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1、实验一：线性方程组解算一、实验目的与要求初步掌握线性方程组的算法；初步掌握线线性方程组在计算机上实现方法。二、实验安排实验共需用 2 学时。实验每个小组 1 人，用 VB等语言在计算机上完成程序代码的编写，并调试通过，然后用算例印证程序的正确性。三、实验步骤及要点在课余时间，提前准备线性方程组解算程序代码；上机时写入代码，并调试运行；用算例进行印证。四、实验指导利用高斯选主元消去法，根据算法，写出程序代码。3x15 x24x315 x17 x23x324x14 x22x32五、思考题如何利用其他解法完成计算机数据处理。实验二：矩阵解算与角度运算一、实验目的与要求初步掌握矩阵的加减乘除及矩阵的转
2、置、 求逆等基本运算在计算机上的实现方法；掌握度分秒转换在计算机上实现的方法。二、实验安排本实验需要 2 学时。实验每个小组 1 人，用 VB语言在计算机上完成程序代码的编写，并调试通过，然后用算例印证程序的正确性。三、实验步骤及要点1在课下写出程序代码，重点是矩阵求逆和度分秒转换；2上课时在计算机上写入程序代码，调试运行，通过后用算例进行测试。四、实验指导1. 矩阵解法参见教材，下面给出测试数据。213354A311A 15872214652. 角度互化问题在计算机数据处理中经常遇到， 计算机要求三角函数中的角度必须是弧度制， 这样引用计算机中的三角函数进行计算时，结果才是正确的，反过来，求
3、出的角度值也是一弧度为单位的，所以还需把弧度转换为度分秒的形式。算例： 322930=弧度 ，0.3212= 度 分 秒五、思考题在什么情况下需要使用度分秒转化；在什么情况下利用矩阵解算程序。实验三：高斯投影正反算及换带计算一、实验目的和要求初步掌握坐标系统的转换方法；初步掌握高斯正反算以及换带计算方法。二、实验安排本实验需要 4 学时。实验每个小组 1 人，用 VB语言在计算机上完成程序代码的编写，并调试通过，然后用实际算例印证程序的正确性。三、实验步骤及要点课余时间完成预先布置的控制测量数据处理问题， 完成程序代码的纸上编写和设计工作；在计算机上写入程序代码，进行调试；用预先准备好的算例进
4、行印证， 要求每人至少准备 2 组典型算例，并打印测试结果，附在实验报告中。四、实验指导1高斯投影坐标换带程序设计指导1）坐标正算公式如下：（见大地测量学基础专业课本）2）坐标反算公式2、坐标邻带及换带计算1）首先利用 x,y 转换到 B，2) 计算其中央子午线，计算邻带中央子午线3）再由 B，换算到 x，y五、思考题1思考不同基准的平面坐标系的转换方法。实验四：曲线放样程序设计一、实验目的和要求初步掌握工程测量中常用软件设计方法和技巧。二、实验安排本实验需要 4 学时。实验每个小组 1 人，用 VB语言在计算机上完成程序代码的编写，并调试通过，然后用实际算例印证程序的正确性。三、实验步骤及要
5、点课余时间完成预先布置的控制测量数据处理问题， 完成程序代码的纸上编写和设计工作；在计算机上写入程序代码，进行调试；用预先准备好的算例进行印证， 要求每人至少准备 12 组典型算例，并打印测试结果，附在实验报告中。四、实验指导曲线放样程序设计 （也可以利用工程测量课本的例题验证）算例：圆曲线，中线交点 JD1的里程桩为 k1 500，其偏角右6000，圆曲线设计半径R60m加密桩间距 lo =10m 。主要计算公式：主点定位元素的计算公式：tgTR 2 =34.6410Ra0L = 1800 = 62.8318m1E0 =R(sec 2)=9.2820mq=2T-L=6.4502m主点里程参数
6、计算公式： ZY =JD -T=K1+465.359 YZ =ZY +L=K1+528.1908LQZ =YZ2 =K1+496.7749检核K1+496.7749+D/2=K1+500偏角法计算公式100 ii = 2l i .18000i= 2 Rici =2Rsin2要求：1）、利用 VB语言自动实现主点要素计算2）、通过程序设计，实现圆曲线的细部点测设计算，计算偏角及距离3）、尽量可以将测设元素保存在文档中。五、思考题缓和曲线与竖曲线放样的程序设计实现方法。实验五： GPS卫星位置计算程序设计一、实验目的和要求初步掌握 GPS数据处理软件中的数据结构格式；初步掌握 GPS平差软件的编写
7、方法和思路；实现 GPS卫星位置计算程序设计二、实验安排本实验需要 2 学时。实验每个小组 1 人，用 VB语言在计算机上完成程序代码的编写，并调试通过，然后用实际算例印证程序的正确性。三、实验步骤及要点课余时间完成预先布置的控制测量数据处理问题， 完成程序代码的纸上编写和设计工作；在计算机上写入程序代码，进行调试；用预先准备好的算例进行印证， 要求每人至少准备 12 组典型算例，并打印测试结果，附在实验报告中。四、实验指导各种 GPS数据格式参见教材；计算步骤如下：1）. 平均角速度 (mean angular speed)：n n0nGMn03an 由广播星历获得 , GM=3.98600
8、5e+142）. 规化时刻 (normal time)：tk t t0t0 已知（由广播星历获得），t 为 GPS周秒3）. 平近点角 (mean anomaly) ：M kM 0n t kM0已知（由广播星历获得）4）. 偏近点角 (eccentric anomaly)：EkM ke sin Ek迭代求解：初始值取E=M，以弧度为单位5）. 真近点角 (true anomaly)：2Vkarctan 1 e sin EkcosEke6）. 升交距角 (argument of ascending node)：0 V k近地点角距 (argument of perigee)7）.轨道向径（ Or
