【正文】 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................................................................................. 2 本文研究的具體內(nèi)容 ..................................................................................... 2 第二章 條件平差數(shù)學模型 ......................................................................................... 3 條件平差模型 ................................................................................................ 3 測角網(wǎng)條件方程 .................................................................................. 6 測邊網(wǎng)條件方程 .................................................................................. 8 以坐標為觀測值的條件方程 .............................................................11 精度評定 ....................................................................................................... 13 條件平差的計算步驟 ................................................................................... 17 第三章 水準網(wǎng)的設計 ............................................................................................... 18 水準測量 ....................................................................................................... 18 水準網(wǎng)的基本概念 ............................................................................ 18 水準網(wǎng)的布設 ....................................................................................... 19 國家水準網(wǎng)的布設 ............................................................................ 19 水準網(wǎng)的布設要求 ............................................................................ 20 第四章 C 語言介紹 .................................................................................................... 21 語言的基本概念 ......................................................................................... 21 語言的介紹 ................................................................................................. 22 語言的特點 ...................................................................................... 22 第五章 程序設計 ....................................................................................................... 24 水準網(wǎng)條件平差和測角網(wǎng)條件平差實例 .................................................. 24 水準網(wǎng)條件平差 ................................................................................ 24 測角網(wǎng)條件平差 ................................................................................ 27 IV 程序代碼 ....................................................................................................... 32 參考文獻 ..................................................................................................................... 57 附錄 A：外文文獻 ...................................................................................................... 58 附錄 B：中文譯文 ...................................................................................................... 70 致謝 ............................................................................................................................. 76 1 第一章 緒 論 研究背景及意義 施工測量工作是非?；镜?，重要環(huán)節(jié) 。 在今后的測量工作中，可結(jié)合實際平差方案進行平差計算。 從水準網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，平差基本原理、調(diào) 整模 型，基本方程及其解，并對 法 方程組成， 求解 ，平差值的計算及其精度評定 作了介紹。 但觀測到的數(shù)據(jù)存在著各種各樣的誤差，這就需要我們通過簡易平差或嚴密平差來對數(shù)據(jù)進行處理，從而使數(shù)據(jù)能夠達到工程的預期精度。 本科生畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 題 目： 水準網(wǎng)條件平差程序設計 I 水準網(wǎng)條件平差程序設計 摘 要 近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家大力于投資各種鐵路建設和公路建設，測繪工程的運用也越來越突出。 以水準網(wǎng)布設的 高程控 制網(wǎng)在各類工程中隨處可見 。 本文主要研究如何解決繪圖軟件行業(yè)標準的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理問題。 和 Visual 編程軟件的利用，利用 C 語言 是程序設計的相干事情。 關(guān)鍵詞： 平差模型；精度評定；程序設計 Leveling Network Adjustment Program Design II Abstract In recent years, with China39。對于 建設工程的驗收，項目具有指導性的，是不可替代的作用。 因此，重視測 繪行業(yè)，以增加建設項目，同時有助于測繪行業(yè)增加的需求， 可以 帶來測繪行業(yè)快速 的 發(fā)展 。相比傳統(tǒng)的測量方法，其測量的精度提高了很多。 對于不同的測量任務，我們需要布設相應的控制網(wǎng)來滿足其精度需求，平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)、 GPS 控制網(wǎng)都屬于測量控制網(wǎng)。對所測高差進行改正，爾后經(jīng)過統(tǒng)一的嚴密平差，確定出網(wǎng)中各水準點的高程。 尤其是計算機技術(shù)的日益發(fā)展和以及矩陣代數(shù)、概率論等數(shù)學方面知識在嚴密平差中的運用，使測量平差的理論更加完善， 使測量平差從經(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，使經(jīng)典平差理論的數(shù) 學模型得到了擴展，提出了一些近代平差數(shù)據(jù)處理的新方法， 如果相 關(guān)平差 ，秩虧平差方法，后驗估計的隨機模型，有偏估計等。 近期開發(fā)的平差程序有了 很大的成長和進步 ，智能化自動化解算水平在穩(wěn)步提高， 功 能 在日趨完 善 ， 但或多或少的存在著些問題 ， 功能仍然 需要進一步的提升 。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 測繪行業(yè)軟件的成長是緊跟著計算機編程技術(shù)的成長的，測量的數(shù)據(jù)處理已不再人工化，而是向智能化和數(shù)字化成長，而相應的測量類軟件不足為奇。 目前應用 使用最普遍的 平差軟件南方平差易、清華三維、科傻適普數(shù)據(jù)處理軟件 是 目 前應用 的最普遍的 平差軟件，但 這些軟件或多或少的存在著一些問題 。 本文研究的具體內(nèi)容 結(jié)合現(xiàn)有的理論，本文對 平 整算法的軟件設計與實現(xiàn)研究，包括： （ 1） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析和描述； （ 2） 平差數(shù)據(jù)數(shù)學模型； （ 3） 最小二乘平差，自由網(wǎng)平差，擬穩(wěn)平差，其數(shù)學算法的計算機實現(xiàn)方法 。 3 第二章 條件平差數(shù)學模型 測量數(shù)據(jù)的函數(shù)模型一般分為幾何模型和物理模型或幾何 、 物理綜合模型。 與時間相關(guān)，考慮速度 ，加速度，位移，應變和測量的描述和未知的模型之間的關(guān)系，為物理模型。 測量平差 通常是基于線性模型。當函數(shù)模型為非線性函數(shù)時，總是用泰勒公式將其轉(zhuǎn)化成線性函數(shù)。有了這些的基本條件以后，根據(jù)題目就可以確定出條件方程的必要觀測數(shù)，從而可以確定出條件方程的多余觀測數(shù)即可列出條件方程的個數(shù)。 條件平差的數(shù)學模型為 0AW?? ? （ 21） 隨機模型為 2 2 100nn nn nnD Q P????? （ 22） 條件方程個數(shù)等于多余觀測數(shù) r， n 為 觀測值總個數(shù) ， t 為必要觀測數(shù)，存在關(guān)系： r n t?? （ 23） 由于 rt? ，從（ 21） 式并不可以 算出 ?的唯一解，但可按最小二乘原理（ minTV PV ? ），可以求出 ? 的最可能值 V ，從而可以計算出觀測值 L 的最可能值 ?L（又稱平差值） 4 ?L L V?? （ 24） 將（ 21）式中的 ? 改寫成其估值（最或然值） V ，條件方程變?yōu)? 1 1 10rn n r rAV W?? （ 25） 條件平差是為了滿足 r 個條件方程的狀態(tài)求解條件下的最小二乘法（ V TPV = min）的 V 值，也就是數(shù)學中計算函數(shù)的極值。可以列出 r 個 平差值線性條件方程 1 1 2 2 01 1 2 2 01 1 2 2 0? ? ? 0? ? ? 0? ? ? 0nnnnnna L a L a L ab L b L b L br L r L r L r?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ????? ? ? ? ? ? （ 28) 式中， ai、 bi、 ? 、 ri（ i = 1,2,?? n）為各平差值條件方程式中的系數(shù)， a0、 b0、 ? 、r0 為各平差值條件方程式中的常數(shù)項。 解算基礎方程時，將（ 214）代入（ 211）式，得 0TAQA K W?? （ 219） 令 Taa rn nn nrrrN A Q A? （ 220） 6 此式稱為 聯(lián)系數(shù)法方程（簡稱法方程）， 其純量形式 為 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????000rrbabrbaarbawkprr