导线网平差软件设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com74导线网平差软件设计导线网平差软件设计东莞石碣大桥项目部杨序邦【摘要】在施工中，往往要加密导线控制并进行精度评定，而一般的简易平差法不能得到较为全面的精度指标，为满足施工测量的需要，开发了该导线网平差软件。【关键词】相关间接平差条件平差协因数阵点位中误差1概述本程序的主要功能是对一般导线网进行严密平差计算，同时输出完整、美观的平差成果数据文件。该软件具有一定解算规模，建立的观测值数据文件结构简单，对导线网的观测数据按导线节为单元，对于网的拓扑结构，不

2、需要额外说明，软件自动从各个导线节的观测值数据中提取必要信息来识别网型结构；精度评定较为全面，可给出边长相对中误差、方位角中误差和点位中误差及误差椭圆；软件使用简单，每一步均有提示功能，秉承Windows环境下应用软件的易学易用特点；对系统硬件要求低，使用InterP1／133，内存64MB，有10MB可用硬盘空间的个人电脑就可以流畅运行。VisualC++是目前Windows环境下最优秀的编程环境之一。该程序就是采用VisualC++6．0编制、调试完成的，使用的操作系统分别为Windows98和

3、WindowsNT。软件为绿色程序，不需要安装，直接拷贝到硬盘上即可。运行系统环境为Windows98、Windows2000或者WindowsXP等。2软件设计及其数学模型2．1软件设计该软件设计主网采用的数学模型为相关间接平差法。其要点是用相邻结点(包括已知点)之间的三个相关观测值代替各条导线节的全部原观测值，对相关观测值进行网平差，然后依据平差结果再平差各个单一导线。单一导线的平差采用的是条件平差法。程序编制的运行步骤是：(1)读取观测数据，并分析数据的正确性。比如方向观测值采用度、分、秒计，

4、度不能大于360。如果发现错误则作出提示并终止计算。(2)分别计算相邻结点(包括已知点)之间的导线节的三个相关观测值、协因数阵(也称为权逆阵)。(3)利用相关观测值代替主网原观测值，按间接平差法构成误差方程。为组成误差方程，需要先计算结点定向角近似值和坐标近似值。依据误差方程得到法方程，进而得到得各个结点的坐标平差值、相关观测值的改正数和平差值。这一步是程序设计的关键。(4)对于各个导线节，分别按条件平差法进行计算，求得原导线观测值的改正数和平差值，并推导导线节中各导线点的坐标平差值。维普资讯htt

5、p://www.cqvip.com工程科技2003年第2期75(5)评定结点和导线点的精度并保存成果数据。2．2相关观测值及协因数阵的计算设图1是某导线网中相邻的两个结点0和n之间的导线节。观测边长S1，S2，⋯⋯，Sn，同时观测了导线节上的全部方向值。为了叙述方便，在1～n一1导线点的折角以f}2，fj3，⋯⋯，f}n表示。又设0点上有定向方向，观测方向r0；在n点上有定向方向Rn，观测方向rn。现在以结点0和n之间的边长S及其两端的方向值，取代此导线节的全部观测值sl，s2，⋯⋯，sn，r0，1

6、32，fj3，⋯⋯，f}n，r。S，Lo，由该导线的原观测值计算而得，因此它们是一组相关观测值。图1为了由原导线观测值求得相关观测值，先设定一个假定坐标系，原点为0，X轴指向第一条导●■I线边，Y轴右旋转与x轴垂直。在假定坐标系内，各个导线边的方位角为：80O、．．．．．．．。．．．．．．．．＼，。．．．。．．．．．．Jal=0a2=al+132—180。=132—180。a3=a2+fj3—180。=132+fj3—2×180。(1)a=a一l+艮一180。=132++⋯⋯+艮一(n一1)导线上任

7、一点及终点的坐标为：xi菁c0jyisina'jxnc咖jynsjsina'jS边的坐标方位角为：a。删an(3)由此计算0及n点的连接角为：维普资讯http://www.cqvip.com导线网平差软件设计ooft．。0n—ft．。1On1(4)On=a0n—anJs=1Lo=+oo『．(5)=7n+OnJ=耋(x一i-I-y—nSlnaiQsi+(xyTI)(，i)。．Qslo耋(x一+ynSina'i)(x'nsinai-y一)Qsi。一‘+(xnYi-YnXi)(S2-XnXi-ynyi)3

8、i=i~)eS~耋E(xn一+ysina'i)(x'nsinai-y一)Qsi(6)。‘+(一xnYi+ynXi)(X'nX'i+Y'nY'i)S3i=ipeQlo1o=2耋(xsina；一y一)+{+ln鲁-I2一xx一ynYi)}2=1n耋(xsina一y∞)Qsi—O~n-I2一xx一yy)(Xnxi-YnYi)2In=客(xs—y一)Qsi+{丢+(xx+yy)}在求得了导线网各相邻结点之间的相关观测值及其协因数阵之后，就可以按相关间接平差法对导线网进行平差。