9、bital radius）：rka (1 ecosEk )8）.扰动改正（ Perturbed correction）：?升交角距（ Argument of ascending node）?u CuC cos2 0CuS sin 2 0?轨道向径（ Orbital radius）r CrC cos2 0CrS sin 2 0? 轨道顷角（ Orbital inclination）iCiC cos2 0 CiS sin 2 00 是升交角距 (the argument of ascending node) 9）. 改正后升交角距、轨道向径、轨道倾角改正后升交角距（ Corrected argum
10、ent of ascending nod）uk0u改正后的轨道向径（ Corrected orbital radius)rka (1e cosEk )r改正后的轨道倾角（ Corrected orbital inclination）i ki 0i ( IDOT )t k10 ）. 卫星在升交点轨道直角坐标系中的坐标：如下图所示xkrkcosukykrksinuk）：如下图所11. 升交点经度（ Longitude of ascending node示t0(e )t ke t 0ee7.292115146710-5 rad / s12. 在地固坐标系中的卫星位置（Expressed in sph
11、ericcoordinate system ）kxk cos kykcosik sin kYkxk sin kyk cosi k cos kZkyk sin ik3算例可以利用教材GPS卫星定位原理及应用）五、思考题如何编写实用的GPS后处理软件。如何从 GPS星历数据文件中提取数据。实验六： Excel 在测绘工程中的应用一、实验目的和要求初步了解电子表格在测绘中的应用方法。二、实验安排本实验需要 2 学时。实验每个小组 1 人，用 Excel 在计算机上绘制电子表格，利用此表格实现测量外业记录和数据处理， 然后用实际算例印证其可行性。三、实验步骤及要求1. 用 VBA完成前方交会自定义函数
12、；用 Excel 绘制电子表格，写入数据，用函数完成计算，输出计算结果，打印成果表。2. 准备一个算例，如导线测量内业计算，表 7-11 钢尺量距图根附合导线坐标计算表坐标方位角点号 观测角 ( )角度改正数改正后的角 ( )( )距离 (m)x(m)y(m)B237.99167A991099.01670.0016799.018333157.01000225.853 -207.91488.21211674536167.76000.00167167.761667144.77167139.032 -113.57080.19921231124123.19000.00167123.19166787.9
13、6333172.5716.133172.46231892036189.34330.00167189.34500097.30833100.074-12.73099.26141795918179.98830.00167179.99000097.29833102.485-13.0193101.6547C1292724129.45670.00167129.45833346.75667D46.75667f (CDxCxAyCy Af x ( m)f(d)和f(s)888.755000.010759.3067740.015-341.100541.788辅助计算46.74667-340.952541.639
14、-0.01000-36f 允 (s) 147K1/3521注：加 粗数据为观测值，加粗及有下划线的数据为已知数据，加粗斜体数据为检核数据，其余数据为公式计算结果。或准备一个经纬仪导线计算算例， 闭合或附合导线均可， 数据自备。四、实验指导前方交会算例、 利用 VBA书写自定义函数 ，实现下列算例的前方交会。弧度正切Xa659.232Ya355.537a691131.207tana2.630328724Xb406.593Yb654.051?5942391.042tan?1.712037939Xa-Xb252.639Ya-Yb -298.514tana.tan?4.503222566tana.ta
15、n?4.342366663Xa.tana1733.9969Ya.tana935.1792Xb.tan?696.1026Yb.tan?1119.7601(Yb-Y a).tana.tan?1344.275(Xa-Xb).tana.tan?1137.6896Xp869.198Yp735.228五、思考题如何用Excel 实现附合导线和附合水准路线的简易平差计算。实验七： Matlab 在测绘工程中的应用一、实验目的和要求初步掌握用 Matlab 进行数据处理的方法和过程；初步掌握 Matlab 软件设计方法。二、实验安排本实验需要 24 学时。实验每个小组 1 人，用 Mat lab 在计算机上实
16、现各种测量数据处理问题，学会开发简单的测绘程序。三、实验步骤及要点准备算例；用 Matlab 在计算机上实现数据处理；开发简单的测绘程序，调试运行，用实例印证。4. 用 Mathlab 完成实验一的方程组解算。四、实验指导1.MATLAB的主要线性代数运算2. 实现下列数据拟合生成三维图：3075279.946549271.599 574.7733075150.754549139.377 595.4103075070.705549055.602 610.6183074887.835548917.800 610.9833074801.102548880.364 607.8223074754.05
