地球科学与环境工程学院水准间接平差实验报告书
课程名：《误差理论与测量平差基础》
学号：
姓名：黄黎东
指导老师：
日期： 2015年12月7日
一、任务概述
利用MATLAB或者C++编程间接平差程序，通过该程序读取观测数据文件，并计算出平差结果。
二、计算结果截图：
图一图二
图三图四三、水准网图
四、输入的数据格式
数据格式为TXT文件，如图所示：
TXT文件格式说明：
（1）第一行格式
第一行分别表示观测个数5个，水准点数4个，未知点3个，
已知点1个，所有数据用英文逗号隔开
（2）已知点数据格式
第二行开始是已知点点号和高程，一行列一个已知点点号和高
程，由于该水准网只有一个已知点，所有只能列出一行。图中
表示已知点点号为1，高程为237.483m
（3）测站起始点号格式
（4）测站终点点号格式（5）高差格式
（6）距离格式该部分表示测站的起始点点号
该部分表示测站的终点点号该部分表示各测站的高差
该部分表示各测站的距离S 五、流程图
六、附件代码
function SDJianJiePingCha()
[FileName,PathName] = uigetfile('*.txt','打开水准观测数据');%打开文件
f=csvread( strcat(PathName,FileName));%打开文件并存在矩阵f中
point=f(1,2);%获取所有水准点个数
n=f(1,1);%获得观测个数n
t=f(1,3);%获得必要观测个数t
y=f(1,4);%获得已知点个数y
XX=zeros(point,1);%初始化XX阵等于0，方便下面把已知点高程和未知点参数估值放到XX阵
B=zeros(n,t);%初始化B阵，方便下面求V=Bx-l中的系数阵B；
for j=1:y
XX(j,1)=f(j+1,2);%把已知点高程放到XX阵中
end
data=f((2+y):end,:);%从文件中获取观测数据，并放到data阵中
h=data(:,3);%从data中获取观测高差，并放到h阵中
P=zeros(n);%初始化权阵P
for j=1:n
P(j,j)=10/data(j,4);%以10km观测值为单位权误差计算权阵P
end
for i=1:n%通过循环求B阵
point1=data(i,1);%获取某个测站的起始点号
point2=data(i,2);%获取某个测站的终点点号
if point1>y&&point2>y%当某测站起始点和终点高程都未知时，求B阵第i行B(i,point1-y)=-1;
B(i,point2-y)=1;
elseif point1<=y&&point2>y%当起始点高程已知和终点高程未知时，求B阵第i 行
B(i,point2-y)=1;
XX(point2,1)=XX(point1,1)+h(i,1);%求第i个参数估值
elseif point1>y&&point2<=y%当起始点高程未知和终点高程已知时，求B阵第i 行
B(i,point1-y)=-1;
XX(point1,1)=XX(point2,1)-h(i,1);%求第i个参数估值
end
end
l=zeros(n,1);%初始化小l阵，方便下面求V=Bx-l中的系数阵l；
for i=1:n%通过循环求小l
point1=data(i,1);
point2=data(i,2);
l(i,1)=-(XX(point2,1)-XX(point1,1)-h(i,1));
end
%带入间接平差数学模型公式进行计算：
r=n-t;%求多余观测数N=B'*P*B;
W=B'*P*l;
x=N\W;
X=XX((y+1):end,1)+x; V=B*x-l;
L=h+V;
a0=sqrt(V'*P*V/r); Qxx=inv(N);
Dxx=a0*a0*inv(N);
%输出计算结果：disp('参数改正数：') x=x'
disp('参数平差值：') X=X'
disp('观测值改正数：') V=V'
disp('观测值平差值：') L=L'
disp('协方差阵：') Dxx
disp('单位权方差：') a0
disp('协因数阵：') Qxx
B
l
P
N
W
end
《测绘程序设计(https://www.doczj.com/doc/197793341.html,)》 上机实验报告 （Visual C++.Net） 班级：测绘0901班 学号：0405090204 姓名：代娅琴 2012年4月29日
实验八平差程序设计基础 一、实验目的 ?巩固过程的定义与调用 ?巩固类的创建与使用 ?巩固间接平差模型及平差计算 ?掌握平差程序设计的基本技巧与步骤 二、实验内容 水准网平差程序设计。设计一个水准网平差的程序，要求数据从文件中读取，计算部分与界面无关。 1.水准网间接平差模型： 2.计算示例：
近似高程计算：
3.水准网平差计算一般步骤 (1)读取观测数据和已知数据； (2)计算未知点高程近似值； (3)列高差观测值误差方程； (4)根据水准路线长度计算高差观测值的权； (5)组成法方程； (6)解法方程，求得未知点高程改正数及平差后高程值； (7)求高差观测值残差及平差后高差观测值； (8)精度评定； (9)输出平差结果。 4.水准网高程近似值计算算法 5.输入数据格式示例
