【正文】 中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計姓 名： 向 東 學(xué) 號： 07083040 學(xué) 院： 環(huán)境與測繪學(xué)院 專 業(yè)： 測繪工程 題 目： 導(dǎo)線平差的程序設(shè)計與實現(xiàn) 指導(dǎo)教師： 向 東 職 稱： 2012 年 6 月 徐州中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學(xué)院：環(huán)境與測繪學(xué)院 專業(yè)年級：測繪工程2008 學(xué)生姓名： 向 東 任務(wù)下達日期：2012 年 2 月 20 日畢業(yè)設(shè)計日期： 2012 年 3 月 12 日至 2012 年 6 月 13 日畢業(yè)設(shè)計題目： 導(dǎo)線平差的程序設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求：主要內(nèi)容：（1）測量平差的研究背景及意義；（2）測量平差概述；（3）Excel在單一附和導(dǎo)線近似平差中的應(yīng)用；（4）Excel在單一附和導(dǎo)線條件平差中的應(yīng)用；（5）導(dǎo)線網(wǎng)的間接平差理論；（6）導(dǎo)線網(wǎng)平差的結(jié)構(gòu)和函數(shù)設(shè)計與實現(xiàn)。設(shè)計要求：（1）畢業(yè)設(shè)計要充分發(fā)揮主觀能動性，積極思考，主動實踐；（2）畢業(yè)設(shè)計撰寫結(jié)構(gòu)要嚴整，敘述清楚，理論分析適當(dāng)，數(shù)據(jù)可靠，研究方法合理，結(jié)論正確，論文格式符合規(guī)范；（3）研究成果要有一定的實用或參考價值。院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨立解決實際問題的能力；③研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評價及建議成績；⑦存在問題；⑧是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書評閱教師評語（①選題的意義；②基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；④工作量的大??；⑤取得的主要成果及創(chuàng)新點；⑥寫作的規(guī)范程度；⑦總體評價及建議成績；⑧存在問題；⑨是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負責(zé)人： 年 月 日摘 要隨著測繪科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在測量數(shù)據(jù)的處理中產(chǎn)生很多種平差的方法。在本文中，導(dǎo)線網(wǎng)的近似平差和條件平差的一些簡單計算可通過Excel表編制計算公式和編程實現(xiàn)，我們只需在已編好的Excel表中稍作調(diào)整和公式修改，并輸入已知數(shù)據(jù)，最終就可得到所需的平差結(jié)果，這為測量的內(nèi)業(yè)工作提供了服務(wù)和參考；導(dǎo)線網(wǎng)的間接平差程序是利用C++編程實現(xiàn)的，我們需要將導(dǎo)線網(wǎng)的已知數(shù)據(jù)信息按照特定的規(guī)則輸入到dat文本中，利用C++程序讀取文本數(shù)據(jù)信息后，對其進行一系列的平差計算，最終獲得平差后的結(jié)果，并以dat文本的形式輸出且保存，這樣就可為測量工作提供一定的參考，還能為測繪數(shù)據(jù)的管理帶來幫助。關(guān)鍵詞： 導(dǎo)線平差；Excel；C++；程序 ABSTRACTWith the continuous development of surveying and mapping science and technology, processing a variety of method for adjustment in the measurement data. In this paper, a simple calculation of the approximate adjustment and the adjustment of condition equations of the wire network through Excel table prepared formula and programming to achieve, we only need to make some adjustments and formula modifications has been piled in good Excel table, and enter the known data, and ultimately we can get the necessary adjustment results, which provides services and reference for measurement within the industry。 