MATLAB测量平差程序实习报告...docx

1、测量平差程序设计课程设计任务书专业班级，指导老师：小组成员8设计题目2设计资料：3一、课程设计的目的4二、课程设计的任务和内容5三、课程设计阶段5四、组织方式进度支配6五、考核与成果评定7六、参考文献：8七、实习报告：5设计题目边角三角网平差程序设计设计资料：表1已知点坐标点号X坐标Y坐标备注BjOl1149.5525529.757已知点Bj021351.0826907.547已知点Bj031466.8006231.200待定点BjOl1548.2005403.600待定点表2观测值精度边长观测值固定误差(mm)1比例误差(ppm)1方向观测值()1表3边长观测值起点以占边长Bj03BjO48

2、32.388BjOlBj03770.170Bj03BjO2685.482Bj02BjOl1392.450Bj02BjOl1516.951BjOlBjOl418.530表4方向观测值起点终点方向观测值起点独占，、/方向观测值BjO1Bj030Bj03BjOl0BjO1Bj0215.57244Bj03BjOl29.57251BjO1BjOl276.43169BJ03BjO2213.5653BjO2BjOl0BjO4BjO30BjO2BjOI15.48098BjOlBjO21.48093BjO2Bj0317.59294BjO4BjOI66.45528一、课程设计的目的学生在学习完误差理论与测量平差基

3、础、测量平差程序设计基础等课程的基础上，设计,个完整的测量数据处理程序，培育学生综合应用量数据处理与计算机应用实力，培育学生主动学习，创新设计实力。二、课程设计的任务和内容1 .课程设计任务：在两周的时间内应用者Matlab程序设计语言编制个完整的边角网严密平差程序,要求有简易的界面，数据输入采纳文木输入，采纳间接平差模型完成平差的基本计算，能够画出限制网图，输出基本的计算结果，并依据设计过程完成设计报告。2 .程序设计主要内容包括，1 .系统功能设计2 .界面设计3 .流程设计4 .代码书写5 .程序调试三、课程设计阶段1 .打算阶段探讨设计任务书，分析设计题目，熟识原始数据，明确设计内容和

4、要求：制定课程设计支配和进度。2 .熟识算法模型阅读误差理论与测量平差基础教材，驾驭平面限制网数据处理的数学模型，这里主要是指方向观测量、角度观测量、边长观测量的观测方程和误差方程的构成，探讨平面观测数据的组织方法，设计Mallab算法，实现计算的自动表达。3 .功能设计阶段设计程序要实现的功能平差程序的基木功能包括数据的输入，平差计算，精度评定、成果输出等；4 .流程和界面设计阶段1.依据平差计算的过程和程序功能，画出流程图，设计简易界面实现数据的输入和平差计算和成果输出。在此基础上，依据功能要求，设计简便的界面。5 .代码书写和调试阶段依据计算流程图和界面设计，依据方向观测值，边长观测值的

5、误差方程的组成，设计MalIab算法，实现误差方程的自动构成，分阶段书写代码，调试实现各个阶段的功能。6 .设计报告撰写阶段设计报告是对整个设计过程进行综合总结提高，内容包括课设的目的意义、程序设计的内容、算法设计、设计心得等依据设计过程和对测量数据处理以与程序设计的理解进行独立撰写。四、组织方式进度支配以小组为单位，每小组5-6人，分工合作共同完成程序设计任务，时间两周，进度安排如下:第一周周熟识设计书内容，制定支配熟识平差模型周二功能设计流程设计绘制流程图观测值数据组织周三熟识观测方程误差方程的构成，列出计算公式，设计MatIab算法周四界面设计依据分工进行分模块代码设计完成数据读入模块周

6、五分模块进行调试完成误差方程构成模块其次周周一代码书写调试完成平差计算模块周二代码书写调试完成输出模块周三代码书写调试完成整体调试周四撰写设计报告周五综合考核五、考核与成果评定1 .考核内容依据考勤、课程设计报告、程序结构、程序代码进行综合评定。2 .成果评定方法平常成果20%,设计报告30%：程序代码50%（程序20%,运行正确30%）,总评成果分为优、良、中、差四个等级。设计报告内容完整,图表清楚,代码书写规范，计律结果正确评为优秀。六、参考文献:1 .武汉高校测绘学院误差理论与测量平差基础20092 .北京建筑工程学院测量平差计算自编资料20113 .同济高校Matlab限制网测量平差2