实验代码： #pragma once class LevelControlPoint { public: LevelControlPoint(void); ~LevelControlPoint(void); public: CString strName;//点名 CString strID;//点号 float H; bool flag;//标记是否已经计算出近似高程值，若计算出则为，否则为}; class CDhObs { public: CDhObs(void); ~CDhObs(void); public: LevelControlPoint* cpBackObj;//后视点 LevelControlPoint* cpFrontObj;//前视点 double ObsValue;//高差值 double Dist;//测站的距离 }; #include"StdAfx.h" #include"LevelControlPoint.h" LevelControlPoint::LevelControlPoint(void) {
在图 表9-1 试求： （１）1P 、2P 及3P 点高程之最或然值； （２）1P 、2P 点间平差后高差的中误差。 解:(1)列条件方程式,不符值以“mm ”为单位。 已知3,7==t n ，故437=-=r ，其条件方程式为 ??? ? ???=--+=-+--=-+--=++-01030707742643765521v v v v v v v v v v v v （2）列函数式： 555v h x F +== 故 15=f 0764321======f f f f f f （3）组成法方程式。 1）令每公里观测高差的权为1，按1/i i s p =,将条件方程系数及其与权倒数之乘积填于表9-2中。 2)由表9-2数字计算法方程系数,并组成法方程式:
????????????----------5221251021411013????????????d c b a k k k k +????? ???????---1377=0 表9-2 条件方程系数表 （4）法方程式的解算。 1）解算法方程式在表9-3中进行。 2）[]pvv 计算之检核。 [][]wk pvv -= []467.35=-wk 由表9-3中解得[]47.35-=pvv ，两者完全一致，证明表中解算无误。 （5）计算观测值改正数及平差值见表9-4。 （6）计算321,,P P P 点高程最或然值。 359.3611=+=x H H A P m 012.3722=+=x H H A P m
表9-4 改正数与平差值计算表 （7）精度评定。 1）单位权（每公里观测高差）中误差 2）21,P P 点间平差后高差中误差 mm 0.34 47.35±=±=μmm P m F F 2.252.00.31 ±=±=±=μ
- - - n 目录 一、目录----------------------------1 二、序言---------------------------- 2 三、设计思路------------------------ 3 四、程序流程图---------------------- 4 五、程序及说明---------------------- 5 六、计算结果-----------------------12 七、总结--------------------------- 15 第二部分序言 1、课程设计的性质、目的和任务 误差理论与测量平差是一门理论与实践并重的课程，其课程设计是测量数据处理理论学习的一个重要的实践环节，它是在我们学习了专业基础课“误差理论与测量平差基础”课程后进行的一门实践课程。其目的是增强我们对误差理论与测量平差基础理论的理解，牢固掌握测量平差的基本原理和基本公式，熟悉测量数据处理的基本技能和计算方法，灵活准确地应用于解决各类数据处理的实际问题，并能用所学的计算机理论知识，编制简单的计算程序。 2、误差理论与测量平差课程和其它课程的联系和分工 这次课程设计中所用的数学模型和计算方法是我们在误差理论与测量平差课程中所学的内容，所使用的C程序语言使我们在计算机基础课程中所学知识。误差理论与测量平差课程设计是测量平差和计算机程序设计等课程的综合实践与应用，同时也为我们今后步入工作岗位打下了一定基础。 3、课程设计重点及内容 本次课程设计重点是培养我们正确应用公式、综合分析和解决问题的能力，以及计算机编程能力。另外它要求我们完成1－2个综合性的结合生产实践的题目。如目前生产实践中经常用到的水准网严密平差及精度评定，边角网（导线）严密平差及精度评定等。此次我所选的课程设计课题是水准网严密平差及精度评定，其具体内容如下： 根据题目要求，正确应用平差模型列出观测值条件方程、误差方程和法方程；解算法方程，得出平差后的平差值及各待定点的高程平差值；评定各平差值的精度和各高程平差值的精度。 具体算例为： 如图所示水准网，有2个已知点，3个未知点，7个测段。各已知数据及观测值见下表（1）已知点高程H1=5.016m ，H2=6.016m （2）高差观测值(m)
（误差理论与测量平差础） 课程设计报告 系（部）：土木工程系 实习单位：山东交通学院 班级：测绘084 学生姓名：田忠星学号080712420 带队教师：夏小裕﹑周宝兴 时间：10 年12 月13日到10 年12 月19日 山东交通学院
目录： 1.摘要P3 2.概述P3 3.水准网间接平差程序设计思路P3—P4 4. 平差程序流程图P4—P6 5. 程序源代码及说明P7—P23 6. 计算结果P23—P26 7. 总结P26—P27
