测量平差课程设计
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测量平差基础课程设计一、课程背景及意义测量是地理信息科学中的重要组成部分,广泛应用于国土调查、地质勘探、城市规划等领域。
但测量数据存在误差,需要通过平差处理来保证测量结果的准确性和可靠性。
因此,掌握测量平差基础知识对于测量工作者来说是非常重要的。
二、课程目标通过本课程的学习,学生将掌握测量基础知识,包括误差理论、最小二乘法、平差方法等,能够应用所学知识对测量数据进行处理和分析,并能够撰写相应的报告。
三、教学内容及方法1. 误差理论•误差的分类和特点•误差的传递和分析•不确定度的计算2. 最小二乘法•最小二乘法的原理和应用•直线拟合和曲线拟合•数据平滑方法3. 平差方法•等精度平差和最小二乘平差•条件平差和自由网平差•加权平差和精度评定•数据处理软件的使用以上内容将通过课堂讲授、案例分析和实验操作相结合的方式进行教学。
四、实验设计及课程实施1. 实验一:误差传递和分析•目的:掌握误差的传递和分析方法•内容:通过链路误差传递实验,学生将学会误差的传递和分析方法,并计算得到所测参数的不确定度2. 实验二:直线拟合和数据处理•目的:掌握最小二乘法的应用•内容:通过直线拟合实验,学生将掌握最小二乘法的原理和应用,并利用所学方法进行数据平滑处理3. 实验三:自由网平差和报告撰写•目的:掌握平差方法和报告撰写技能•内容:通过自由网平差实验,学生将掌握多角度观测平差方法,并利用数据处理软件进行平差计算,最终撰写实验报告以上实验将在实验室中进行,每次实验时间为3-4小时。
教师将讲解实验要点和相关知识,学生将独立进行实验操作,并在实验后撰写实验报告。
五、课程评估1. 平时成绩•出勤(10%)•作业(30%)•案例分析报告(30%)2. 实验成绩•实验报告(30%)3. 合格标准•平时成绩占总成绩的50%•实验成绩占总成绩的50%•合格标准为总成绩不低于60分六、总结此次课程设计旨在帮助学生掌握测量基础知识,提高测量数据的处理和分析能力。
目录一、前言..........................................二、课程设计名称及任务要求.......................三、“平差易2005”软件介绍.......................四、“平差易2005”软件操作步骤...................1、1. 数据的输入.............................2、计算.......................................3、平差报告的生成与输出.......................五、控制网平差报告.................................六、心得体会.......................................一、前言测量平差课程设计是《误差理论与测量平差基础》教学的重要组成部分,是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。
通过课程设计,能够加深我们对平差知识的理解,让我们掌握并熟练的使用“平差易2005”软件,培养我们编写大型专业程序的兴趣和理论联系实际、分析问题与解决问题的能力,为今后从事测绘工作打下良好基础。
二、课程设计名称及任务要求1.课程设计名称:测量平差基础课程设计2.课程设计主要任务和要求:1.熟练掌握并应用“平差易2005”解决《误差理论与测量平差基础》教学课本上的所有例题2.熟悉“科傻”软件3.用C 语言编写导线平差的程序 三、“平差易2005”软件介绍平差易(Power Adjust 2005,简称PA2005),由南方测绘仪器公司开发,它是在Windows系统下用VC 开发的控制测量数据处理软件,也是南方测绘PA2002的升级产品。
它一改过去单一的表格输入,采用了Windows 风格的数据输入技术和多种数据接口(南方系列产品接口、其他软件文件接口),同时辅以网图动态显示,实现了从数据采集、数据处理和成果打印的一体化。
测量平差基础第三版教学设计一、课程概述本课程主要介绍测量平差的基础知识,包括误差理论、观测量平差、绘图与计算等内容。
通过本课程的学习,学生将对测量平差方法有更深入的理解,能够掌握测量平差的基本原理和技术,具备工程测量实践的能力。
二、教学目标1.理解测量误差的概念和类型;2.掌握误差传递规律;3.掌握传统平差方法和最小二乘平差方法;4.能够进行基本测量计算和绘图分析。
三、教学内容3.1 误差理论1.误差、精度与精度等级;2.误差的来源和分类;3.误差的测定方法;4.误差传递规律。
