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导线网平差及精度评定程序设计平差问题描述背景：导线网平差及精度评定程序设计平差是在测量和测绘工作中常用的一种技术方法。
它是通过对导线网观测数据进行处理和计算，得出导线网的平差结果，并评定其精度，以确保测量结果的准确性和可靠性。
背景：导线网平差及精度评定程序设计平差是在测量和测绘工作中常用的一种技术方法。
它是通过对导线网观测数据进行处理和计算，得出导线网的平差结果，并评定其精度，以确保测量结果的准确性和可靠性。
目的：本文档旨在介绍导线网平差及精度评定程序设计平差的背景和目的。
通过对平差方法和流程的解释，使读者了解导线网平差的基本原理和操作步骤，并了解如何评定导线网平差结果的精度。
这将有助于测量和测绘工作中平差的正确实施，并对测量数据进行科学的分析和解释。
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通过对平差方法和流程的解释，使读者了解导线网平差的基本原理和操作步骤，并了解如何评定导线网平差结果的精度。
这将有助于测量和测绘工作中平差的正确实施，并对测量数据进行科学的分析和解释。
目的：本文档旨在介绍导线网平差及精度评定程序设计平差的背景和目的。
通过对平差方法和流程的解释，使读者了解导线网平差的基本原理和操作步骤，并了解如何评定导线网平差结果的精度。
这将有助于测量和测绘工作中平差的正确实施，并对测量数据进行科学的分析和解释。
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通过对平差方法和流程的解释，使读者了解导线网平差的基本原理和操作步骤，并了解如何评定导线网平差结果的精度。
这将有助于测量和测绘工作中平差的正确实施，并对测量数据进行科学的分析和解释。
请注意：本文档仅供参考和研究使用，不可用于商业目的或作为法律依据。
建议在实际应用中，根据具体情况和专业要求，进行适当的调整和改进。
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建议在实际应用中，根据具体情况和专业要求，进行适当的调整和改进。
![[新大纲] 水准网程序设计实例](https://img.taocdn.com/s1/m/2958ab202af90242a895e561.png)
基于MATLAB的水准网和测边网平差程序设计摘要MATLAB是目前在研究机构广泛应用的一种数值计算及图形工具软件，它的特点是语法结构简明、数值计算高效、图形功能完备，特别适合非专业编程员完成数值计算、科学试验处理等任务。
以往的测量数据处理方法需要编制特定的处理矩阵运算程序，而且程度复杂，难度大。
本文介绍一种基于MATLAB的水准网和测边网的程序设计方法，与其它算法语言相比，具有编程简单，运算速度快的特点。
文中分别阐述了水准网和测边网程序的理论基础、实现步骤和运行结果。
通过实例的分析，总结出利用MATLAB对测量数据处理有很大的应用价值，它缩短了编程的时间，提高工作效率。
关键词：MATLAB；水准网；测边网；程序设计ABSTRAC TMATLAB is one species of numerical-values calculation and graphic tools software which is widely used to apply at research institutions at present. The particularities are: concise grammar-structure、highly efficient in numerical values calculating、complete function of graphs、especially it is adapted to evildoing professional programmer to accomplish the tasks that are numerical-values calculating and scientific experiments treating. The ancient methods of measured data-processing need establishing special proceedings of treating matrices operation, moreover, it is complex and greatly difficult.This article introduces one programming method dealing with leveling and measuring edge network based on MATLAB. Compared with other algorithm language, it has particularities which are simply programming and quickly operating. The article separately expatiate the theories basics、realizing steps and running results at leveling and measuring edge network. With the analysis of examples, it has prodigious application value in measured data-processing by use of MATLAB. Moreover, it shortens programming time and improves working effectiveness.Key words：MATLAB；leveling network；measuring edge network；programming目录绪论 (4)1. MATLAB软件简介 (5)2．