7、006七、实习报告：目的与任务：目的：基学过的测量平差理论的基础学问，在matIab中编写一个相对完整的数据平差处理程序，旨在让同学们能够将学到的平差理论学问和计算机的MAT1.AB软件程序编写有机地结合在起来，让同学在实践过程中更加深刻地理解理论学问并尝试去应用，由此提高每个人学生的思索和动手实力。任务：主要任务就是在实习的两周时间内，分组完成一套完整的关于边角三角网的平差数据处理的matIab的程序代码编写与试调任务,其中主要包括：数据组织与输入、平差计算、精度评定，成果可视化、平差成果输出等。然后小组上交一份实习总结和小组成员各上交一份个人总结（设计书与总结）。算法与模型：算法：间接平差

8、方法：模型：平面限制网中的边角三角网本次的平差数据处理是采纳间接平差的方法（数学模型）而进行的，就三个待定点Xy坐标改正数与涉与到的五个观测站的方位角改正数为未知数（11个），进行误差方程的编写和平差计算，精度评定等。而实际应用是采纳所供应的平面限制网中的边角三角网的平差数据模型，分别是就着边长观测量和方向角观测量的观测数据进行平差程序的编写.程序功能设计：通过手动地选择数据文件，而后白动地对数据文件中涉与的变量进行赋值和所获得的数据的输出，而后通过实际状况分析得出须要进行平差计算和精度评定等的必要步骤，如本次数据平差的必要步骤就是待定点近似坐标的计算，紧接着就是误差方程的编写，包括系数矩阵和

9、观测权阵的求得，而后就是利用最小二乘法的平差计算和精度评定，并且计算误差椭圆的参数和该椭圆的白动绘制，最终平差成果的输出。分模块讲解：数据组织输入和变量赋值已知点坐标信息：包括己知点数n,待定点数nd,点号名Pn和己,如点坐标y观测值精度信息.：方向观测值精度md,边长观测值精度ma,mb边长观测值信息：包括起点bfl,终点bf2,边长观测值1.2方向观测值：包括测站点dfl,照准点df2,方向观测值1.l详细代码截图：46,H?nr-i,cjnjo*BtfAWS0j*(ZR3nt*m,(nWI%*”Ueci.*MH*-uv;(I-w*imjj(w,|.MM，ia,y0)8F1QXJ,l11Z

10、MW,*(CWf1,I*5nBm”XR5PE【：K,y(lmaaf(“、”，z,y廿u“yiMztr*MUWJ(jww,ua；StXJuwuuaPMlu44a3(CIfftZI*wtt5/3jptSI5ttYtJInDbM7Mit5Mt,，-KM*4-Tj-JTSUi)W4IMKWtUMU*JMJI,(.11j.*av.i*t-1Haavr*r-1ACPIlNe.BBe3-嬴QTFMwiua4fHrfi.r(n.。必41MCmmiICt“1.WfX9f4l-J4MlMUI)tf2llMlUM(2)W*4“n*tfia.MJ4T?11.lll,.?!BuflH.“cA4.txr(fl4f21.l

11、);71e4.4if,TlItfl.11J.“r*(tfltf2l?r)M.fkl*eiMMlml；*4fT11Tfil.Wfnnm2rttifl三,Il，qfe34V.wfn*-n13tU4bnFiU4“Mt6rrYvVMr4r.MEB-It“4(4*,UrHiMf(fk2.BSRMCCCSRJC“X.F.rAMfZ.2).NCwftf112,MXWWUVS).待定点近似坐标的计算通过所供应的1.i知点坐标计算得出的已知方位角，在就方向观测值，求出其每一次观测的夹角，而后找出每个测站所拥有的已知点（一个观测方向的两个点）确定其所在观测的行数与其他待定点所在观测方向（必需有一个点是已知点）的关

12、系，求出其他待定点所在观测方向的方位角（留意方位角是否合理问题），而后在边长观测值中找到对应的边长，利用极坐标法最终求得待定点的近似坐标。xy.同时还可以将近似坐标以文本的文BUJBe件输出，计算代码截图如下:rm:El1.ZMltfl211.InCTM.UtfcceiftM1.tMtMMrM(nl,l).Ay.ll-M0(l).lIMt纥1.llFo(Wr.223y4H.fMxMd，.Ilfr(D)(m”2K3”.tnXM4IUA*21II,utfceltl,4ltlf.itW3tf.I?fcfM4(,frfacrfn!v1.lw4cta4vf.ftj*4altafafM91.ifY32n.