3.2 观测量平差1.观测数据处理方法;2.传统平差方法;3.最小二乘平差方法。
3.3 绘图与计算1.测量前、测量中、测量后的准备工作;2.测量与绘图的要求和方法;3.计算规程和实例分析。
四、教学方法本课程采用理论讲授和案例讲解相结合的教学方法,主要包括以下内容:•利用电子白板展示主要内容;•讲解教师通过PPT演示分步骤详细讲解;•通过应用案例实现理论与实践的联系;•学生通过课后习题解决实际问题。
五、教学进度第一周课程介绍,误差理论基础主要内容:•课程介绍;•误差概念和精度;•精度等级和误差分类;•误差测定方法;•误差传递规律。
教学方法:理论讲授+案例分析第二周传统平差方法主要内容:•观测量平差方法;•传统平差方法;•实例分析。
教学方法:理论讲授+案例分析第三周最小二乘平差法主要内容:•最小二乘平差法基础;•应用案例讲解。
教学方法:理论讲授+案例分析第四周绘图与计算主要内容:•测量前、测量中和测量后的准备工作;•测量和绘图的要求和方法;•计算规程和实例分析。
教学方法:理论讲授+案例分析六、考核方式考核方式包括平时作业、实验考核和期末考试。
•平时作业(10%):及时完成布置的课堂作业;•实验考核(30%):完成实验报告和现场操作;•期末考试(60%):闭卷笔试,测试考生对本课程的理解和掌握程度。
七、参考书目1.《测量学基础》,陈嘉琳,2019;2.《测量平差基础》,徐文伟,2018;3.《基础测量学》,周志华,2017。
-SY-011设计报告设计名称:测量平差课程设计学院名称:测绘工程学院专业班级:测绘11-3班学生:博学号:指导教师:- . - 总结资料-. ..目录. .可修编.一、设计目的错误!未定义书签。
二、设计容3一、水准网观测精度设计错误!未定义书签。
二、水准网、测角网、边角网平差计算错误!未定义书签。
〔一〕水准网平差计算5〔二〕测角网平差计算7〔三〕边角网平差计算10三、测量程序设计14Form1:主页面程序设计14Form2:闭合水准计算程序设计15Form3:测角前方交会程序设计21Form4:附合水准计算程序设计25Form5:测边前方交会程序设计29Form6:前方交会计算程序设计31三、设计总结342. .. . .可修编.一、设计目的在学完误差理论与测量平差根底课程后,在掌握了测量数据处理根本理论、根本知识、根本方法的根底上,根据设计任务,熟悉自动平差软件的应用,通过实例计算,提高用电子计算机进展相关测量数据处理的能力,在此根底上通过测量程序设计提高用高级语言进展简单测量程序设计的能力。
二、设计容一、水准网观测精度设计要求平差后水准点的高程中误差不超过5.0cm ,设计该水准测量观测高差应满足的精度。
15、水准网如下列图所示,各观测高差的路线长度一样。
h2h4ch5h1BAP3P2h6h3P 1解:设未知点高程P1,P2,P3为X1,X2,X3. 第一步:列出误差方程12121231334145256236 =v x l v x l v x x l v x l v x l v x x l -⎧⎪=--⎪⎪=-+-⎪⎨=--⎪⎪=-⎪=-+-⎪⎩ 即用矩阵的形式表示:4112213324435566010100101100010011v l v l x v l x v l x v l v l ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪- ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎪ ⎪ ⎪- ⎪=- ⎪ ⎪⎪ ⎪- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭第二步:定权由于各段路线长度一样,那么设P1=P2=P3=P4=P5=P6=1。
《测量平差》课程思政教学案例一、教学目标1. 知识目标:让学生掌握测量平差的基本概念、原理和方法,能够运用测量平差知识解决实际问题。
2. 能力目标:培养学生的实践能力和创新意识,提高学生的综合素质。
3. 德育目标:通过课程思政教学,培养学生的爱国情怀和社会责任感,树立正确的价值观和人生观。
二、教学内容与教学重点、难点1. 教学内容:本课程主要内容包括测量平差的基本概念、原理和方法,以及测量平差在工程中的应用。
重点是如何根据实际问题选择合适的平差方法,难点是如何处理平差过程中的不确定性和误差。
2. 教学重点:测量平差的基本原理和方法。
3. 教学难点:如何处理平差过程中的不确定性和误差。
三、教学过程设计1. 导入新课:通过实际工程案例,引出测量平差的重要性,激发学生的学习兴趣和求知欲。