一：摘要 在测量工作中，为了能及时发现错误和提高测量成果的精度，常作多余观测，这就产生了平差问题。在一个平差问题中，当所选的独立参数X?的个数等于必要观测数t时，可将每个观测值表达成这t个参数的函数，组成观测方程，这种以观测方程为函数模型的平差方法，就是间接平差。 二：概述： 该课程设计的主要目是对水准网进行间接平差，在输入数据后依次计算高程近似值﹑误差方程和平差计算。 三：水准网间接平差程序设计思路 1．根据平差问题的性质，选择t个独立量（既未知点的高程）作为参数X? 2. 将每一个观测量的平差值（既观测的高程差值）分别表达成 3．由误差方程系数B和自由项组成法方程，法方程个数等于参数的个数t ； 4. 解算法方程，求出参数X?,计算参数（高程）的平差值 X?=X0 +x?； 5．由误差方程计算V，求出观测量(高差)平差值6.评定精度 单位权中误差 V L L+ = ∧ V L L+ = ∧
平差值函数的中误差 四：平差程序流程图 1． 已知数据的输入 需要输入的数据包括水准网中已知点数﹑未知点数以及这些点的点号，已知高程和高差观测值﹑距离观测值。程序采用文件方式进行输入，约定文件输入的格式如下： 第一行：已知点数﹑未知点数﹑观测值个数 第二行：点号（已知点在前，未知点在后） 第三行：已知高程（顺序与上一行的点号对应） 第四行：高差观测值，按“起点点号，终点点号。高差观测值，距离观测值”的顺序输入。 本节中使用的算例的数据格式如下 2,3,7 1,2,3,4,5 5.016,6.016 1,3,1.359,1.1 1,4,2.009,1.7 2,3,0.363,2.3 ,?20s u n PV V r PV V T T +-==σ. ???0????σσQ =
//////////////////////////////////////////////////// // visual C++6.0 编译通过 // //////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////// // 参考资料 // // 部分网络资料 // // 宋力杰《测量平差程序设计》 // //连壁《基于matlab的控制网平差程序设计》 // /////////////////////////////////////////////////// #include
测绘程序设计实验八水准网平差程序设计报告 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
《测绘程序设计》上机实验报告 （Visual C++.Net） 班级：测绘0901班 学号： 04 姓名：代娅琴 2012年4月29日
实验八平差程序设计基础 一、实验目的 巩固过程的定义与调用 巩固类的创建与使用 巩固间接平差模型及平差计算 掌握平差程序设计的基本技巧与步骤 二、实验内容 水准网平差程序设计。设计一个水准网平差的程序，要求数据从文件中读取，计算部分与界面无关。 1.水准网间接平差模型： 2.计算示例：
近似高程计算： 3.水准网平差计算一般步骤 (1)读取观测数据和已知数据； (2)计算未知点高程近似值； (3)列高差观测值误差方程； (4)根据水准路线长度计算高差观测值的权； (5)组成法方程； (6)解法方程，求得未知点高程改正数及平差后高程值； (7)求高差观测值残差及平差后高差观测值； (8)精度评定； (9)输出平差结果。 4.水准网高程近似值计算算法
5.输入数据格式示例 实验代码： #pragma once class LevelControlPoint { public: LevelControlPoint(void); ~LevelControlPoint(void);
public: CString strName;trName=pstrData[0]; m_pKnownPoint[i].strID=pstrData[0]; m_pKnownPoint[i].H=_tstof(pstrData[1]); m_pKnownPoint[i].flag=1;trName=pstrData[i]; m_pUnknownPoint[i].strID=pstrData[i]; m_pUnknownPoint[i].H=0;lag=0;pBackObj=SearchPointUsingID(pstrData[0]);pFrontObj=Sea rchPointUsingID(pstrData[1]);ObsValue=_tstof(pstrData[2]);ist=_tstof(pstrData[3]);trID==ID) {return &m_pKnownPoint[i];} } return NULL; } trID==ID) {return &m_pUnknownPoint[i];} } return NULL; } LevelControlPoint* AdjustLevel::SearchPointUsingID(CString ID) { LevelControlPoint* cp; cp=SearchKnownPointUsingID(ID); if(cp==NULL) cp=SearchUnknownPointUsingID(ID); return cp; } void AdjustLevel::ApproHeignt(void)lag!