数据,或者说已知数据有冗余,就会增加对网形的约束,从而增强其可靠性,这种三角网称之为非自由三角网。无论多么复杂的三角网,都是由单三角形、四边形和中点多边形组合而成的。
在本节,我们先讨论三角网条件平差中条件方程个数的确定问题,然后主要讨论测角三角网的条件方程的形式问题。
一、网中条件方程的个数
三角网平差的目的,是要确定三角点在平面坐标系中的坐标最或然值。如图3-9所示,根据前面学到的测量基础知识,我们知道,必须事先知道三角网中的四个数据,如两个三角点的4个坐标值,或者一个三角点的2个坐标值、一条边的长度和一个方位角,这4个已知数据我们称之为三角网的必要起算数据。有了必要起算数据,就可以确定三角网在平面坐标系中的位置、网的大小及其方位,就可以计算三角网中未知点的坐标。
第3讲(三角网条件平差
ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ sin L1 sin L4 sin L7 sin L10 sin L13 ˆ 1 0 ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ sin L2 sin L5 sin L8 sin L11 sin L14
ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ sin L1 sin L4 sin L7 sin L10 sin L13 sin L1 sin L4 sin L7 sin L10 sin L13 1 1 ˆ sin L sin L sin L sin L ˆ ˆ ˆ sin L2 sin L5 sin L8 sin L11 sin L14 sin L
三、测角网条件方程的列立
(三)条件方程个数的确定 条件方程个数等于多余观测个数 关键在于确定必要观测个数
r=n-t
t
1.当网中有2个或2个以上已知点时
t=2倍待定点数
2.当网中少于2个已知点时 (1)测角网 (2)测边或边角网 t=2倍总点数-4 t=2倍总点数-3
测角网:n=23 t=12 r=11 测边网:n=14 t=12 r=2 边角网:n=37 t=12 r=25
( x E x E ) wx 206.265( x E x E ) 1000
( y E y B )(ctgL1v1 ctgL2 v 2 ) ( y E y C )(ctgL4 v 4 ctgL5 v5 ) ( y E y C )(ctgL7 v7 ctgL8 v8 ) ( y E y C )(ctgL12 v12 ctgL11v11 ) ( x E x B )(v3 ) ( x E xC )(v6 ) ( x E xC )(v9 ) ( x E xC )(v10 ) wy 0
教学目标掌握三角网条件评差方法和程序
第3讲
教学目标:掌握三角网条件评差方法和程序。
重点难点:条件方程列立,闭合差检核
第3章 控制网平差
3—1 概述
在测量工作中,常要确定某些几何量的大小。由几何量组成的模型称为几何模型。 为了确定一个几何模型,并不需要知道该模型中所有元素的大小,而只需要知道其中部分元素的大小就行了,其它元素可以通过它们来确定。能够唯一地确定一个几何模型所必要的元素,简称必要元素;必要元素的个数用t 来表示。必要元素不仅要考虑其个数,而且要考虑它的类型。由此可知,当某个几何模型给定之后,能够唯一确定该模型的必要元素的个数t 及其类型,t 只与几何模型有关,与实际观测无关。 约定:L ~――真值, L ――平差值, L――观测值
在一个几何模型中,除了t 个独立量以外,若再增加一个量,则必然产生一个相应函数
关系式。例,必要量选为1~L 、2~L 、1~S ,若增加一个量3~L ,
则存在 180~~~321=++L L L ,
若再增加一个量2~S ,则有 1
212~s i n ~
s i n ~~L L S S = 由此可知,一个几何模型的独立量个数最多为t 个,除此之外,增加一个量必然要产生一个相应的函数关系式,这种函数关系式,在测量平差中称为条件方程。