2. 讲解基础知识:介绍测量平差的基本概念、原理和方法,引导学生逐步理解并掌握相关知识。
3. 案例分析:结合实际工程案例,引导学生运用测量平差知识进行分析和解决实际问题,培养学生的实践能力和创新意识。
4. 小组讨论:组织学生分组进行讨论,针对测量平差过程中的不确定性和误差处理问题进行交流和探讨,提高学生的综合素质。
5. 总结归纳:对本次课程所学内容进行总结归纳,强调测量平差在工程中的重要性和应用价值,帮助学生更好地理解和掌握相关知识。
6. 拓展延伸:介绍测量平差领域的新技术和新方法,鼓励学生进行课外拓展学习和实践,拓宽学生的知识面和视野。
四、课程思政设计1. 爱国情怀培养:通过介绍我国在测量平差领域的成就和发展,激发学生的爱国情怀和社会责任感,树立正确的价值观和人生观。
2. 实践精神教育:通过案例分析和小组讨论等实践教学环节,培养学生的实践精神和创新意识,提高学生的综合素质。
3. 团队协作意识:在小组讨论环节,强调团队协作的重要性,鼓励学生相互协作、共同解决问题,培养学生的团队协作意识。
4. 严谨求实态度:在讲解测量平差原理和方法的过程中,强调严谨求实的工作态度和科学精神的重要性,引导学生树立正确的科学态度和方法。
《测量平差》课程标准一、课程简介《测量平差》是一门重要的测量学课程,旨在培养学生掌握测量平差的基本理论、方法和技能,为后续课程和实际工作奠定基础。
本课程涉及测量误差理论、最小二乘法原理、平差软件应用等方面,是一门理论与实践相结合的课程。
二、教学目标1. 掌握测量平差的基本概念、原理和方法;2. 能够运用最小二乘法原理进行测量数据平差处理;3. 学会使用平差软件进行数据处理;4. 培养学生解决实际问题的能力和创新思维。
三、教学内容与要求1. 基础知识:掌握测量误差的基本概念、性质和分类,了解测量误差的来源和影响;2. 平差基本原理:掌握最小二乘法原理,了解平差方法的选择和适用条件;3. 平差方法与应用:掌握各种测量平差方法的原理和应用,如普通平差、加权平差、随机模型平差等;4. 平差软件应用:学会使用平差软件进行数据处理,包括数据导入、参数设置、结果输出等;5. 实践环节:通过实验和实习,培养学生解决实际问题的能力和团队协作精神。
四、教学方法与手段1. 理论教学:采用多媒体教学,结合案例分析、课堂讨论等形式,激发学生的学习兴趣和积极性;2. 实验教学:安排实验课程,让学生动手操作平差软件,加深对理论知识的理解;3. 课外学习:鼓励学生自主学习,通过阅读文献、参加学术讲座等方式拓宽知识面;4. 考核方式:采用平时成绩、实验成绩和期末考试相结合的考核方式,注重对学生实际应用能力和创新思维的考核。
五、教材与参考书1. 教材:《测量平差原理与方法》;2. 参考书:《测量误差理论》。
六、课程评估1. 平时成绩:包括出勤率、作业完成情况、课堂表现等,占比30%;2. 实验成绩:包括实验报告、实验操作等,占比30%;3. 期末考试:采用闭卷考试形式,占比40%。
七、课程总结与展望通过本课程的学习,学生应该掌握了测量平差的基本理论、方法和技能,具备了解决实际问题的能力和创新思维。
为了进一步提高本课程的教学质量,可以采取以下措施:1. 加强实践教学,增加实习和实地测量的机会,让学生更好地将理论知识与实践相结合;2. 引入先进的教学手段和方法,如在线课程、虚拟仿真等,提高学生的学习效果;3. 鼓励学生参加学术活动和科研项目,拓宽学生的知识面和视野,培养学生的创新能力和团队协作精神。
一.课程设计的目的目的: 课程设计是误差理论与测量平差教学的组成部分, 除验证课堂理论外, 也是巩固和深化课堂所学知识有机结合的重要环节, 更是培养学生动手能力和训练严格的实践科学态度和工作作风的手段。
通过课程设计, 增强平差相关理论的概念, 提高应用能力, 为今后解决实际工程中有关测量工作的问题打下基础。
二.课程设计题目内容描述和要求要求: 以教学大纲为依据, 按照要求完成实例计算过程, 结束后提交计算成果资料。
1.设计的任务(1)该课的课程设计安排在理论学习结束之后进行的, 于第5学期第7周进行, 时间为一周。
2.(2)在指导老师的指导下, 要求每个学生独立完成本课程设计的全部内容。
3.课程设计要求4.测量平差课程设计要求每一个学生必须遵守课程设计的具体项目的要求, 以教学大纲为依据, 独立完成设计内容, 并上交设计报告。
5.课程设计报告内容题目二: 导线网如图所示,A.B.C.D为已知点, P1~P6为待定点, 观测了14个角度和9条边长(观测数据见表4)。
已知测角中误差, 测边中误差, 已知点数据和待定点近似坐标见表5, 求待定点坐标平差值及点位中误差。