indirect adjustment Program of the wire network is implemented with using C++ programming, we need to enter traverse network’s known data and information in accordance with specific rules to the dat text, then use C++ program to read text’s data and information, it can conduct calculation of adjustment, the final results of adjustment can output and save in the form of the dat text, so that it can provide some reference for the measurements, also for the management of the mapping data.Key words: adjustment of traverse。 Excel。 C++。 Program目 錄1 緒論 1 1 2 2 3 3 3 3 4 42 測量平差 5 5 5 5 5 6 6 6 7 8 10 10 11 12 123 Excel在導(dǎo)線平差中的應(yīng)用 15 Excel在平差中的應(yīng)用基礎(chǔ) 15 引言 15 Excel在平差中的基本應(yīng)用操作函數(shù) 15 核心問題的解決及技巧 17 三角函數(shù)在Excel中的處理方法 17 小結(jié) 18 Excel在附和導(dǎo)線近似平差中的應(yīng)用 18 單一附和導(dǎo)線近似平差 18 19 Excel在導(dǎo)線網(wǎng)條件平差中的應(yīng)用 23 23 25 264 導(dǎo)線網(wǎng)的間接平差程序設(shè)計與實現(xiàn) 31 31 31 32 33 33 33 33 33 34 34 36 36 37 39 39 41 43 43 445 結(jié)論與展望 50 Excel在導(dǎo)線平差中的應(yīng)用 50 Excel在導(dǎo)線近似平差中的應(yīng)用 50 Excel在導(dǎo)線網(wǎng)條件平差中的應(yīng)用 50 C++在導(dǎo)線平差中的應(yīng)用 51 測量平差的展望 51參考文獻 52附錄 53翻譯部分 59英文原文 59中文譯文 64致 謝 68中國礦業(yè)大學(xué)2012屆本科生畢業(yè)設(shè)計第 71 頁1 緒論測量工作是工程施工非?；A(chǔ)、重要的環(huán)節(jié)，對工程設(shè)計、工程施工、工程的驗收都發(fā)揮著指導(dǎo)性、不可替代的作用。國家等級控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集與更新，全國土地調(diào)查，鐵路公路的施工，隧道的貫通，地震的預(yù)報，建筑物的施工放樣和形變監(jiān)測等項目，都離不開測繪行業(yè)。測繪學(xué)科在國民經(jīng)濟規(guī)劃，國防建設(shè)，環(huán)境和資源管理，城鄉(xiāng)建設(shè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用?？梢?，測繪行業(yè)的重要性，基礎(chǔ)性地位，同樣隨著施工項目的增多也促進了整個測繪行業(yè)的需求增加，給測繪行業(yè)帶來迅猛的發(fā)展。對于不同的測量任務(wù)常常需要布設(shè)相應(yīng)的控制網(wǎng)以滿足精度需要，測量控制網(wǎng)的發(fā)展由早期的測角三角網(wǎng)、測邊三角網(wǎng)、水準網(wǎng)，到現(xiàn)在的導(dǎo)線網(wǎng)、三維網(wǎng)和GPS控制網(wǎng)。其中導(dǎo)線網(wǎng)是特殊的邊角網(wǎng)，導(dǎo)線網(wǎng)相對測角網(wǎng)和測邊網(wǎng)網(wǎng)形靈活任意，數(shù)據(jù)采集工作相對少了很多，并且可以根據(jù)需要自由伸展。通常測量控制網(wǎng)中全部邊和方向構(gòu)成自身閉合或附和條件即可，在測量條件相對困難的地區(qū)，常常用相當(dāng)?shù)燃壍膶?dǎo)線網(wǎng)來代替，導(dǎo)線控制網(wǎng)的應(yīng)用現(xiàn)在已非常廣泛，測角網(wǎng)和測邊網(wǎng)已逐漸退出歷史舞臺。測量控制網(wǎng)的精度是測量任務(wù)中的關(guān)鍵、最重要的方面，外業(yè)采集的數(shù)據(jù)能否滿足施工項目的具體要求，測量數(shù)據(jù)處理顯得尤為重要，也是指導(dǎo)外業(yè)測量的關(guān)鍵所在。如隧道的貫通精度控制，橋梁的形變控制，鐵路、公路路線的帶狀控制，都需要很高的外業(yè)測量經(jīng)驗和數(shù)據(jù)處理知識。從施工行業(yè)和測繪行業(yè)的整個控制測量工作流程來講，工作人員獲得了外業(yè)測量采集的數(shù)據(jù)后，還需進行測量內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)處理內(nèi)業(yè)工作。