浅议自由网平差与程序设计
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导线网平差及精度评定程序设计平差引言导线网平差是测量领域中的一项重要工作,它对于保证测量结果的准确性和可靠性具有重要意义。
本文将介绍导线网平差的基本原理和流程,并且设计一个用于导线网平差及精度评定的程序。
程序设计平差流程数据预处理•导入原始测量数据:从测量仪器或文件中导入导线网的原始测量数据。
数据应包括导线长度、角度观测值以及观测仪器的精度等信息。
•数据格式检查:对导入的测量数据进行检查,确保数据的完整性和准确性。
•数据转换:将角度观测值转换为弧度制,便于后续计算。
•建立导线网模型:根据导线的连接关系,建立导线网的拓扑模型。
进行平差计算•确定已知点:根据实际情况,选取导线网中已知点,作为平差计算的基准点。
•建立平差方程:根据导线网模型和已知点的观测值,建立平差方程组。
•进行平差计算:使用最小二乘法或其他适当的方法,求解平差方程组,得到未知点的坐标和精度估计。
•检查计算结果:对平差结果进行检查,确保计算的准确性。
精度评定•计算精度指标:根据计算结果和观测数据的精度,计算导线网的精度指标,如相对误差、中误差等。
•统计分析:对计算结果进行统计分析,得出导线网的整体精度评定。
•生成报告:将计算结果和精度评定结果输出到报告中,方便用户阅读和使用。
程序设计考虑用户界面设计在程序设计过程中,为了方便用户使用,需要设计一个用户友好的界面。
该界面应允许用户导入原始测量数据、选择计算参数、查看计算结果和精度评定结果等。
可以使用图形界面或命令行界面来实现。
程序性能优化导线网平差是一项计算量较大的工作,特别是在处理大规模的导线网时。
为了提高程序的运行效率,可以采用一些优化技术,如矩阵运算优化、并行计算等。
同时,还可以合理选择数据结构和算法,减少计算和存储的开销。
错误处理和异常处理在程序设计中,要考虑到可能出现的数据错误和计算异常情况,为程序添加相应的错误处理和异常处理机制。
当程序发生错误或异常时,应给出合适的提示和错误信息,方便用户及时发现和解决问题。
自由网平差班级:测绘0911 学号:姓名:日期:一、实验分析(1)实验的目的1.熟悉广义逆的概念和计算当观测值之间不存在着函数相关,是满秩的,以间接平差为例,在求解NX=BTPl的时候,N=BTPB,其秩R(N)=R(BTPB)=R(B)=t,N为非奇异的,存在凯利逆,所以法方程存在唯一的解,称为经典自由网平差,而当网中不设起始数据或不存在必要的起始数据,而且又设网点坐标为待平差参数,误差方程系数阵列亏,这样的平差称为秩亏自由网平差,而这里就引入了广义逆的概念,广义逆是对任何矩阵定义的一种逆矩阵,设A为n*m阵,秩R(A)=γ<=min(m,n),满足方程AGA=A,的G定义为A的广义逆,G为m*n阵,记为A-不唯一,称为A-型广义逆。
(仅当A为m=n阶非奇异方阵时,A-1=A-,唯一)2.了解秩亏自由网平差的原理和方法秩亏自由网平差的原理:误差方程式为V=BX-l,权阵P为D=σ02Q=σ02P-1平差原则:V T PV=min,X T X=min法方程及其解为 NX=B T Pl X=N M-B T Pl=N(NN)-B T Pl因N+也满足最小范数逆的两个条件,故N+∈Nm-,其解也可以用N+表达,即有X=N+B T Pl=N(NN)-N(NN)-NB T Pl,单位权方差估值仍为σ02=V T PV/f=V T PV/(n-R(B))X的协因数阵为 Q XX=Nm-B T PQPB(Nm-)T=N(NN)-N(NN)-N=N+ 或者Q XX=N+ B T PQPBN+=N+NN+=N+ 法方程系数阵N的伪逆N+就是参数估值X的协因数阵。
由误差方程式,顾及Q XV=Q-BQ XX B T=Q-BN+B T秩亏自由网平差的方法:第一步:求得误差方程:V=BX-l第二步:组成法方程:NX=B T Pl第三步:计算N(NN)-和Nm-=N(NN)-第四步:计算X=Nm-B T l第五步:平差结果的计算第六步:X的协因数计算Q XX=N+3.掌握如何使用自由网拟稳平差解决变形监测数据处理在监测自由网中,假定有一部分对于另一部分点是相对稳定的。