观测数据点号坐标点号近似坐标X/m Y/m P X/m Y/mA 871.1893 220.8223 1 825.810 272.250B 632.2173 179.4811 2 740.107 312.579C 840.9400 533.4018 3 768.340 392.230D 663.4752 570.7100 4 732.041 470.8855 681.630 279.3006 674.567 506.177k jk k jk j jk j jk jkjkjkjk jk jk jkjkjk jk jk y b x a y b x a S S X b S S Y a ˆˆˆˆcos )(sin )(0020000200--+=''''-=∆''-=''=∆''=αδαρραρρ已知点数据及待定点近似坐标利用公式000)(ˆˆˆˆˆˆjkjk j jk jk jk jk k jk k jk j jk j jk j jk j j L L Z L l l y b x a y b x a z v Z Z Z j-=--=---++-=+=α11ˆˆˆˆ0ˆˆˆ0ˆ00000)(ˆˆ,ˆˆˆˆˆˆˆ--====-=-∆+∆+∆-∆-=PB B N Q Q Q tn PVV l yS Y xS X yS Y xS X v T BB x x y y y x x x T i k jkk jk j jkj jk i ii iii jjkjkjkjkσσσσσ)(202yyxx P Q Q +=σσ Pl B PB B xL L l l x B V T T 10)(ˆˆ-=-=-=平差值方程为:ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆ14141313121211111010998877665544332211PP PP P P P P DPDC P P D P C P P P PP P P B P PP BA BP CP CD P P C P P P P P P P P P A P P P AB APv Lv L v L v L v L v L v L v L v L v L v L v L v L v L αααααααααααααααααααααααααααα-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+-=+222323222222222121222020221919221818221717221616221515)ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ(6664642525554443433232212111D P D P P P P P P P P P P B P B C P C P P P P P P P P P P P P P P A P A Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L Y Y X X v L -+-=+-+-=+-+-=+-+-=+-+-=+-+-=+-+-=+-+-=+-+-=+误差方程为:23090090232208008008008022210700700700702120060060201905005019180400400400401817030030030030171602002002002016150100101514141313121211111010998877665544332211ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆl y SY x SX v l y SY x SX y S Y x S X v l y S Y x S X y S Y x S X v l y SY x SX v l y SY x S X v l y SY x SX y S Y x S X v l y S Y x S X y S Y x S X v l y S Y x S X y S Y x S X v l y SY x SX v l v l v l v l v l v l v l v l v l v l v l v l v l v l v PD P P D P PP P P P P PP P P P P PP P P P P PP P P P P P BP P BP PC P P C P PP P P P P P P P P P P P P P P P P PP P P P P PP P P P P P P P P P P P AP P APP P P P P P P P DP