MATLAB 在测量平差中的应用 (6)2.1测量平差原理的概述 (6)2.2平差程序总体方案 (7)3.1程序的功能 (8)3.2水准模型网的间接平差 (8)3.2.1 “权”值的确定 (8)3.2.2 水准路线的平差计算 (9)3.2.3 精度评定 (11)3.3水准网间接平差程序信息设计 (11)3.4 水准网程序与使用说明 (12)3.4.1 水准网程序流程图 (12)3.4.2 水准网程序的使用 (12)3.5案例 (13)4. 测边网平差程序设计 (15)4.1数学模型 (15)4.1.1 误差方程和法方程的组成 (15)4.1.2 边长观测的权 (15)4.1.3 解算法方程 (16)4.1.4 精度评定 (19)4.2 测边网平差信息设计 (20)4.2.1 主要的技术要求 (21)4．3利用MATLAB的绘图语句绘制网图 (21)4.4测边网程序和使用说明 (22)4.5 程序代码说明： (23)4.6程序的使用算例 (25)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录一 (32)附录二 (36)附录三 (46)绪论作为一名测量技术人员，如果不掌握一门PC机编程语言与便携计算工具，要想提高测量工作的效率几乎寸步难行。
第五章水准网程序设计5.1 概述水准网是为了确定地面点的高程而布设的控制网，网中的观测值是高程控制点之间的高差。
为了统一全国的高程系统，我国采用黄海平均海水面作为全国高程系统的基准面，在该面上的任一点，其高程为零。
水准网中的任一点高程以及点与点之间的高差应属于正常高系统。
但是，水准测量中水准仪逐站测量并累加得到的原始高差并非正常高差，对于高精度的水准网，应在原始数据基础上添加尺长改正、正常水准网面不平行、球气差改正等系统改正，才能得到正常高差，受篇幅所限，本章不讨论观测值的归算问题，本章提到的观测值均假定是已经归算后的正常高差观测值。
由于观测值存在误差，实际工作中需要若干已知点作为平差的基准控制点。
水准网平差的目的就是求解各观测值的最佳估值及评定未知量的精度。
本章开始，我们将开始接触到测量数据处理程序的设计与开发。
测量数据因其数据量大、繁杂等特殊性，往往需要频繁对矩阵进行处理计算。
然而在MATLAB软件中，矩阵的计算变得格外简单，这为广大测绘工作者提供了实用性强、简单方便的数据处理平台。
平差程序就是将平差计算过程程序化，综合考虑，选择参数平差模型作为水准网平差的主要模型。
测量程序设计一般包含程序功能设计、平差模型选择、算法选择等内容。
在本章的结构的组织上，先对水准原理进行简要分析，在此基础上按不同功能模块设计函数，最后对程序进行分析验证。
5.2 水准路线处理程序设计5.2.1 水准网平差函数类设计1.类设计Main %函数主体程序calculateHO（）%计算近似高程ca_ATPA() %计算法方程系数A，权阵GP，常数项GLca_V() %计算高差改正数Printlevledata() %输出结果2.函数说明具体各个成员变量的含义在后面程序中会有注释，在此对主函数main做简要强调。
主函数main中包括数据的读取、检查数据格式、提取相关观测值、各类成员函数和最小二平差。
是本程序运行的主要M文件。
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。
《测量平差课程设计》设计报告设计名称：测量平差课程设计学院名称：矿业工程学院专业班级：测绘12-2 学生姓名：雷蕾学号： 2012020782 指导教师：张红华测绘工程教研室2014年8月一．课程设计的目的《测量平差》是一门理论与实践并重的课程，测量平差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，牢固掌握测量平差的基本原理和公式，熟悉测量数据处理的基本原理和方法，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基础知识，编制简单的计算程序。
二．课程设计题目内容描述和要求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，主要是平面控制网和高程控制网严密平差，时间为一周。
（2）通过课程设计，培养学生运用本课程基本理论知识和技能，分析和解决本课程范围内的实际工程问题的能力，加深对课程理论的理解与应用。
(3）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。
2.课程设计要求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《测量平差》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，并检验。
进行平差模型的正确性水准网的条件平差：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。
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；2、可输出网点高程平差值及其精度；3、可输出网点高差改正数、平差值及其精度；4、可输出高程控制网平差后的验后单位权中误差；5、可输出高程控制网外业观测手簿等。
s 网络出版时间：2010-11-30 16:20网络出版地址：/kcms/detail/11.4415.p.20101130.1620.025.html利用传递数矩阵的水准网条件平差程序设计孙彩敏，许 军，刘 辉（华北科技学院 土木工程系，北京 101601）【摘 要】水准网条件平差的列立方程式具有简单、直观，计算规律性强等特点，但水准网形的多 样性、列立条件方程的不唯一，导致编制水准网条件平差程序难度增大。