13、Ollllll*f*(l,I)*I.yltllHmm(I,I)xI.Cmk三b4.ll4*l*，t*I*4-3，ST。八，M*yfMrM(IrI)xccI.MfwMb4.ntfl.Mtn*fb*t0U.nmJI(0(.l)mkte*tft3.Ma3fUU(M(.DnlM(M.V*lffr4rOlfu4.：RnEllx，3UK3.例Q，NHl)2，gUW2.Ofcjb4.44DMTW“Cmm2i*I4trafk*4M.47v*Afk4te*.l)M)l(M41rfw-rftrtafcr-IKutIM4umm.Wthj4-ill(Itafaadf.Uittrft2-ti.132ebT291.Mcv

14、4Il,tui-l式中常数项：k=+Z*变长观测增：1.=1.i+vl=-+（W-.误差方程：（系数为：b2,c2）xaaxMM、户OV。其中/,=1.i-S=（4：一xl）2+（-）2误差方程的编写要留意两个问题：系数的位置确定和是否待定点的推断。对r方向观测值，未知数不仅包括各待定点坐标（6个），同样包括各测站的定向角，在未知数排序中，定向角未知数在前，待定点坐标在后，则未知数个数为nz2*nd=ll,对于方向观测值，每一列与定向角对应的系数均为T,与坐标对应的系数即每一列有5个系数（最多），其他系数均为0,与对应的系数矩阵的数值的确定（留意正负号）。而对于边长观测值，每一列包括边的两个点

15、的对应的改正数（假如两个点都是待定点的话）四个参数，其他均为0,同样还要留意系数的位置问题。由这里分别对方向观测量和边长观测量设置两个数组，分别存储系数阵常数项变量，这里设置blb2clc2四个数组,，依据观测值序列和未知数序列确定系数矩阵中各元素的位置和大小：这里将误差方程构成设计成一个function函数文件，输入量为己知点信息，近似坐标，边长观测量,方向观测量，等输出量为误差方程系数，常数项。代码猿写藏图：BBHt4fu2)2)*.1.u3*4*i*mM.*?)1.fcalJa74*f.*vr：&i.2.(lM*).it，八.”00041(2M(h41.h7)1-4(k.1).11“加，

16、区”.“44ktUMZ54-1.Mb.4.“tn*AdijO42W.zn.4iggm2凡af4n2八.4,。2101).Zhif-lllO-ll,laf(4rfMv),cti2-Mr(4r,4l.c2*U.5.平差计算和精度评定本次平差的特殊就是结合两个误差方程的数据进行同时平差，详细步骤在得到误差方程的系数之后，依据方向观测值和边长观测值的初步计算规测值权阵（PlP2）,严格的精确计算可以采纳方差重量估计方法精确计算方向和边长观测值的权。在得到误差方程之后，可以干脆利用矩阵进行方程组的解算（最小二乘法），误叁方程分为方向观测误茏方程，边长观测误差方程，两者可分别计算，然后再相加。由于近似坐标

17、不精确，在求取参数时，程序设置了迭代计算并确定终止条件，在改正数满意条件后，即可进行平差值计算和精度统计。程序截图：匕14M工.。t*M.I*4m3，X。寸X9c*BdJBO-=r!t三*f4l0).3 roWltV*.4 f6(*M)M.IMtba,l.川303.nq-g2).tvlcwtJ.II.wfIn?.I).IfC*.M.IOu04.uHE1t*J12ASO1.lMfee，31.Ita*tu)*a2t2I?HOTidU：lCmkkblZ9IM.c1.*2,ClpUbKirAr.r4.*llt,4r,n2r1.2(&,r,*farrInMimfrn*HMpltWrpjc?23AikvM

18、alItpl.N*.IM-1j4ttI2,M”0.8SZlfaI)C.6.误差椭圆赛数计算参考书上的误差椭圆参数计算模型由于误差椭圆描述J点位精度与其在各个方向的分布，表示门网中点或点之间的误差分布状况，常用误差椭圆对布网方案做精度分析，误差椭圆三个参数为椭圆的长半轴E,短半轴F和主轴方向本次参数计算是通过单位权中误差，协因索阵，待定点的协方差阵等上步平差得出的结果或推算结果，来进行误差椭圆确定。代码截图：田（2日与0(%(v*UM,*lwv(.CfeeSHtMfn*HI4*Qul2l-l.r5w.IB4(KuCE.2E.Hbtr(v*lw.14X2c.ItifIUttn)14-IQI1，(W