DC P P D P C P P P P P P P B P P P BA BP CP CD P P C P P P P P P P P P A P P P AB AP -∆-∆-=-∆+∆+∆-∆-=-∆+∆+∆-∆-=-∆+∆=-∆-∆-=-∆+∆+∆-∆-=-∆+∆+∆-∆-=-∆+∆+∆-∆-=-∆+∆=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=-''-''=αδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδαδ, 求出x 为⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎡21620-3214-2875723580289121857-10307-65950-6608118164-4295-90134 点位中误差为。
广义测量平差课程设计1. 课程设计目的本课程设计的主要目的是让学生通过实践掌握广义测量平差方法,了解其原理和应用。
2. 实验设备和软件•实验仪器:全站仪和三角板•软件:Excel、AutoCAD3. 实验内容本次课程设计主要分为以下几个步骤:3.1 准备工作1.计算控制点坐标,并在地图或者AutoCAD中绘制控制网2.在控制网上进行标志,确定各测量点3.进行测量,记录实测数据,并将数据进行输入3.2 广义测量平差1.输入实测数据,根据所学知识计算方位角、坐标差和距离等要素2.将所得要素进行纠正,得到更加准确的值3.根据平差原理进行平差,得到各点坐标的最优解3.3 数据处理和图形输出1.利用Excel进行数据处理,生成各点的坐标2.利用AutoCAD生成平差后的点位图,进行可视化展示4. 实验步骤详解4.1 准备工作1.计算控制点坐标根据地图或现场情况,确定控制点的坐标。
确定坐标后,使用全站仪进行测量,获得控制点的实测坐标。
2.绘制控制网使用AutoCAD或手绘图纸,根据控制点坐标,绘制出控制网。
控制网应包括所有控制点的坐标和测量点。
3.进行标志,确定各测量点对于每个待测量的点,进行标志,并确定其编号和名称。
根据标志的位置,把测量点的坐标测量出来,记录到表格中。
4.2 广义测量平差1.输入实测数据,计算要素将实测数据输入到Excel中,通过计算方位角、坐标与距离等要素,得到各个点的坐标值。
得到坐标值后,对坐标进行纠正,保证数据的准确性。
2.广义测量平差根据广义测量平差公式,对所有测量点的坐标进行平差。
在计算平差时,应注意受限制的点和自由点的数量关系,防止数据不准确。
4.3 数据处理和图形输出1.利用Excel进行数据处理,生成各点的坐标在Excel中,将实测的数据进行处理,确定各点的坐标值。
同时,将经过广义测量平差后的数据进行纠正,得到精确的坐标值。
2.利用AutoCAD生成平差后的点位图,进行可视化展示将处理后的数据输入到AutoCAD中,生成平差后点位图。
C语言测量平差课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握C语言中常用的数据类型、运算符和语法结构,并能将其应用于测量平差计算中。
2. 使学生了解测量平差的基本原理和常用算法,如最小二乘法等。
3. 帮助学生理解C语言在解决测量平差问题中的优势,如计算速度和精度。
技能目标:1. 培养学生运用C语言进行测量平差计算的能力,能独立编写、调试和优化相关程序。
2. 提高学生分析测量数据、选择合适算法解决问题的能力。
3. 培养学生团队合作精神和沟通能力,能共同完成测量平差项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对测量平差和C语言的兴趣,培养主动学习和探究的精神。
2. 引导学生关注测量平差在工程、科研等领域的应用,认识到所学知识的社会价值。
3. 培养学生严谨、求实的科学态度,遵循学术道德,尊重他人成果。
本课程针对高年级学生,课程性质为理论与实践相结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
通过本课程的学习,学生将能够运用所学知识解决实际问题,提高C语言编程能力和测量平差理论水平。
二、教学内容1. C语言基础回顾:数据类型、变量、运算符、控制结构、函数等基本概念,重点复习数组、指针和结构体。
教材章节:第一章至第三章2. 测量平差基本原理:介绍测量平差的定义、目的、数学模型和常用算法(如最小二乘法)。
教材章节:第四章3. C语言实现测量平差算法:结合实际案例,讲解如何使用C语言编写测量平差程序。
