测量平差程序设计

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 (1)

设计资料: (1)

一、课程设计的目的 (2)

二、课程设计的任务和内容 (2)

三、课程设计阶段 (2)

四、组织方式进度安排 (3)

五、考核与成绩评定 (4)

六、参考文献： (4)

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。

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：