在测量工程中,为了求得一个几何模型中各量的大小就必须进行观测。如果总共观测了该模型中n 个量的大小,若观测个数少于必要元素的个数,即n <t ,显然它无法确定该模型,即出现了数据不足的情况;若观测了t 个独立量,n =t ,则可唯一地确定该模型。由于它们都是独立量,故不存在任何条件方程,在这种情况下,如果观测结果中含有粗差甚至错误,都将无法发现,在测量工作中是不允许这样做的。为了能及时发现粗差和错误,并提高测量成果的精度,就必须使n >t ,若令
附合导线平差程序设计报告
《测量平差程序》课程设计
(报告)
学生姓名:罗正材
学号:
专业:2011级测绘工程
指导教师:肖东升
目录
一、前言 (3)
二、平差程序的基本要求 (3)
三、平差程序模块化 (3)
四、平差中的重要函数 (4)
五、结论 (7)
六、部分源代码 (7)
一、前言
随着测绘科学技术的不断发展,在测量数据的处理中产生很多种平差的方法。在本文中,附合导线近似平差程序是利用C++编程实现的,我们需要将导线网的已知数据信息按照特定的规则输入到.txt 文本中,利用C++程序读取文本数据信息后,对其进行一系列的平差计算,最终获得平差后的结果,并以.txt文本的形式输出且保存,这样就可为测量工作提供一定的参考,还能为测绘数据的管理带来帮助。
二、平差程序的基本要求
平差程序设计与其它程序设计相同,应当满足一定的要求。
(1)程序逻辑结构简单,清晰易读,符合结构化程序设计要求,便于扩展;
(2)运算速度快,占用内存小,内外存之间的交换不宜过于频繁;
(3)数学模型及计算方法正确、先进,计算结果精度高;
(4)适应性强,便于移植,充分考虑各种可能形式,尽量满足不同要求与需要;
(5)方便用户,操作简便。数据输入与用户作业方式与习惯相统一,输出明了、齐全;尽量减少手工处理工作量,操作简便;人机交互性要强。
上述要求,既体现在平差程序的总体设计中,也贯穿于平差程序设计的各个环节中。
三、平差程序模块化
图1
四、平差中的重要函数
(一)、角度制与弧度制的相互转化
C/C++程序设计中,关于角度的计算以弧度制为单位,而在测量以及具体工作中我们通常习惯以角度制为单位。这样,在数据处理中,经常需要在角度制与弧度制之间进行相互转化。这里,我们利用C/C++数学函数库math.h中的相关函数完成这两种功能。
测量平差程序设计
测量平差程序设计
测量平差程序设计是测绘工程中非常重要的一个环节,可以有效地提高测量结
果的精度和可靠性。本文将从测量平差的基本原理、常用的测量平差方法以及测量平差程序的设计流程等方面展开讨论。
一、测量平差的基本原理
测量平差是指通过对测量观测数据进行处理,消除和减小误差,使其符合测量
精度要求的一种数学方法。其基本原理是根据观测数据中存在的误差特性,利用最小二乘法进行误差分析和数据处理,得到更加可靠、准确的测量结果。
二、常用的测量平差方法
1. 闭合式平差方法:闭合式平差方法适用于具有测量闭合环路的情况,通过测
量闭合环路的各个边长和角度,利用最小二乘法求解未知点的坐标。
2. 自由网平差方法:自由网平差方法适用于具有三角网或多边形网的情况,通
过测量各个定点的坐标和边长,利用三角形相似性原理以及最小二乘法进行数据处理,求解未知点的坐标。
3. 条件方程平差方法:条件方程平差方法适用于具有各种观测条件约束的情况,通过设置条件方程,将约束条件引入计算中,通过最小二乘法求解未知点的坐标。
三、测量平差程序设计流程
测量平差程序设计的核心是根据具体的测量任务和要求,设计合适的程序以实
现数据处理和结果计算。以下是测量平差程序设计的基本流程:
1. 数据输入:将测量观测数据输入到程序中,包括测点坐标、角度观测值、边
长观测值等。
2. 参数设置:根据具体的测量方法和要求,设置相关的参数,如平差方法、最
小二乘法的迭代次数、收敛标准等。
3. 数据预处理:对输入数据进行预处理,包括数据格式的转换、异常值的检测
和剔除、数据的排序等。