教材章节:第五章4. 程序设计与调试:介绍编程规范,演示调试技巧,分析常见错误。
教材章节:第六章5. 测量平差实际应用:分析实际测量数据,运用所学知识解决具体问题。
教材章节:第七章6. 项目实践:分组进行项目设计,完成测量平差程序编写、调试和优化,撰写项目报告。
教材章节:第八章教学内容安排和进度:1. 第1周:C语言基础回顾。
2. 第2周:测量平差基本原理。
河南城建学院测绘工程学院《测量平差课程设计》报告设计名称:测量平差课程设计学生学号:0614121学生班级:0614122学生姓名:专业:测绘工程指导教师:李军杰梁玉保卫柳艳时间:2014.12.22—2014.12.26 2014年 12 月 25 日目录目录 (2)1、课程设计的目的 (3)2、课程设计题目内容描述和要求 (3)2、1 基本要求 (3)2、2 具体设计项目内容及要求 (3)2、2、1 高程控制网严密平差及精度评定 (3)2、2、2 平面控制网(导线网)严密平差及精度评定 (4)3、课程设计报告内容 (4)3、1 高程控制网严密平差及精度评定 (4)3、1、1 水准网的条件平差 (5)3、1、2 水准网间接平差 (8)3、2 平面控制网(导线网)严密平差及精度评定 (12)4. 程序验证 (19)4.1 部分代码 (19)4.2 结果图片 (22)5. 总结 (24)1、课程设计的目的《误差理论与测量平差基础》是一门理论与实践并重的课程,《误差理论与测量平差基础》课程设计是测量数据处理理论学习的一个重要实践环节,是在学生学习了专业基础理论课《误差理论与测量平差基础》课程后进行的一门实践课程,其目的是增强学生对测量平差基础理论的理解以及基本平差方法的应用;明确一个完整的平差系统所包含的内容体系,从而对能够系统、全面地对一实际平差问题进行平差计算;通过课程设计,要求学生牢固掌握主要测量平差的基本原理,熟悉测量数据处理的基本原理方法,灵活准确地应用于解决工程实际问题,并能用所学的计算机基础知识,编制简单的计算程序。
2、课程设计题目内容描述和要求2、1 基本要求测量平差课程设计要求每一个学生必须遵守课程设计的具体项目的要求,独立完成设计内容,并上交设计报告。
在学习知识、培养能力的过程中,树立严谨、求实、勤奋、进取的良好学风。
课程设计前学生应认真复习教材有关内容和《误差理论与测量平差基础》课程设计指导书,务必弄清基本概念和本次课程设计的目的、要求及应注意的事项,以保证保质保量的按时完成设计任务。
2、2 具体设计项目内容及要求2、2、1 高程控制网严密平差及精度评定总体思路:现有等级水准网的全部观测数据及网型、起算数据。
要求对该水准网,分别用条件、间接两种方法进行严密平差,并进行平差模型的正确性检验。
水准网的条件平差:①列条件平差值方程、改正数条件方程、法方程;②利用自编计算程序解算基础方程,求出观测值的平差值、待定点的高程平差值;③评定观测值平差值的精度和高程平差值的精度。
④进行平差模型正确性的假设检验。
水准网的间接平差:①列观测值平差值方程、误差方程、法方程;②利用自编计算程序解算基础方程,求出观测值的平差值、待定点的高程平差值;③评定观测值平差值的精度和高程平差值的精度。
④进行平差模型正确性的假设检验。
2、2、2 平面控制网(导线网)严密平差及精度评定总体思路:现有等级导线网的全部观测数据及网型、起算数据。
要求对该导线网,分别用条件、间接两种方法进行严密平差,并进行平差模型的正确性检验。
边角网的间接平差:①列观测值平差值方程、误差方程、法方程;②利用自编计算程序解算基础方程,求出观测值的平差值、待定点的坐标平差值;③评定观测值平差值的精度和坐标平差值的精度。
④进行平差模型正确性的假设检验。
⑤计算最弱点误差椭圆参数,绘制点位误差椭圆,图解求该点至已知点的边长平差值中误差、方位角平差值中误差。
⑥计算相对误差椭圆参数,绘相对误差椭圆并图解求最弱边边长相对中误差、最弱边方位角中误差。
3、课程设计报告内容3、1 高程控制网严密平差及精度评定高程控制网:如图所示水准网,A、B两点为高程已知,各观测高差及路线长度如表2。
高程控制网示意图1高程控制网已知和观测数据表2高差观测值(m) 对应线路长度(km) 已知点高程(m)h1= 1.359h2= 2.009h3= 0.363h4=-0.640h5= 0.657h6= 1.000h 7 = 1.6501122112H1= 35.000H2= 36.000要求:按条件以及间接平差法分别求:待定点高程平差值;待定点高程中误差;p2和p3点之间平差后高差值的中误差;平差模型正确性检验(四等水准测量每公里高差观测中误差为±5毫米)。