本文以 VB 作为编程语言， 详细讨论了基于传递数矩阵的水准网条件平差程序设计原理、编程思路、编程技巧，较好地解决了 条件方程多样性的问题，并给出了部分程序代码和应用算例。
【关键词】水准网；条件平差；传递数矩阵；列主元消去法 【中图分类号】P207.2【文献标识码】A 【文章编号】1009-2307（2011）03--Programming of Leveling-network condition-adjustment based on transferred-data-matrixAbstract ：The simultaneous equations of leveling-network condition-adjustment are usually simple, direct and regular. But the automatic programming for the adjustment is very difficult due to the variety of leveling-network and condition equations. Taking VB as programming language, this paper discussed program designing theory, programming idea and skill of leveling-network condition-adjustment, solvingthe problem of condition-e quation’ variety, and finally provided proportion of program codes and application case.Key words: leveling-network; condition-adjustment; transferred-data-matrix; column-pivoting eliminationSUN Cai-min , XU Jun , LIU Hui (North-China Institute of Science and Technology, Beijing 101601, China )1 引言水准网严密平差是高程控制测量最基本平差内容之一，经典平差方法通常分条件平差和间接平 差。
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 ，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 DesignAbstractIn 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.This paper mainly studies how to solve the problem of mapping software industry standard network data processing. From the structure adjustment of leveling network, the basic principle, adjustment model, basic equation and its solution, and the composition of the solution of equations, adjustment calculation and precision evaluation, gross error elimination are introduced as well. And the use of Visual programming software, using C programming language is related to program design. The measurement work in the future, can be combined with the actual adjustment adjustment calculation.Key words: adjustment model；the accuracy assessment；program design目录摘要 (I)Abstract .......................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1) (1) (2) (2)第二章条件平差数学模型 (3)条件平差模型 (3) (6) (8) (11) (13) (17)第三章水准网的设计 (18) (18) (18) (19) (19) (20)第四章C语言介绍 (21) (21) (22) (22)第五章程序设计 (24)水准网条件平差和测角网条件平差实例 (24) (24) (27) (32)参考文献 (57)附录A：外文文献 (57)附录B：中文译文 (69)致谢 (74)第一章绪论施工测量工作是非常基本的，重要环节。
对于建设工程的验收，项目具有指导性的，是不可替代的作用。
测绘科学与技术广泛的应用于地图制图学与数字数据生产、城乡规划与发展、资源勘查与开发、交通运输、水利建设、国土资源调查、环境监测、科学实验、灾害监测与预报、抢险救灾和国防建设等主要领域，为国民经济建设和国家建设提供基础的空间位置信息和必要的图件资料。
因此，重视测绘行业，以增加建设项目，同时有助于测绘行业增加的需求，可以带来测绘行业快速的发展。
科学技术的成长给测绘带来了新的成长机遇，尤其是GPS技术的成长给测绘领域带来了革命性的功效，已经替代了许多传统的测量方法。
相比传统的测量方法，其测量的精度提高了很多。
无论科学技术发展到如何的程度，其测量的精度有多高，但是其处理数据的方法和过程一般是不会变得。