19、)WGgae).1B2*wiCk0st*(nn).aunnIflMX1.Myyxaar10-fi.*fte.G*t*rt2.MdHhUllkMaal*1rtcalM(i(*r.Sll44I*1in，b*-3,。八，MV*(1Vul*.MhBmbBthvuipumvin,TUIfilerra*Xtfkf(l)M(kwFiU8r，h“wtMtcrtr,rr4,一M“md膻3rviNtfCb424*1(MCIa)C1.)fx*aMUGtm.fr3Mffqm八afp2Mflfi.，弁，*.M41i11et,stjHdE7.限制网图形绘制和误差椭Bl绘制边角三角网限制网图形绘制主要考虑绘制限制网点位分布

20、图，点位标注,边长观测量和方向观测量的绘制等。基本思路是首先依据坐标绘制限制网散点图，并进行标注，然后依据距离观测值，方向观测值连线，构成完整的限制网图。至于误差椭圆的绘制则是在限制网图的基础上再加上待定点对应的误差椭圆的绘制就完成了。（利用Plot吩咐）其中有个特殊留意的地方就是参数的设置，要依据实际状况而定。绘制代码截图:8.平面限制网成果输出以生成txt格式文档的形式进行成果输出。其内容主要包括五个方面内容：平差计算后的坐标值，待定点点位中误差，误差椭圆参数计算等。信息详细内容如卜1.平差汁算成果成果总输出:2 .坐标平垄成果输出3 .点位误差椭圆参数4 .误差椭圆的绘制5 .方向观测平

21、差成果:方向观测值，平差值,改正数;6 .边长观测平差成果：边长观测值，边长平常值，改正数;代码截图（其中的几个）：SUJBe08IdatufJf九cl.ifIl1214ICClifin,C*.14P。m1Hw0r).Itccc.fif*11GCtwM.V,O).nfHir*fnlm*9,ri.N*MsnnfrvMlt*、.nfMW!fn,s);MfHiM11n4war1.nfr*wfncr*erafu)；NrHHtflf4*、Z).vx.xs.)rt.)m,wf,MMM.rpf；AUt40”gM31.I0.1WJ.)1Ui4JCFhtM4if(t,S)r.J1.92)HlwtflC4,-11

22、iR1CM-).MfIrtfIftCH。CR1(平Js).MfMMfn.MW!f(ft4.GaMM6WVOWvr.“5.QMe).MFCRtMfIf4,一eK1CM-MfF2MfnF3,1.HIfkAi,1.4fiflfi)950IXIS.JCT：4.K,oedMp).41fHMffk4,1.420,*.*pnrtc*rtlwCalHV般螯黑0就*flM蝌*篇便WMM就边初UK玄-深铲JU刈嘛嗖标19.2，”.，“If翻P?金调任ttW)Hi.售铲嘴T方RWm”)*MMZe27W1311SWna川RlMMWtW明卷严近似坐标的计算计算结果：xydata.txt-记事本文件Q）蜩蜡格式Q）查看&

23、然助卿序号点号近似坐标一XO（W）V(11)1111*9.5525529.757221351.0866907.54633166.2266231.810*1H158.5S551103.SKJ限制网点为分布显示平差计算成果平差计算成果总输出点位误差椭圆参数tuoyuan_data.t三t记平本文件9IMhZ)格式Q)查看W)WtoQ!)一误差桶原参数一P11(i)rax呵mnabfi32.3666.07720036.2841.7M105.378K2.2632.303.2552.6531.8867.9051.625219Rn-3.255(c)pn-2m=1.314实习总结:两周的实习历经百般波熬煎

24、难，最终结束了，这两周的时间里，大家经验的是前所未有的实习体验，让我们不单单收货r专业实力，更是给我们的人生上了重:大的课，在课堂上我们都是学习的书本上的理论学问，这次我们把理论学问和汁算机编程结合在一起，这才是真正学习到了将来生活工作中所好用的东西，提高了我们真正面对测量平差工作还有matlab软件时的操作实力。我们在实习中发觉自己的问题并与时的解决，让自己在以后的学习工作中不犯同样错误。在刚拿到实习任务的第天我们就进行r分组，分完组后，为了能够更快更有效率的完成此次实习，也为r能让组内的每个成员参加进来，首先，我们在组内对各自的任务进行了安排。大家各自负责一部分的程序代码编写内容，各自针对