3、1、1 水准网的条件平差由题意可知:n=7,t=4,r=n-t=3.观测方程为1251312346567ˆˆˆ0ˆˆ0ˆˆˆ0ˆˆˆ0h h h h h H H h h h h h h -+=-+-=-++=+-=线性化得条件方程1251334656770403070v v v v v v v v v v v -++=--=-++-=+-+=其中系数矩阵A=1100100101000000110100000111-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎣⎦,常数项矩阵W=7437⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦令1km 的观测高差为单位权观测,即1i i p s =,又1ii i iQ S p ==。
即 771122112Q ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦且法方程为0aa N K W +=,其中111100100110010021010000101000020011010001101010000111000011112TTaa N AQA ⎡⎤⎢⎥⎢⎥--⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⨯⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎢⎥⎢⎥--⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦3101132002511014⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦由此可得法方程123431017132040025131147k k k k ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 解算法方程,K =1aa N W --由矩阵运算程序可得12342.777, 2.346,0.138, 1.023k k k k =-==-=-计算改正数T V QA K =,由矩阵运算程序可得[]0.43 2.78 4.420.28 3.8 1.16 2.05TV =-----计算平差值ˆih h v =+,得 []ˆ 1.359 2.0120.3590.6400.6530.999 1.652T h=- 又123111224ˆˆˆˆˆˆ,,P P P H H h H H h H H h =+=+=+,可得 123ˆˆˆ36.359,37.012,35.360P P P H H H === 精度评定11121232447ˆˆˆˆH h H h H h h ϕϕϕϕ=+=+=+=,其中1000000010000000010000000001T f ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦,又1()aaT T Q f Qf AQf N AQf ϕϕ-=-由矩阵运算程序可得0.4270.2250.2680.0440.2250.5390.2480.2920.2680.2480.6960.4480.0440.2920.4480.740Q ϕϕ-⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥-⎢⎥--⎣⎦又235.567ˆˆ8.89=3.04T V PV r σσ===0即 得1112223334440000ˆˆ= 1.9ˆˆ= 2.2ˆ= 2.5ˆˆ= 2.6Q Q Q Q ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕσσσσσσσσ====平差模型的正确性检验 原假设和备选假设为200ˆ()25H E σ=: 210ˆ()25H E σ≠:又235.567ˆˆ8.89=3.04T V PV r σσ===0即 计算统计量268.23==2.725χ(4)以自由度f =4,α=0.05查得2χ的分布表:2211220.484=11.1ααχχ--=,可见,2χ(4)在221122ααχχ--(,)内,该平差模型正确,平差结果可用。