基于VC环境平面三角网平差系统设计
( uv yn n p igT a o nn P oic l nn ue u Z e gh u4 00 C ia S reiga dMa pn em f Hea rvn i igB ra , h n z o 5 06, hn ) a Mi
Ab ta t t i n e mo u a e i n c n e t n o i g w t ++ p o r mmi gp n i l t i p p rd s rb d t e b sc s l t n sr c :U i z g t d l rd sg o c p d c mb n i C li h a h rg a n r c pe,hs a e e c e h a i ou i i i o
了提高程序设计的规律性, 简化程序设计 , 我们将已知点 也设未知数 , 同时附加已知点改正数为零的约束条件 , 按 附有条 件 的参数 平差进 行平 差 , 并用无 限权 法进 行处 理 。
为 了减 少法 方程 的个 数 , 于 方 向误 差 方 程 , 规 的 对 常 平差 方法一 般都 要 利用 史 赖 伯 规 则 形成 “ 方 程 ” 然 而 和 , 组成 不含定 向角 改 正 数 的 法方 程 。但 是 , 样 处 理 增 加 这 了程 序设计 的复 杂度 。事实 上 , 于 中小 规 模 的 三角 网 , 对 在 目前 的计算 机 上平 差 , 即使 不消 去定 向角 改正 数 , 存 从 储空 间和计 算 速 度 上 都 能 够 满 足 计 算 的 需 要 。 因此 , 程 序不 采用史 赖 伯 规 则 消 去 定 向 角改 正 数 , 是 一 并 将 坐 而
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边角三角网平差程序设计书
一、课程设计的目的
学生在学习完误差理论与测量平差基础、测量平差程序设计基础等课程的基础上,设计一个完整的测量数据处理程序,培养学生综合应用量数据处理与计算机应用能力,培养学生主动学习,创新设计能力。
二、课程设计的任务和内容
1.课程设计任务:
在两周的时间内应用者Matlab程序设计语言编制一个完整的边角网严密平差程序,要求有简易的界面,数据输入采用文本输入,采用间接平差模型完成平差的基本计算,能够画出控制网图,输出基本的计算结果,并根据设计过程完成设计报告。
程序设计主要内容包括:
系统功能设计
界面设计
流程设计
代码书写
程序调试
三、课程设计阶段
准备阶段
研究设计任务书,分析设计题目,熟悉原始数据,明确设计内容和要求;制定课程设计计划和进度。
熟悉算法模型
阅读误差理论与测量平差基础教材,掌握平面控制网数据处理的数学模型,
这里主要是指方向观测量、角度观测量、边长观测量的观测方程和误差方程的构成,研究平面观测数据的组织方法,设计Matlab算法,实现计算的自动表达。
功能设计阶段设计程序要实现的功能
平差程序的基本功能包括数据的输入,平差计算,精度评定、成果输出等;
4.流程和界面设计阶段
根据平差计算的过程和程序功能,画出流程图,设计简易界面实现数据的输入和平差计算和成果输出。在此基础上,根据功能要求,设计简便的界面。
5.代码书写和调试阶段
按照计算流程图和界面设计,根据方向观测值,边长观测值的误差方程的组成,设计Matlab算法,实现误差方程的自动构成,分阶段书写代码,调试实现各个阶段的功能。
6.设计报告撰写阶段
设计报告是对整个设计过程进行综合总结提高,内容包括课设的目的意义、程序设计的内容、算法设计、设计心得等根据设计过程和对测量数据处理以及程序设计的理解进行独立撰写。
四、组织方式进度安排
以小组为单位,每小组5-6人,分工合作共同完成程序设计任务,时间两周,
进度安
排如下:
五、考核与成绩评定
考核内容
根据考勤、课程设计报告、程序结构、程序代码进行综合评定。
成绩评定方法