=1) { pFrontObj->strID==m_pUnknownPoint[i].strID) && m_pDhObs[j].cpBackObj->flag==1 ) { =m_pDhObs[i].cpBackObj->H - m_pDhObs[i].ObsValue;*/ m_pUnknownPoint[i].H=m_pDhObs[j].cpBackObj->H + m_pDhObs[j].HObsValue; m_pUnknownPoint[i].flag=1; break; } } if(m_pUnknownPoint[i].flag!=1)pBackObj- >strID==m_pUnknownPoint[i].strID) && m_pDhObs[j].cpFrontObj->flag==1 ) { =m_pDhObs[j].cpFrontObj->H-m_pDhObs[j].HObsValue;
《测量平差程序》课程设计 （报告） 学生姓名：罗正材 学号：1108030128 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)
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。 这里，我们使用double类型数据表示角度制数和弧度制数。例如：123度44分58.445秒，用double类型表示为123.4458445，其中分、秒根据小数位确定。 在角度制与弧度制的转化中，涉及如下图2所示的两个环节。 度.分秒度弧度 图2 1.角度化弧度函数 double d_h(double angle) //角度化弧度 { double a,b; angle=modf(angle,&a);//a为提取的度值（int类型），angle为分秒值（小数） angle=modf(angle*100.0,&b); // b为提取的分值（int类型），angle为秒值（小数） return (a+b/60.0+angle/36.0)*(PI+3.0E-16)/180.0; } 2.弧度化角度函数 double h_d(double angle) //弧度化角度
{ double a,b,c; angle=modf(angle*180.0/(PI-3.0E-16),&a); angle=modf(angle*60.0,&b); angle=modf(angle*60.0,&c); return a+b*0.01+c*0.0001+angle*0.0001; } 其中，函数modf(angle,&a)为C语言数学库函数，返回值有两个，以引用类型定义的a 返回angle的整数部分，函数直接返回值为angle的小数部分。 （二）近似坐标计算 在平面网间接平差计算中，近似坐标计算是非常重要的一项基础工作。近似坐标是否计算成功是间接平差是否可以进行的必要条件。 1.两方向交会 已知条件：两个点的近似坐标，这两个点到未知点的方位角，如图3所示 图3两方向交会 根据图4.2，设 1 1 α tg k=， 2 2 α tg k=，则很容易写出 ? ? ? ? ? ? - = - - = B P B P A P A P y y k x x y y k 2 1 整理该式，得两方向交会的的计算公式 ?? ? ? ? ? - - = ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? - - B B A A P P y x k y x k y x k k 2 1 2 1 1 1 （4.1）对（4.1）式计算，即可得到未知点的近似坐标。应用中需要注意的是，若两方向值相同或相反，则该式无解。 程序中，定义该问题的函数为：int xy0ang(obser &a1,obser &a2) 2.三边交会 如图4所示，为排除两边长交会的二义性，给出如下三边交会的模型，已知条件：三个
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。附和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，这样就可为测量工作提供一定的参考。 平差程序的基本要求 平差程序的设计与其他程序设计相同，应满足一定要求。 1.程序逻辑结构简单，清晰易读，符合结构化程序设计要求，便于拓展； 2.运算速度快，占用内存小，内外存储之间的交换不宜过于频繁； 3.数学模型及计算方法正确且先进，计算结果精度高； 4.适用性强，便于移植，充分考虑各种可能形式，满足不同需求； 5.方便用户，操作简单，输出明了、齐全，人机交互良好。 上述要求，既体现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。 平差程序中的重要函数 (一)角度制与弧度制的相互转化 C#程序设计中，关于角度的计算以弧度制为单位，而在测量工作中我们通常以角度制记录数据。所以，在数据处理中，通常需要在角度制与弧度制之间进行相互转化。这里我们需要利用相关函数完成这两种功能。 1.角度化弧度函数： static public double DEG(double ang) { int fuhao = (int)(ang / Math.Abs(ang)); ang = Math.Abs(ang); int d = (int)ang; int m = ((int)(ang * 100)) - d * 100; double s = ang * 10000 - m * 100 - d * 10000; return ((d + m / 60.0 + s / 3600.0) * fuhao) / 180.0 * Math.PI; } 2.弧度化角度函数： static public double DMS(double ang) { ang += 1.0E-15;//加上一个小量，以保证进位 int fuhao = (int)(ang / Math.Abs(ang));
