测量平差课程设计报告.docx

1、 0 / 19 东南大学交通学院测量平差课程设计报告设计题目： 专 业： 测绘工程专业 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师： 日 期： 1 / 19 目录1. 课程设计目的 22. 课程设计任务 23. 课程设计重点以及基本要求 24. 课程设计具体要求 25. 课程设计案例及分析 36. 课程设计展示成果 107. 课程设计源代码 128. 课程设计心得体会 17 2 / 19 1、课程设计目的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

2、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、课程设计的任务（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。（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。3、课程设计重点以及基本要求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

3、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。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 12 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。4、课程设计具体设计项目内容总体思路：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

4、进行严密平差，并进行平差模型的正确性检验。3 / 19 水准网的条件平差：列条件平差值方程、改正数条件方程、法方程；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；评定观测值平差值的精度和高程平差值的精度。进行平差模型正确性的假设检验。水准网的间接平差：列观测值平差值方程、误差方程、法方程；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；评定观测值平差值的精度和高程平差值的精度。进行平差模型正确性的假设检验。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，用间接进行严密平差，并进行平差模型

5、的正确性检验。报告的编写对手工解算控制网进行程序验证，编写课程设计报告。报告应包括起算数据、控制网图形、平差结果、精度指标，点位误差椭圆图等。成果应以表格形式给出，封面统一格式见附录。5. 课程设计案例及分析如图所示水准网，A、B 两点为高程已知，各观测高差及路线长度如表 1。已知数据 表 1高差观测值(m) 对应线路长度(km) 已知点高程（m）4 / 19 h1 = 1.359h2 = 2.009h3 = 0.363h4 =-0.640h5 = 0.657h6 = 1.000h7 = 1.6501122112H1= 35.000H2= 36.000要求：按条件以及间接平差法分别求：（1）

6、待定点高程平差值；（2） 待定点高程中误差；（3） p2和 p3点之间平差后高差值 7h的中误差；（4） 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） 。5.1 水准网条件平差求平差值、列条件方程：由题意可知：n=7，t=4，r=n-t=3.观测方程为线性化得条件方程：125312465700hHh125346570v其中系数阵 A= ，W=10137组建法方程：令 1km 的观测高差为单位权观测，即 ，又 。即1iips1iiiQSp5 / 19 ，且法方程为 ，其中：71212Q0aNKW110010102112TTaNAQ ，由此可得法方程：310254 123430

7、71025k解算法方程由矩阵运算程序可得K1aNW1234.7,.46,0.18,.023kkk3.1.1.1.4 计算改正数。由矩阵运算程序可得： TVQAK 0.382165V计算平差值，得：ihv 1.359.0.390.4.30.91.652Th又 1231224,PPPHHh可得： 1236.7.5.6精度评定6 / 19 ，其中 ，又11223447Hhh1001Tf1()aTTQfAfNQf由矩阵运算程序可得0.427.50.268.4399.68.70Q 又 2035.7 .9=3.04TVPr即得： 1122334400=.56Q平差模型的正确性检验原假设和备选假设为20()

8、5HE： 210()5HE：又 203.678.9=3.4TVPr即计算统计量 2.=5（ ）以自由度 =4， =0.05 查得 的分布表：f222110.48=.，可见， 在 内，该平差模型正确，平差结果可用。2（ 4） 212（ ， ）5.2 水准网间接平差平差值 列误差方程选取 、 、 三点的高程 、 、 为参数，由题意知可列出七个平差1P231X23值方程7 / 19 且111223124352161372hvXHvhXv01122034XHh代入可得误差方程 可得系数阵1231451263727vxvx1004,1071BL组成法方程取 2km 的观测高差为单位权观测，即 2iiic

9、PS有权阵 ，其中2121P,TTBNPWBL由矩阵运算程序可得： ,72514BN8153由 可得法方程0BNxW1237825504x解算法方程8 / 19 并由矩阵运算程序可得:1BxNW0.43278.计算改正数 0.43278.3.9162.05vBxl计算平差值，得：ihv 1.392.0.359.640.53.91.652Th又 1232,PPPHHh可得： 1236.57精度评定 111223342423124XxhHxh,10T其 中 F又 TBQN9 / 19 10.213013507241.580.213.0.13.2746.58.670TBQFN 且 071.4=.2r

10、TVP故有：1122334400.9=.56Q平差模型的正确性检验原假设和备选假设为20()5HE： 210()5HE：又 203.678.9=3.4TVPr即计算统计量 2.=5（ ）以自由度 =4， =0.05 查得 的分布表：f222110.48=.，可见， 在 内，该平差模型正确，平差结果可用。2（ 4） 212（ ， ）10 / 19 6. 课程设计展示成果检验过程部分截图如下11 / 19 12 / 19 7. 课程设计源代码using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using

11、 System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;public partial class Form1 : Formpublic Form1()13 / 19 InitializeComponent();private void label12_Click(object sender, EventArgs e)private void button3_Click(object sender, E

12、ventArgs e)Application.Exit();private void button2_Click(object sender, EventArgs e)foreach (Control ctrl in Controls)/或为groupBox1.Controls/panel1.Controlsif (ctrl is TextBox)ctrl.Text = “;private void textBox1_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox2_TextChanged(object sender, E

13、ventArgs e)private void textBox3_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox4_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox5_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox6_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox7_TextChanged(object send

14、er, EventArgs e)14 / 19 private void label10_Click(object sender, EventArgs e)private void textBox8_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox9_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox10_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void button1_Click(object send