不同的工程、不同的行業(yè)要求控制網(wǎng)滿足的測量精度也各不相同，使用的儀器精度也不同，最終能否達到工程的要求，必須通過測量控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理來進行檢驗，指導(dǎo)控制網(wǎng)施工。七八十年代的老一輩的測繪工作者數(shù)據(jù)處理只能采用手計算的方式，計算工作量相當(dāng)繁重，占用大量的時間，測量人員必須具備很高的外業(yè)測量經(jīng)驗和平差數(shù)據(jù)處理知識才能完成。九十年代早期出現(xiàn)了測量平差程序，仍需經(jīng)過記錄數(shù)據(jù)的打印、繪制計算略圖、編號編碼、數(shù)據(jù)摘抄、嚴格順序數(shù)據(jù)錄入等繁瑣工作，影響了數(shù)據(jù)處理的效率，浪費了寶貴的時間，嚴重阻礙了測量數(shù)據(jù)處理自動化的發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和普及，以及矩陣代數(shù)、最優(yōu)化理論和概率統(tǒng)計在測量平差中的廣泛應(yīng)用，對測量平差理論產(chǎn)生了深刻的影響，是測量平差從經(jīng)典平差理論到現(xiàn)在的近代平差理論，推動了測量平差理論知識的發(fā)展，擴展了經(jīng)典平差理論的數(shù)學(xué)模型，提出了一些近代平差數(shù)據(jù)處理的新方法，如相關(guān)平差、秩虧平差方法、隨機模型的驗后估計、有偏估計等。近幾年國內(nèi)外已有多個版本的導(dǎo)線網(wǎng)平差程序，這些平差程序有其各自的優(yōu)點并存在不足。近期開發(fā)的平差程序大部分已有了改善，智能化自動解算水平在提高，功能在日趨完善，但總存在著不足，功能仍然需要完善。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手頓結(jié)合測量數(shù)據(jù)處理的專業(yè)知識，編寫新一代的導(dǎo)線網(wǎng)平差軟件，實現(xiàn)導(dǎo)線網(wǎng)平差數(shù)據(jù)處理的計算機自動解算，智能化的完成繁重的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，圖形化的操作界面，可大大提高工作的效率，同時減輕內(nèi)業(yè)工作負擔(dān)，縮短項目的工期，降低了數(shù)據(jù)處理人員對平差專業(yè)知識的依賴，指導(dǎo)測量任務(wù)能夠正確進行，完成預(yù)期的精度指標(biāo)，并提高測量數(shù)據(jù)處理效率以準確方便的為測量人員服務(wù)，指導(dǎo)測量施工。取代了在計算機技術(shù)水平不發(fā)達的時代里繁重的、刻板的工作流程，比如繪制計算略圖、編號編碼、數(shù)據(jù)摘錄等等，而且，計算結(jié)果比以前更加準確，避免了人為出現(xiàn)的錯誤機會，減少了人力、物力，財力的成本，同時也為測繪工作者帶來了極大的方便。計算機編程技術(shù)的發(fā)展推動了測繪行業(yè)軟件的發(fā)展，測量的數(shù)據(jù)處理技術(shù)已走向了數(shù)字化，智能化，越來越多的測繪類軟件層出不窮。通過行業(yè)調(diào)查和市場調(diào)查，國內(nèi)外大型測繪儀器公司都研發(fā)了測繪相應(yīng)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)處理軟件，但軟件質(zhì)量差異較大、層次不齊，只能基本滿足測量生產(chǎn)任務(wù)的需要，對與一些比較深入的數(shù)據(jù)處理功能任務(wù)并不能很好的完成，或者存在錯誤、不合理的地方，等各種各樣的問題，比如數(shù)據(jù)錄入繁瑣復(fù)雜，功能不完善，缺乏友好的軟件操作界面，而且軟件開發(fā)人員也并非測量數(shù)據(jù)處理的專業(yè)人員，專業(yè)水平值得懷疑，具體使用的平差算法不明確，平差計算結(jié)果的精度值得質(zhì)疑，而且各個平差程序的平差結(jié)果都不同。目前應(yīng)用較為廣泛的，口碑較好的平差軟件有：南方平差易、清華三維、科傻適普數(shù)據(jù)處理軟件，但都能發(fā)現(xiàn)或多或少的問題或錯誤。國外的平差軟件規(guī)模都相對比較龐大，涵蓋內(nèi)容比較廣，但是軟件難以操作，不容易掌握，對于國內(nèi)的用戶而言，在實際需求上也并不是非常實用，對用戶的專業(yè)水平要求較高，軟件使用習(xí)慣上和具體測量數(shù)據(jù)處理流程上，解決的實際問題上和國內(nèi)也有很大的差異，目前市場上還沒有國外專門針對國內(nèi)適合的控制網(wǎng)測量平差軟件。導(dǎo)線網(wǎng)平差軟件的程序?qū)崿F(xiàn)涉及到多個算法，測量平差的數(shù)學(xué)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中圖論的一系列算法，國內(nèi)很多專家學(xué)者致力于其中難點問題的研究，比如近似坐標(biāo)的自動推算，無定向?qū)Ь€網(wǎng)的自動推算