（毕业论文）测量控制网平差程序设计与实现

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1、测量控制网平差程序设计与实现摘要：根据控制网间接平差的基本原理，基于VisualC++6.0设计和实现了一款控制网平差计算程序GNetAdj,该程序可实现水准网、测角网、测边网、边角网等常规控制网的平差计算与精度评定•重点探讨了特殊情况控制网的近似坐标推算方法，以及不同类型观测值较为合理的定权方法.最后通过一算例验证了程序的正确性.关键词：控制网；方差估计；平差；定权方法；近似坐标推算0引言控制网平差计算相当复杂，计算量很大，对于规模较大的控制网必需借助计算机及计算软件才能计算出来.虽然现在大多数的控制网平差软件功能很齐全，使

2、用也比较方便，但有的地方还不够理想，如缺乏对角度观测量的平差，对于已知点之间没有直接观测量的网不能推算坐标；对于边角同测的网，两类观测值仅按常规方法来定权，往往导致先验和验后中误差相差较大，对平差结果产生一定影响.鉴于以上问题，本文将重点讨论特殊情况下控制网的近似坐标推算方法，如单纯测边网、已知点之间没有直接观测值的情况，另外还对不同类观测值的定权方法进行探讨.1整体框架设计图1是GNetAdj的运行界面，程序主要包含的类及其功能如图2所示，其中WangView类显示网的图脉形需要将实际网的坐标转换到程序视图的坐标，在图上通过

3、点击鼠标还能显示待定点的误差椭圆及其参数.1/>XFMJDffi!!4t£!:£!—■£==■iJIfMMtaam

4、fa.图1程序运行界面—Point3D^（点名.三维坐标、已知标记）—点的信息Obseee类（设站点名、照准点名、观测值）一观測值信息WanxPC类（11知占个数.待定占个数.观测—平差计算量个数、测角和测距精度等网的信息及晦数）TextView^（点和观測值的信息、计算结果）—显示结果—WangVi

5、eu类（平差坐标、谋差椭圆）—显示图形图2程序涉及的几个重要的类GNctAdj是基于VisualC++6.0设计的多文档应用程序，其菜单栏包含程序的所有功能，除了常规控制网平差计算外，还有坐标转换、交会法计算坐标等功能，工具栏的各个按钮对应各项功能.由于控制网平差涉及大量的计算，而且不同类型的网的属性和计算大致相同，因此构造一个间接平差类，把控制网的大部分属性和计算封装起来.对于控制网平差，通过新建一个文本，编辑已知点坐标和观测数据，或打开已编辑好的数据文本，在菜单栏或工具栏上选择所要平差的类型，在弹出的对话框（见图3）中设置

6、好相关参数，点击“确定”按钮后程序就进行平差计算并显示结果.对话框设置的参数有已知点点数、待定点点数、各类误差及观测值个数等，根据这些参数，程序先读取数据文本中的已知点，接着读取方向或角度观测值，最后读取边长观测值，并存储到相应的变量中.程序读完数据后便开始计算待定点的近似坐标，进而计算权阵、误差方程的系数阵及常数项，计算过程涉及到的矩阵均采用一维数组来存储，通过对矩阵进行转置、相乘、求逆等运算，最后求得坐标改正数.为提高精度，平差计算采用迭代方式，直到改正数收敛为止•最后进行精度评定并输出平差结果.如果读取数据或计算过程出错

7、，程序会中止平差计算，并返回错误信息，好让用户检查哪里有问题已MMt

8、

9、3参数设置对话框结果有文本和图像，前者是待定点的坐标平差值、观测值的平差值、各类中误差等数据，后者是控制网的图形，利用消息映射机制，当光标在待定点附近时，通过点击鼠标左键会显示该点的误差椭圆及其参数，点击右键则取消显示.另外，程序的其它功能通过对话框的形式来操作，在相应的编辑框中输人数据，点击相关按钮，计算结果就显示出来，非常直观明了2特殊情况控制网近似坐标推算方法2.1测边网近似坐标推算虽然GNetAdj采用多种方法（极坐标法、前方交会法、测边交会法）来

10、推算待定点的近似坐标，但如果只根据边长观测数据是不能唯一确定待定点的坐标，因为单靠边长程序判读不了点的位置关系，而能否平差测边网关键就在于此.若程序判断不了，则由用户来判断，如遇到不能确定点的位置吋,程序会弹出图4的对话框让用户判断•用户根据实地点的分布或草图就可作出正确判断，这样就能推算坐标并进行平羌.在网MIf的左边还是右边？g■■■■」4判斷待定点位置对话框为尽量减小用户的判断，对有3个或以上已知点的测边网（如图5所示），GNetAdj先用以下方法来推算坐标：取其中两个已知点Ml、M2,三角形M1M2P中3条边长均知道，

11、可用余弦定理求岀三角形中各个内角，再用极坐标法或前方交会法分别按顺时针和逆时针各计算出一个P点可能的坐标，再由这两个坐标分别与第3个已知点M3求距离，明6—个距离与P到M3的距离观测值相接近，就取相应的坐标作为P的近似坐标心J.程序会先检验3个C知点是否在同一条直线上，不在才