15、er, EventArgs e)double ax = double.Parse(textBox1.Text);double ay = double.Parse(textBox2.Text);double bx = double.Parse(textBox3.Text);double by = double.Parse(textBox4.Text);double a1 = double.Parse(textBox5.Text);double a2 = double.Parse(textBox6.Text);double a3 = double.Parse(textBox7.Text);doub

16、le b1 = double.Parse(textBox8.Text);double b2 = double.Parse(textBox9.Text);double b3 = double.Parse(textBox10.Text);double m, n, px, py;m = (a1 + a2 / 60 +a3 / 3600) * (Math.PI / 180);n = (a1 + a2 / 60 + a3 / 3600) * (Math.PI / 180);px = (ax * 1 / (Math.Tan(n) + bx * 1 / (Math.Tan(m) - (ay - by) /

17、(1 / (Math.Tan(n) + 1 / (Math.Tan(m);using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Data;using System.Drawing;using System.Linq;using System.Text;using System.Threading.Tasks;using System.Windows.Forms;public partial class Form1 : Formpublic Form1()15 / 19 Ini

18、tializeComponent();private void label12_Click(object sender, EventArgs e)private void button3_Click(object sender, EventArgs e)Application.Exit();private void button2_Click(object sender, EventArgs e)foreach (Control ctrl in Controls)/或为groupBox1.Controls/panel1.Controlsif (ctrl is TextBox)ctrl.Text

19、 = “;private void textBox1_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox2_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox3_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox4_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox5_TextChanged(object sender, Ev

20、entArgs e)private void textBox6_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox7_TextChanged(object sender, EventArgs e)16 / 19 private void label10_Click(object sender, EventArgs e)private void textBox8_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void textBox9_TextChanged(object send

21、er, EventArgs e)private void textBox10_TextChanged(object sender, EventArgs e)private void button1_Click(object sender, EventArgs e)double ax = double.Parse(textBox1.Text);double ay = double.Parse(textBox2.Text);double bx = double.Parse(textBox3.Text);double by = double.Parse(textBox4.Text);double a

22、1 = double.Parse(textBox5.Text);double a2 = double.Parse(textBox6.Text);double a3 = double.Parse(textBox7.Text);double b1 = double.Parse(textBox8.Text);double b2 = double.Parse(textBox9.Text);double b3 = double.Parse(textBox10.Text);double m, n, px, py;m = (a1 + a2 / 60 +a3 / 3600) * (Math.PI / 180)

23、;n = (a1 + a2 / 60 + a3 / 3600) * (Math.PI / 180);px = (ax * 1 / (Math.Tan(n) + bx * 1 / (Math.Tan(m) - (ay - by) / (1 / (Math.Tan(n) + 1 / (Math.Tan(m);py = (ay * 1 / (Math.Tan(n) + by * 1 / (Math.Tan(m) + (ax - bx) / (1 / (Math.Tan(n) + 1 / (Math.Tan(m);label15.Text = “ + px;label16.Text = “ + py;

24、private void label2_Click(object sender, EventArgs e)private void label3_Click(object sender, EventArgs e)17 / 19 private void label1_Click(object sender, EventArgs e)private void label17_Click(object sender, EventArgs e)private void label15_Click(object sender, EventArgs e)private void label16_Clic

25、k(object sender, EventArgs e)py = (ay * 1 / (Math.Tan(n) + by * 1 / (Math.Tan(m) + (ax - bx) / (1 / (Math.Tan(n) + 1 / (Math.Tan(m);label15.Text = “ + px;label16.Text = “ + py;private void label2_Click(object sender, EventArgs e)private void label3_Click(object sender, EventArgs e)private void label

26、1_Click(object sender, EventArgs e)private void label17_Click(object sender, EventArgs e)private void label15_Click(object sender, EventArgs e)private void label16_Click(object sender, EventArgs e)18 / 19 8. 课程设计心得体会这是一次非常有意义的课程设计。通过这次误差理论与测量平差的课程设计，我对测量平差有了一个更深刻的理解。在课程设计中将我们所学的理论知识运用于实践，逐步在实践中认识体会测

27、量平差的基本原理和基本公式，并熟悉测量数据处理的基本技能和计算方法。俗话说得好，学以致用，我们平时学的理论知识就是为了在以后的生产实习中更好的应用，这次实习真正做到了理论与实际相结合。我感到很有意义。这次实习完全从测量平差的工程实际出发，加深我对书本知识的进一步理解。这次实习培养了我理论联系实际的能力、独立学习的能力、分析问题和解决问题的能力。或许我们已对误差理论与测量平差这本书的理论知识有了一定了解，但将它应用于实践依然是我们的一个难点，尤其是将这门课程与计算机程序完美地结合。这便要求我们在原有的解题思路中加入 C 语言程序，并让它来帮助我们解决矩阵的复杂运算。既然用到了程序，我们就必须保证其运算的简洁性、正确性，尤其是在编写过程中要认真检查，为程序顺利运行打下基础。另外在各个子程序调用过程中，我们要充分考虑其顺序性并反复调试，以便得到理想结果。这次实习使我深刻的认识到学习测量平差的重要性。作为一个大三的大学生即将要走上社会的，所以每一次的实习我们都要认真的完成，因为在以后工作中，没有人来帮助你，都是你自己来完成的，所以在学校我们要多学，多问，多掌握专业知识。作为一名测绘人，我们更要学会不怕吃苦，不怕累的精神。总之，在这次课程设计中我不但过了比较充实，还收获了不少知识，以后也要珍惜我们的每一次实习。