目录 目录 (1) 观测误差 (2) 摘要: (2) 关键词: (2) 引言 (3) 1水准测量 (4) 1.1水准测量的原理 (4) 1.2水准网 (5) 2条件平差 (6) 2.1衡量精度的指标 (6) 2.2条件平差的原理 (8) 3水准网的平差 (14) 3.1必要观测与多余观测 (14) 3.2条件方程 (14) 3.3条件平差法方程式 (14) 3.4条件平差的精度评定 (15) 3.5水准网的条件平差 (18) 致谢 (20) 参考文献 (21)
观测误差 —由观测者、外界环境引起的偶然误差 学生： xxx 指导教师：xxx 摘要: 对一系列带有偶然误差的观测值，采用合理的的方法消除它们间的不符值，得出未知量的最可靠值；以及评定测量成果的精度。 关键词: 偶然误差；观测值；精度
引言 测量工作中，要确定地面点的空间位置，就必须进行高程测量，确定地面点的高程。几何水准测量是高程测量中最基本、最精密的一种方法。通过测量仪器，工具等任何手段获得的以数字形式表示的空间信息，即观测量。然而，测量是一个有变化的过程，受仪器、观测值、外界环境因素的影响，观测的结果与客观上存在的一个能反映其真正大小的数值，即真值（理论值），有一定的差异。可以说在测量中产生误差是不可避免的。所以，观测值不能准确得到，在测量上称这种差异为观测误差。根据其对观测结果影响的性质，可将误差分为系统误差和偶然误差两种。前者可以通过在观测过程中采取一定的措施和在观测结果中加入改正数，消除或减弱它的影响，使其达到忽略不计的程度。但是，观测结果中，不可避免地包含了后者，它是不可消除的，但可以选择较好的观测条件或采用适当的数据处理方法减弱它。现在我们要讨论的就是采用适当的数据处理方法来减弱其对水准测量中的影响。
水准网平差 结果 #include 结点水准网外业检核及平差计算 如图所示结点水准网，BM1、BM2、BM3为已知水准点，高程分别为 m H 099.971=,m H 065.1002=, m H 475.963=,观测高差和水准路线 长度见下表，试计算A1点的高程平差值及其中误差。 一、三等水准测量外业检核 1、测站限差 等级 水准仪 型号 视距 (m) 前后 视距差 （m ） 前后视距累计差 （m ） 视线高度 黑红面 读数差 (mm) 黑、红面 高差之差 (mm) 三等 DS3 ≤75 ≤2 ≤5 三丝能读数 2.0 3.0 2、测段、附合路线或环线闭合差 测量等级 测段、路线往返测 高差不符值 （mm ） 附合路线或环线闭合差（mm ） 检测已测测 段高差之差 （mm ） 平原 山岭 三等 K 12± L 12± L 15± R 20± h3 h2 h1 S1 S2S3 二、测段外业计算与检核 测 段 实测高差(m) 往返测高差不符值 （mm ） 往返测高差 不符值限差 （mm ） 测段路线 长度均值（km ） 往返测高差 平均值 （m ） 往测 返测 BM1-A1 -0.178 +0.180 +2 ±5 0.240 -0.179 BM2-A1 -3.147 +3.147 0 ±5 0.175 -3.147 BM3-A1 +0.443 -0.442 +1 ±4 0.127 +0.442 三、外业附合路线或闭合路线计算与检核 附合路线 起点高程 （m ） 实测高差（m ） 终点高程 （m ） 路线长度（km ） 闭合差 （mm ） 限差 （mm ） h 1 h 2 BM1- BM2 97.099 -0.179 +3.147 100.065 0.415 +2 ±7 BM1- BM3 97.099 -0.179 -0.442 96.475 0.367 +3 ±7 BM2- BM3 100.065 -3.147 -0.442 96.475 0.302 -1 ±6 终始H h h H f h -++=21 （注意h2方向） 四、待定点高程最或是值及精度计算 路 线 号 起始点 高程 （m ） 实测 高差 （m ） 结点观 测高程 （m ） 路线 长度 （km ） 权 i i S C P = 改正数V （km ） Pvv 1 97.099 -0.179 96.920 0.240 4.1667 - 2 16.6668 2 100.065 -3.147 96.918 0.175 5.714 3 0 0 3 96.475 +0.442 96.917 0.127 7.8740 +1 7.8740 ∑ 17.755 24.5408 结点高程及中 误差 计算 结点高程: [][] P PH H A = 1= 96.918m 改正数：i A A i H H V 11-= 单位权误差：[] 1 ?0-=n pvv σ=±3.50mm 结点高程最或是值中误差：[] P