对于不同的测量任务，我们需要布设相应的控制网来满足其精度需求，平面控制网、高程控制网、GPS控制网都属于测量控制网。
各高程控制点、水准路线一起放入水准路线网络，相邻的水准点之间的高度差经由水准测量算出，还应该考虑到有关地球因素的影响，例如地球外部引力，地球自身的非均质性。
对所测高差进行改正，尔后经过统一的严密平差，确定出网中各水准点的高程。
测量任务的最主要的方面是控制网的精度，野外数据的采集能否满足工程建设的具体要求，平差数据的处理尤为重要，并且是指导现场测量作业的关键。
尤其是计算机技术的日益发展和以及矩阵代数、概率论等数学方面知识在严密平差中的运用，使测量平差的理论更加完善，使测量平差从经典平差理论到现在的近代平差理论，推动了测量平差理论知识的发展，使经典平差理论的数学模型得到了扩展，提出了一些近代平差数据处理的新方法，如果相关平差，秩亏平差方法，后验估计的随机模型，有偏估计等。
近年来，导线的平差程序出现很多，这些程序都有其优点和缺点。
近期开发的平差程序有了很大的成长和进步，智能化自动化解算水平在稳步提高，功能在日趋完善，但或多或少的存在着些问题，功能仍然需要进一步的提升。
利用现代科学技术手段结合测量数据处理的专业知识,编写新的水准网条件平差软件，实现水准网条件平差的自动化和快捷化，大大提高工作上的效率，降低了数据处理人员对平差专业知识的依赖，同时也为测绘工作者带来了极大的方便。
测绘行业软件的成长是紧跟着计算机编程技术的成长的，测量的数据处理已不再人工化，而是向智能化和数字化成长，而相应的测量类软件不足为奇。
通过调查和市场研究，国内外大型测绘仪器公司都研发了测绘领域的相应的数据处理软件，对一些科研实力雄厚较强的大学和测绘单位都有适合自己的一套软件以及一些用于实际生产的数据处理软件，但不同的软件功能不同，且质量不一，基本只能满足测量生产任务的需要，但对于一些比较深层次的数据处理功能并不能很好的完成，或者有错误的，不合理的地方，如各种各样的问题，如数据输入复杂，功能不完善，软件界面友好的缺乏，而且软件开发商不是测量数据处理的专业人士，专业水平是值得商榷的，平差算法的具体使用不明确，平差计算精度是令人怀疑的，而且各个平差程序的平差结果都是不一样的。
目前应用使用最普遍的平差软件南方平差易、清华三维、科傻适普数据处理软件是目前应用的最普遍的平差软件，但这些软件或多或少的存在着一些问题。
国外的平差软件数量比较巨大，涵盖内容广泛，但是软件的操作不易被掌握，对于国内用户的现实需求并不是很适用，国外软件的使用和测量数据处理的具体流程，和国内的解决方式也有很大的差异，专门针对国内的测量控制网平差软件市场上目前还没有。
结合现有的理论，本文对平整算法的软件设计与实现研究，包括：（1）数据结构的分析和描述；（2）平差数据数学模型；（3）最小二乘平差，自由网平差，拟稳平差，其数学算法的计算机实现方法;（4）水准网的布设；（5）平差结果的图形显示。
第二章 条件平差数学模型测量数据的函数模型一般分为几何模型和物理模型或几何、物理综合模型。
属于几何模型的有水准网、测角网、边角网、GPS 控制网、测边网等所建立的控制网数。
与时间相关，考虑速度，加速度，位移，应变和测量的描述和未知的模型之间的关系，为物理模型。
函数模型为线性模型和非线性模型的两种。
测量平差通常是基于线性模型。
测量平差通常是基于线性模型的。
当函数模型为非线性函数时，总是用泰勒公式将其转化成线性函数。
条件平差模型当水准网采用条件平差进行计算时，需要知道部分已知高程的水准点，需要知道相邻水准点间的距离和高差。
有了这些的基本条件以后，根据题目就可以确定出条件方程的必要观测数，从而可以确定出条件方程的多余观测数即可列出条件方程的个数。
平差原理在测量工作中，为了发现错误和提高测量结果的准确性，经常有多余的观察，从而产生平差问题，如果一个几何模型中有r 个多余观测，就产生r 个条件方程，以条件方程为函数模型的平差方法，就是条件平差。
条件平差的数学模型为0A W ∆+=（2-1）随机模型为22100nnnnnnD Q P δδ-==（2-2）条件方程个数等于多余观测数r ，n 为观测值总个数，t 为必要观测数，存在关系： r n t =-（2-3）由于r t <，从（2-1）式并不可以算出∆的唯一解，但可按最小二乘原理（min T V PV =），可以求出∆的最可能值V ，从而可以计算出观测值L 的最可能值ˆL （又称平差值）ˆLL V =+ （2-4）将（2-1）式中的∆改写成其估值（最或然值）V ，条件方程变为1110rn n r r AV W +=（2-5）条件平差是为了满足r 个条件方程的状态求解条件下的最小二乘法（V T PV = min ）的V 值，也就是数学中计算函数的极值。
设在某个测量作业中，有n 个观测值1n L ，含有偶然误差且相互独立，相应的权阵为nnP ，改正数为1n V ，平差值为1ˆn L，表示为,121n n L L L L ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 121n n V V V V ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦12nn n P P P P ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 121ˆˆˆˆn n L L LL ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦（2-6）其中nnP 为对角阵；111ˆn n n L L V =+111222ˆˆˆn n n L L V L V L L V L ⎡⎤+⎡⎤⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎢⎥⎣⎦⎣⎦（2-7）在这n 个观测值中，必要观测数为t ，r 为多余观测数。