3、1、2 水准网间接平差选取1P 、2P 、3P 三点的高程1ˆX 、2ˆX 、3ˆX 为参数,由题意知可列出七个平差值方程1111222133124432552166137723ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆh v X H h v X H h v XH h v X H h v X X h v XX h v X X +=-+=-+=-+=-+=-+=-+=- 且011102120324X H h X H h X H h =+=+=+ 代入可得误差方程11223143512613723ˆˆˆ4ˆˆˆ7ˆˆ1ˆˆ1v xv x v x v x v x x v x x v xx ===-==-+-=--=--可得系数矩阵100001001004,0010110710110111B L ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦组成法方程取2km 的观测高差为单位权观测,即2i i ic P S S == 有权阵2211221P ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,其中,T TBB N B PB W B PL ==由矩阵运算程序可得722251214BBN --⎡⎤⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥--⎣⎦,8153W -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦由ˆ0BB N xW -=可得法方程123ˆ7228ˆ251150ˆ2143xx x ---⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥---=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦解算法方程1ˆBB x N W -=由矩阵运算程序可得0.43ˆ 2.780.27x -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦计算改正数0.432.784.43ˆ0.273.791.162.05v Bxl -⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥=-=-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦计算平差值ˆih h v =+,得 []ˆ 1.359 2.0120.3590.6400.6530.999 1.652T h=- 又123111224ˆˆˆˆˆˆ,,P P P H H h H H h H H h =+=+=+ 可得123ˆˆˆ36.359,37.012,35.360P P P H H H === 精度评定111112222133342423231224ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆX x h H X x h H X x h H X X x x H H h h ϕϕϕϕ==++==++==++=-=-+-+-100010001011⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦T其中F , 又T BB Q F N F ϕϕ=1000.2130.1120.135********.1120.2700.12401010010.1350.1240.34800110110.2130.1120.1350.0230.1120.2700.1240.1460.1350.1240.3480.2240.0230.1460.2240.370T BB Q F N F ϕϕ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦⎣⎦-⎣⎦-⎡=---⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦且071.146ˆ===4.2r 4T V PV σ故有1112223334440000ˆˆ= 1.9ˆˆ= 2.2ˆ= 2.5ˆˆ= 2.6Q Q Q Q ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕσσσσσσσσ====平差模型的正确性检验原假设和备选假设为200ˆ()25H E σ=: 210ˆ()25H E σ≠:又235.567ˆˆ8.89=3.04T V PV r σσ===0即 计算统计量268.23==2.725χ(4)以自由度f =4,α=0.05查得2χ的分布表:2211220.484=11.1ααχχ--=,可见,2χ(4)在221122ααχχ--(,)内,该平差模型正确,平差结果可用。