A H 0??1 σ σ ==±0.83mm 电子水准仪数据处理及平差软件 用户操作手册 中铁二院工程集团有限责任公司 二零零九年 目录 1引言 (1) 1.1 编写目的 (1) 1.2 背景 (1) 2软件的功能和性能 (1) 2.1 软件功能和适用范围 (1) 2.1.1软件的主要功能有： (1) 2.1.2软件的主要输出内容包括： (1) 2.2 软件的性能 (2) 3运行环境 (2) 3.1 硬件设备 (2) 3.2 支持软件 (2) 3.3 数据存储 (2) 4软件安装说明 (3) 5“电子水准仪数据处理及平差软件”使用说明 (3) 5.1选择工作路径 (3) 5.2“电水数据处理”菜单 (4) 5.2.1设置转换参数 (4) 5.2.2生成高差文件 (5) 5.2.3生成平差文件 (6) 5.2.4输出观测手簿 (6) 5.3“高程平差处理”菜单 (6) 5.3.1选择平差文件 (7) 5.3.2闭合差计算 (7) 5.3.3网平差处理 (8) 5.4“结果显示”菜单 ........................................................................ 错误！未定义书签。6“电子水准仪数据处理与平差软件”文件说明 (8) 1引言 1.1编写目的 《“电子水准仪数据处理及平差软件”用户操作手册》是高速铁路沉降观测评估软件之一“电子水准仪数据处理及平差软件”的使用说明，能够指导测量技术人员正确使用“电子水准仪数据处理及平差软件”。 1.2背景 为了满足高速铁路线下沉降变形观测与评估的需要，适应铁路施工与评估单位对其数据处理的要求，中铁二院工程集团有限责任公司研制了自主版权的“电子水准仪数据处理及平差软件”。 2软件的功能和性能 2.1软件功能和适用范围 电子水准仪数据处理及平差软件，是专为我国高速铁路线下沉降观测评估而设计的电子水准仪数据处理与高程平差计算软件。 2.1.1软件的主要功能有： 1、根据需要选择工作路径； 2、根据设置生成高差文件； 3、生成平差文件； 4、输出观测手簿； 5、闭合环自动搜索与闭合差计算； 6、网平差处理与成果输出； 2.1.2软件的主要输出内容包括： 1、可输出高程控制网测段实测高差数据； 条件平差 A=[1 -1 0 0 1 0 0;0 0 1 -1 1 0 0;0 0 1 0 0 1 1;0 1 0 -1 0 0 0]; Q=diag(s); W=zeros(4,1); W(1)=h(1)-h(2)+h(5); W(2)=h(3)-h(4)+h(5); W(3)=h(3)+h(6)+h(7); W(4)=h(2)-h(4)+H(1)-H(2); W=W.*1000; Naa=A*Q*(A'); K=-1.*inv(Naa)*W; V=Q*(A')*K; L=h'+V./1000; X=zeros(1,3); X(1)=H(1)+L(1); X(2)=H(1)+L(2); X(3)=H(2)-L(7); ZWC=sqrt(V'*inv(Q)*V/4); QLL=Q-Q*A'*inv(Naa)*A*Q; ZWC_h5=ZWC*sqrt(QLL(5,5)); 间接平差 h1=1.359; h2=2.009; h3=0.363; h4=1.012; h5=0.657; h6=0.238; h7=-0.595; H1=5.016 H2=6.016 h=[h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7]' s=[1.1 1.7 2.3 2.7 2.4 1.4 2.6]' B=[1 0 0 ;0 1 0; 1 0 0;0 1 0 ; -1 1 0 ; -1 0 1 ;0 0 -1 ] p=diag(1./s) l=[0;0;4;3;7;2;0] W=B'*p*l Nbb=B'*p*B x=inv(Nbb)*W V=(B*x-l) H=h+V/1000 Q=inv(Nbb) n=7; 《测绘程序设计》 上机实验报告 （Visual C++.Net） 班级：测绘0901班 学号： 04 姓名：代娅琴 2012年4月29日 实验八平差程序设计基础 一、实验目的 巩固过程的定义与调用 巩固类的创建与使用 巩固间接平差模型及平差计算 掌握平差程序设计的基本技巧与步骤 二、实验内容 水准网平差程序设计。设计一个水准网平差的程序，要求数据从文件中读取，计算部分与界面无关。 1.水准网间接平差模型： 2.计算示例： 近似高程计算： 3.水准网平差计算一般步骤 (1)读取观测数据和已知数据； (2)计算未知点高程近似值； (3)列高差观测值误差方程； (4)根据水准路线长度计算高差观测值的权； (5)组成法方程； (6)解法方程，求得未知点高程改正数及平差后高程值； (7)求高差观测值残差及平差后高差观测值； (8)精度评定； (9)输出平差结果。 4.水准网高程近似值计算算法 5.