17、1548832.471 605.0393074692.878548780.212 602.8443074690.912548831.712 603.3763074684.805548829.275 603.3663074689.631548835.979 603.3263074696.181548832.341 603.3533074691.918548826.179 603.4093074486.296548809.029 609.3653074588.997548687.160 600.6803074067.406548505.089 607.9923073885.686548587.90
18、6 606.4963074830.908548979.484 615.260- 1 -3074457.838548776.570 607.6203074360.858548718.493 607.8993074146.854548563.536 607.1783074036.300548590.674 610.0963073900.435549244.547 631.6473073836.378549166.776 625.9773073762.715549156.903 627.6443074001.565549169.620 635.2323073865.836549100.296 621
19、.2553073798.584549041.929 614.6423074983.730549008.795 612.3253074056.613549033.430 642.4283073957.872549035.190 622.7503073897.019549018.483 615.8243073791.562548884.468 621.0103074066.964548972.607 643.9303073942.813548928.575 630.6073073876.484548881.885 618.1733073752.933548797.413 631.880307411
20、6.459548947.873 648.0413074002.874548848.641 641.5363073956.043548764.928 643.7383073848.451548696.940 612.5273074454.483549010.639 627.0843074350.131548931.000 631.5873074183.453548837.318 634.5863074099.948548737.487 636.0983074028.880548711.013 655.2003073939.505548645.890 624.0713073872.26854858
21、8.706 606.1813074455.760548936.859 611.5423074254.368548761.333 620.4313074207.345548727.351 620.628- 2 -3074029.821548626.142 633.0223074839.730549123.030 632.0353074671.529548980.752 631.0893074592.151548916.165 623.4543074231.503548648.211 610.7883074179.302548517.185 610.4183075195.722549258.294
22、 583.5713074945.682549049.367 621.6123074852.771549009.695 622.3513074746.172548941.346 621.9823074718.715548910.068 612.7703074500.311548701.989 608.7973074614.315548712.895 599.0873074247.465548572.141 610.2983074143.417548807.114 633.8953074615.600548757.192 601.5523075042.958549089.666 627.23630
23、75257.646549329.524 573.8093074124.537549048.648 667.2883074095.600549125.602 653.3023075075.615548992.177 629.1253075105.707549016.747 628.4343075146.347548996.099 642.0383074997.310549102.903 647.1993074926.888548855.981 620.9833074848.397548846.274 622.5783074808.849548835.154 619.4043074604.6435
24、48939.418 633.3553074513.314548636.386 623.8183074054.121548601.398 627.5393074102.167548454.181 621.8613073935.955548513.963 629.041五、思考题- 3 - 如何用 Matlab 开发测绘软件。 如何实现 Matlab 与 VB语言通讯。- 4 -华北科技学院实 验 报 告课程名称：测绘程序设计专业：测绘工程班级学号：姓名：任课教师：- 5 -附件二：实验报告内容撰写实验报告应包括以下内容：一、实验目的与要求二、实验安排三、实验原理和过程包括算法、框图、验证算例（按照软件工程的基本思路来写实验报告）四、程序代码五、实验结果通过上机测试，写出最终程序完成情况和算例测试结果。六、收获、体会及存在的问题或建议- 6 -