平时成绩20%,设计报告30%;程序代码50%(程序20%,运行正确30%),总评成绩分为优、良、中、差四个等级。设计报告内容完整,图表清晰,代码书写规范,计算结果正确评为优秀。
六、参考文献:
武汉大学测绘学院误差理论与测量平差基础 2009
北京建筑工程学院测量平差计算自编资料 2011
同济大学 Matlab 控制网测量平差 2006
七、实习报告:
目的与任务:
目的:基于学过的测量平差理论的基础知识,在matlab中编写一个相对完整的数据平差处理程序,旨在让同学们能够将学到的平差理论知识和计算机的MATLAB软件程序编写有机地结合在起来,让同学在实践过程中更加深刻地理解理论知识并尝试去应用,由此提高每个人学生的思考和动手能力。
任务:主要任务就是在实习的两周时间内,分组完成一套完整的关于边角三角网的平差数据处理的matlab的程序代码编写与试调任务,其中主要包括:数据组织与输入、平差计算、精度评定,成果可视化、平差成果输出等。然后小组上交一份实习总结和小组成员各上交一份个人总结(设计书及总结)。
算法与模型:
算法:间接平差方法;
模型:平面控制网中的边角三角网
本次的平差数据处理是采用间接平差的方法(数学模型)而进行的,就三个待定点xy坐标改正数及涉及到的五个观测站的方位角改正数为未知数(11个),进行误差方程的编写和平差计算,精度评定等。
而实际应用是采用所提供的平面控制网中的边角三角网的平差数据模型,分别是就着边长观测量和方向角观测量的观测数据进行平差程序的编写。
程序功能设计:
通过手动地选择数据文件,而后自动地对数据文件中涉及的变量进行赋值和所获得的数据的输出,而后通过实际情况分析得出需要进行平差计算和精度评定等的必要步骤,如本次数据平差的必要步骤就是待定点近似坐标的计算,紧接着就是误差方程的编写,包括系数矩阵和观测权阵的求得,而后就是利用最小二乘法的平差计算和精度评定,并且计算误差椭圆的参数和该椭圆的自动绘制,最后平差成果的输出。
分模块讲解:
数据组织输入和变量赋值
已知点坐标信息:包括已知点数n0,待定点数nd,点号名pn和已知点坐标xy0
观测值精度信息:方向观测值精度md,边长观测值精度ma ,mb
边长观测值信息:包括起点bf1, 终点bf2 ,边长观测值L2
方向观测值:包括测站点df1 ,照准点df2, 方向观测值L1
具体代码截图:
待定点近似坐标的计算
通过所提供的已知点坐标计算得出的已知方位角,在就方向观测值,求出其每一次观测的夹角,而后找出每个测站所拥有的已知点(一个观测方向的两个点)确定其所在观测的行数与其他待定点所在观测方向(必须有一个点是已知点)的关系,求出其他待定点所在观测方向的方位角(注意方位角是否合理问题),而后在边长观测值中找到对应的边长,利用极坐标法最终求得待定点的近似坐标。x0y0. 同时还可以将近似坐标以文本的文件输出,计算代码截图如下:
误差方程式组成
本次平面控制网平差模型中观测量为方向观测量和边长观测量,未知数分为待定点坐标和定点角两类未知数,边角网误差方程的形式如下:
方向观测量:
误差方程:(系数为:b1,c1)
式中常数项:
变长观测量:
误差方程:(系数为:b2,c2)
其中
误差方程的编写要注意两个问题:系数的位置确定和是否待定点的判断。
对于方向观测值,未知数不仅包括各待定点坐标(6个),同样包括各测站的定向角,在未知数排序中,定向角未知数在前,待定点坐标在后,则未知数个数为nz+2*nd=11,对于方向观测值,每一列与定向角对应的系数均为-1,与坐标对应的系数即每一列有5个系数(最多),其他系数均为0,及对应的系数矩阵的数值的确定(注意正负号)。
而对于边长观测值,每一列包括边的两个点的对应的改正数(如果两个点都是待定点的话)四个参数,其他均为0,同样还要注意系数的位置问题。
由于这里分别对方向观测量和边长观测量设置两个数组,分别存储系数阵常数项变量,这里设置b1 b2 c1 c2四个数组。根据观测值序列和未知数序列确定系数矩阵中各元素的位置和大小;这里将误差方程构成设计成一个function函数文件,输入量为已知点信息,近似坐标,边长观