输入数据格式示例 实验代码： #pragma once class LevelControlPoint { public: LevelControlPoint(void); ~LevelControlPoint(void); public: CString strName;trName=pstrData[0]; m_pKnownPoint[i].strID=pstrData[0]; m_pKnownPoint[i].H=_tstof(pstrData[1]); m_pKnownPoint[i].flag=1;trName=pstrData[i]; m_pUnknownPoint[i].strID=pstrData[i]; m_pUnknownPoint[i].H=0;lag=0;pBackObj=SearchPointUsingID(pstrData[0]);pFrontObj=SearchPointUsingI D(pstrData[1]);ObsValue=_tstof(pstrData[2]);ist=_tstof(pstrData[3]);trID==ID) {return &m_pKnownPoint[i];} } return NULL; } trID==ID) {return &m_pUnknownPoint[i];} } return NULL; } LevelControlPoint* AdjustLevel::SearchPointUsingID(CString ID) { LevelControlPoint* cp; cp=SearchKnownPointUsingID(ID); if(cp==NULL) cp=SearchUnknownPointUsingID(ID); return cp; } void AdjustLevel::ApproHeignt(void)lag!=1) { pFrontObj->strID==m_pUnknownPoint[i].strID) && m_pDhObs[j].cpBackObj->flag==1 ) { =m_pDhObs[i].cpBackObj->H - m_pDhObs[i].ObsValue;*/ m_pUnknownPoint[i].H=m_pDhObs[j].cpBackObj->H + m_pDhObs[j].HObsValue; m_pUnknownPoint[i].flag=1; 建筑工程测量中高差闭合差的计算与调整 摘 要：在高程控制测量中，可以通过计算高差闭合差来检核观测成果的质量。而高差闭合差这一概念,在建筑工程测量的实际应用中容易混淆。文章从高差闭合差计算、调整和高程计算三个方面入手, 给出了对高差闭合差理解的思路，以及在控制测量中高差闭合差平差的新方法。经实践验证，有益于工作效率的提高。 关键词：水准测量；高差闭合差；平差 0 前言 在建筑工程测量中，当待测点距已知点较远时，必须进行高程控制测量。高程测量的方法有多种，其中水准测量是精确测量地面点高程的主要方法，在实际工作中应用十分广泛。 沿线布设临时水准点，从已知点出发，沿闭合路线、附合路线、支路线等三种路线进行水准测量，三种水准路线的区别见表1。由于支水准路线缺乏检核条件，规定在支水准路线中必须进行往返测量。这样，在三种水准路线中，终点都是已知点。 表1 水准路线的区别 水准路线 起点 终点 起点与终点的位置 备注 闭合水准路线 BM1 BM1 相同 环线 附合水准路线 BM1 BM2 不相同 支水准路线 BM1 BM1 相同 沿原路线返回。如：BM1→1→2→3→4→3→2→1→BM1 由于仪器（工具）误差、观测误差、外界条件的影响等测量误差的存在，在水准测量中不可避免地会出现测量误差。当待测点距已知点较远时，经过多测站的观测后，在待测点上必然积累了一定的误差，这些误差的多少只有通过多余观测才可得知。 多余观测在这里体现为对终点进行观测。用终点的实测高程与终点的理论高程去进行比较，从而得知产生了多少误差，这个误差就是高差闭合差。 对水准测量的成果进行检核，当测量误差在容许范围之内就必须对产生的测量误差，即高差闭合差进行调整，这就是控制测量中的平差。 1 高差闭合差的计算 在相关书目 [1] 中，高差闭合差可以定义为：在控制测量中，实测高差的总和与理论高差的总和之间的差值，表示为∑∑-= 理测 h h f h 。 在外业时，可用该公式检验外业的质量，判断是否结束外业。三种水准路线计算高差闭合差所用的公式如下： 水准网间接平差程序设 计(C++) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN //////////////////////////////////////////////////// // visual C++ 编译通过 // //////////////////////////////////////////////////// /////////////////////////////////////////////////// // 参考资料 // // 部分网络资料 // // 宋力杰《测量平差程序设计》 // //姚连壁《基于matlab的控制网平差程序设计》 // /////////////////////////////////////////////////// #include 单一结点或附合的水准路线的精度评定 修涛 Abstract: Measure in the level is different to constitute to shut to match, attach to match because of the route testing with the form of crunode.Therefore is even bad method as well