25、自己所主要面对的内容查书并向其他各组询问探讨，然后依据书上的代码提示，调通自己负责的这段程序代码，每个人把自己的部分完成后，大家在一起编程查错，经过反复修改弄出完全的成果输出，还有简洁的界面设计。我们的组长是王子强，他和王瑞负责的是主要的数据计算部分还有整体修正还有精度评定部分，这几点可以说是这次程序代码中的核心所以须要他们两个人分担重任，宁子铭负责的是误差椭圆参数的计算和图形的绘制内容，缪云龙负责的则是数据文件的输入部分的程序编写，闪永川负贡的是最终的成果输出部分，王梦琦则是负责最终的界面部分程序代码的设计，这些分工只是各自主要负责的项目，但是因为大家实力都有限，所以出现问题后还是集合在一起

26、解决问题再接着进行之后的实习。起先，先是将己知点信息录入，这块代码是由我们组的缪云龙主要负责的，这部分的代码看似简洁，但还是给我们带来r不小的麻烦，须要在matIab中单独建立个以chkdat命名的function文件。这些看似简洁的问题却也给我们带来过不少的苦恼。接卜来就是由我们组长王子强和王瑞同学负资的近似坐标计算和相关精度评定的代码编写，这部分特别的困难，它包含/方位角计算，编写误差方式的程序代码等或大或小的问题。遇到的首要问题就是我们看不懂书上的近似坐标计算的代码，而书上的代码又存在问题，缺少nk的定义，而想要修正这点须要读懂整段代码并将nk通过书写蜴予定义。还有就是误差方程的系数矩阵

27、的编写程序。这里有好几个因素要考虑：方向观测边的方位角计奥，未知数的系数位置安放问题，还有就是点号是否是待定点的推断等等诸多问题。在不断地学习中向其他组成员请教后我们终于输入了正确的代码修正了这部分工作。算完上面这些计算之后，就是由宁子铭负责的误差椭圆参数的计算和图形的绘制了，这部分的代码编与之前的计算相比就显得简洁了点，但由于我们只能参考教材，而教材的程序又多少有些不适用，程序还是出现了问题，在大家共同的努力卜.，在同学的帮助卜我们还是完成了程序，但是，Fh于我们数据的单位不统一，导致我们的椭圆参数始终较大，调整r很久才找到问题的所在，订正后终于是可以了。而图形的绘制相对就简洁些，主要都是将

28、计算与程序相连，再把xy赐予定义就可以出图也完成之后就是由闪永川负责的成果的输出，这部分不难，我们很顺当的完成广，当然这也源自闪永川之前的打算比较足够，让全组的效率得到了提高。最终的就是，由王梦埼负责的简洁界面的设计，在这部分我们也遇到了不小的问题，callback后面的属性值应当是txt文件的名称，但起先我们却做错了，后来在请教了别组同学还有老师之后才知道应当选用m文件的名称，后来修改之后基本解决了问题.在大家共同的努力下实习最终圆满的完成，我们不单单获得r学问更是经验了场历练，这次的实习对我们每个人而言都是难忘的，我们不仅收货r学问更是让我们在反豆修改中经验r身心的磨练，从烦躁不堪到渐渐适

29、应到最终的努力编写，这收获不只是在学问层面的，更是在人格层面的。编程对我们来说可能并不难，简洁的C+和Vb编程都是我们组成员以前的强项，但是换了MAT1.AB后我们不理解那些代码的意义，许多东西逻辑都很通顺但是却不知道该如何编译，但是经过查阅书籍和向老师同学进行请教之后，我们不仅胜利的完成了任务，而且还让我们对MAT1.AB程序的语言有广更深刻的印象，同时也帮我们更习了之前学过的测量平差学问以与计律构架和逻辑。而不得不再次提起的是，我们本次实习收获最大的还是团结互助的做事方法，耐性修正反更推敲的习惯，不断请教不断学习的实力。这些收获远远比我们学到的学问来的更重要。完成了这次实习我们全部人都感觉上了人生中重要的一课。