测绘程序设计技术课程设计指导书2013-14

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1、测绘程序设计与C++编程课程设计指导书长安大学地测学院测绘科学系二0—三年9月测绘程序设计技术课程设计指导书课程设计的目的和意义:测绘程序设计是一门实践性很强的专业综合性课程，与《C++语言程序设计》、《测量平差基础》、《面內对象程序设计》以及《控制网平差》等课程都有较为密切的关系。对测绘工程专业学生而言，掌握基本的数据处理程序设计技术具有重要的意义。为加深学生对相关数据处理程序基木特点、面向对象的软件分析与设计思想和方法的进一步理解，进一步掌握面向对象的测绘数据处理程序开发的基本特点和技术，在《测绘程序设计与04•编程》课程结束后安排为期二周的测绘程序设计技术课程设计。课程设计将基于

2、在课程屮学习的基本知识，开发具有一定应用或研究价值的测绘工程数据处理应用程序模块，以达到锻炼学生面向对象的软件分析与程序设计能力并培养良好的编程习惯，培养学生面向对象的程序设计思想以及基本的数据处理程序设计能力。本课程设计R在通过较为具体、充分的程序分析与设计训练，使学生掌握数据处理程序的开发特点、面向对象的问题分析思想与方法以及程序设计技术，为进一步充分利用计算机技术解决测绘工程的专业技术问题奠定一定的基础。二、课程设计主要内容：测绘程序设计课程设计的主要目的是通过具体问题分析与程序设计的过程锻炼学生分析问题、掌握数据处理软件设计与编程的基本技术和方法。课程设计的主要工作内容如下：1

3、.通过充分的上机练习，了解测绘数据处理问题的基本特点、面向对象的问题分析思想与程序开发方法，掌握软件开发、调试与测试的基木技术。2.分析课程中相关类的基本结构与模块功能，进一步理解并掌握面向对象的问题分析思想与程序设计技术以及测绘数据处理问题的基本特点、程序设计方法。3.分项S开发相关测绘数据处理程序模块，幵展相关问题概念模型分析、类结构设计、代码编写、调试、测试等工作，要求每人至少开发如下9个程序模块中的两个。选题要求：题H（1）为必选题目；（2）-（9）每人至少选择一题，除题目（1）外每班选择相同题目人数不得多于5人（做两项以上题目者不受此条件限制）；选题工作由各班班长具体负责，在

4、课程设计开始前完成选题工作，课程设计开始后上报各班选题情况汇总表。（1）观测值筛选法抗差估计（必选题目）。在本课程中，与经典的间接平差并列，我们还学习Y—种抗差估计理论。该理论以间接平差为基础，利用观测值改正数的分布规律，建立了等权替代法的抗差估计思想，处理含有粗差的观测值的合理平差问题。该理论存在的实际应用问题是，并不能完全保证对普遍的问题都具有适应性，也就是不能保证对所有含粗差观测值的平差问题都能进行正确的平差。还有，随意改变无粗差的观测值的权是否合理，也是值得考虑的重要方面。针对等权代替法存在的这些问题，基于奋充分多余观测值的假设，现提出一种观测值筛选法抗差估计思想。先假设在观测

5、值中不存在粗差，所有观测值都服从统一的正态分布，那么使用全部观测值进行平差与去掉任何一个观测值进行平差的结果应当没有显著区别。相应地，从观测值改正数的角度看，若观测值不存在粗差，使用全部观测值进行平差与去掉一个观测值进行平差，两组观测值改正数应当服从于同一个正态总体（假设对一个控制网进行无限次的正常观测一一不出现粗差，通过平差则可以构成观测值改正数的正态总体）。换句话说，就是在正常情况下，这样的两种改正数应当没有显著性区别。相反，若在观测值序列中存在一个粗差，那么总体平差的改正数序列必然被该粗差所污染（改正数绝对值变人），则该组观测值的均值与方差会背离原正态总体；而去掉该粗差观测值后的

6、平差改正数序列必然与原正态总体相同。也就是说，含粗差与不含粗差的两组观测值的平差观测值改正数不应该是同一个分布。这种分布的差异可以使用数理统计中两个正态总体均值差与方差比的假设检验方法进行判断。若经检验，在一定置信度下，方差比不为1或者均值差不为零，则说明两个平差的改正数分布不同。据此按一定的概率判断被去掉的观测值是否含粗差自然是合理的。实际的情况是，若对观测值进行粗差污染，平差后，观测值改正数的平均值与方差都将显著变大，或者说脱离正态分布总体：而去掉仅含的一个粗差，观测值的改正数将明显回归于正态分布总体。两个改正数序列的均值或方差必然不同，说明两个改正数序列的分布是不同，当然也可以说

7、明被去掉的观测值是含有粗差的。那么，如果在一个问题中，含有多个粗差怎么办呢？显然，如果粗差已经多到无法处理的程度，破坏了问题空间本来的合理结构，那谁也没办法。对于相对正常的情况，其实只要重复上面的思想，按从人到小的顺序逐步探测并处理粗差，就可以依次找到并处理-个观测值序列中的所有粗差。针对这种思想，木课题要求基于课程中adj类中的相关内容，设计并实现这种方法的函数模块，以实现对含有粗差的观测值进行合理的平差，通过充分的模拟以及观测数据的计算与比