along with different.In Gao Cheng Wang, if the even bad method choice is fitting, can get the effect of half effort and double results.Only this text introduction has a crunode of three or four level routes and an illustrated manual table of level route attaching to match is even to differ.The method has a homework step simple, characteristics easily control, can also satisfy 3, 4 to etc. level to measure at the same time even bad accuracy request. Key word: Level instrument Leveling network Node Precision evaluation Analysis 摘要:在水准测量中,由于施测的路线不同可组成闭合、附合和结点的形式。因此平差方法亦随着不同.在高程网中,如果平差方法选择恰当,可以得到事半功倍的效果.本文仅介绍具有一个结点的三条或四条水准路线和附合的一条水准路线的图解平差。该方法具有作业步骤简单,容易掌握的特点,同时也能满足三、四等水准测量平差的精度要求。 关键词:水准仪水准网结点精度评定分析 一、基本原理(见图1-1) 利用水准仪提供的水平视线读取竖立于两个点上的水准尺上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 图1-1 水准测量原理 《测量平差》复习题 第一章：绪论 1、什么是观测量的真值？ 任何观测量，客观上总存在一个能反映其真正大小的数值，这个数值称为观测量的真值。 2、什么是观测误差？ 观测量的真值与观测值的差称为观测误差。 3、什么是观测条件？ 仪器误差、观测者和外界环境的综合影响称为观测条件。 4、根据误差对观测结果的影响，观测误差可分为哪几类？ 根据误差对观测结果的影响，观测误差可分为系统误差和偶然误差两类。 5、在测量中产生误差是不可避免的，即误差存在于整个观测过程，称为误差公理。 6、观测条件与观测质量之间的关系是什么？ 观测条件好，观测质量就高，观测条件差，观测质量就低。 7、怎样消除或削弱系统误差的影响？ 一是在观测过程中采取一定的措施；二是在观测结果中加入改正数。 8、测量平差的任务是什么？ ⑴求观测值的最或是值（平差值）； ⑵评定观测值及平差值的精度。 第二章：误差理论与平差原则 1、描述偶然误差分布常用的三种方法是什么？ ⑴列表法； ⑵绘图法； ⑶密度函数法。 2、偶然误差具有哪些统计特性？ (1) 有界性：在一定的观测条件下，误差的绝对值不会超过一定的限值。 (2) 聚中性：绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率要大。 (3) 对称性：绝对值相等的正负误差出现的概率相等。 (4) 抵偿性：偶然误差的数学期望或偶然误差的算术平均值的极限值为0。 3、由偶然误差特性引出的两个测量依据是什么？ ⑴制定测量限差的依据； ⑵判断系统误差(粗差)的依据。 4、什么叫精度？ 精度指的是误差分布的密集或离散的程度。 5、观测量的精度指标有哪些？ (1) 方差与中误差； (2) 极限误差； (3) 相对误差。 6、极限误差是怎样定义的？ 在一定条件下，偶然误差不会超过一个界值，这个界值就是极限误差。通常取三倍中误差为极限误差。当观测要求较严时，也可取两倍中误差为极限误差。 7、误差传播律是用来解决什么问题的？ 误差传播律是用来求观测值函数的中误差。 8、应用误差传播律的实际步骤是什么？ (1) 根据具体测量问题，分析写出函数表达式),,,(21n x x x f z =； (2) 根据函数表达式写出真误差关系式n n x x f x x f x x f z ???++???+???=? 2211； (3) 将真误差关系式转换成中误差关系式。 9、水准测量的高差中误差与测站数及水准路线长度有什么关系？ 当各测站的观测精度相同时，水准测量的高差中误差与测站数的算术平方根成正比；当各测站的距离大致相等时，水准测量的高差中误差与水准路线长度的算术平方根成正比。 10、什么是单位权？什么是单位权中误差？ 权等于1时称为单位权，权等于1的中误差称为单位权中误差。 11、应用权倒数传播律时应注意什么问题？ 观测值间应误差独立。 12、观测值的权与其协因数有什么关系？ 观测值的权与其协因数互为倒数关系。 13、怎样计算加权平均值的权？ 加权平均值的权等于各观测值的权之和。 证明：n n L P P L P P L P P P PL x ] [][][][][2211+++== 应用权倒数传播律，有： ][1][1)][(1)][(1)][(12 2122221 21P P P P P P P P P P P P P P P n n n x =+++= +++=结点水准网外业检核及平差计算
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