测量平差优秀课程设计优质报告.docx

东南大学交通学院
测量平差课程设计汇报

设计题目：
专　　业： 测绘工程专业
班　　级：
学　　号：
姓　　名：
指导老师：
日　　期：

目录

1. 课程设计目标 2
2. 课程设计任务 2
3. 课程设计关键和基础要求 2
4. 课程设计具体要求 2
5. 课程设计案例及分析 3
6. 课程设计展示结果 10
7. 课程设计源代码 12
8. 课程设计心得体会 17

1、课程设计目标
误差理论和测量平差是一门理论和实践并重课程，其课程设计是测量数据处理理论学习一个关键实践步骤，它是在我们学习了专业基础课“误差理论和测量平差基础”课程后进行一门实践课程。其目标是增强我们对误差理论和测量平差基础理论了解，牢靠掌握测量平差基础原理和基础公式，熟悉测量数据处理基础技能和计算方法，灵活正确地应用于处理各类数据处理实际问题，并能用所学计算机理论知识，编制简单计算程序。
2、课程设计任务
（1）该课课程设计安排在理论学习结束以后进行，关键是平面控制网和高程控制网严密平差。
（2）经过课程设计，培养学生利用本课程基础理论知识和技能，分析和处理本课程范围内实际工程问题能力，加深对课程理论了解和应用。
(3）在指导老师指导下，要求每个学生独立完成本课程设计全部内容。
3、课程设计关键和基础要求
课程设计要求每一个学生必需遵守课程设计具体项目标要求，独立完成设计内容，并上交设计汇报。在学习知识、培养能力过程中，树立严谨、求实、勤奋、进取良好学风。课程设计前学生应认真复习教材相关内容和《测量平差》课程设计指导书，务必搞清基础概念和此次课程设计目标、要求及应注意事项，以确保保质保量按时完成设计任务。
此次课程设计关键是培养我们正确应用公式、综合分析和处理问题能力，和计算机编程能力。另外它要求我们完成1－2个综合性结合生产实践题目，如现在生产实践中常常见到水准网严密平差及精度评定，边角网（导线）严密平差及精度评定等。

4、课程设计具体设计项目内容
总体思绪：现有等级水准网全部观察数据及网型、起算数据。要求对该水准网，分别用条件、间接两种方法进行严密平差，并进行平差模型正确性检验。
水准网条件平差：
①列条件平差值方程、更正数条件方程、法方程；
②利用自编计算程序解算基础方程，求出观察值平差值、待定点高程平差值；
③评定观察值平差值精度和高程平差值精度。
④进行平差模型正确性假设检验。
水准网间接平差：
①列观察值平差值方程、误差方程、法方程；
②利用自编计算程序解算基础方程，求出观察值平差值、待定点高程平差值；
③评定观察值平差值精度和高程平差值精度。
④进行平差模型正确性假设检验。

平面控制网（导线网）严密平差及精度评定
总体思绪：现有等级导线网全部观察数据及网型、起算数据。要求对该导线网，用间接进行严密平差，并进行平差模型正确性检验。
汇报编写
对手工解算控制网进行程序验证，编写课程设计汇报。汇报应包含起算数据、控制网图形、平差结果、精度指标，点位误差椭圆图等。结果应以表格形式给出，封面统一格式见附录。

5. 课程设计案例及分析
图所表示水准网，A、B两点为高程已知，各观察高差及路线长度如表1。

已知数据 表1
高差观察值(m)
对应线路长度(km)
已知点高程（m）
h1 = 1.359
h2 = 2.009
h3 = 0.363
h4 =-0.640
h5 = 0.657
h6 = 1.000
h7 = 1.650
1
1
2
2
1
1
2
H1= 35.000
H2= 36.000

要求：按条件和间接平差法分别求：
（1） 待定点高程平差值；
（2） 待定点高程中误差；
（3） p2和p3点之间平差后高差值中误差；
（4） 平差模型正确性检验（四等水准测量每公里高差观察中误差为±5毫米）。
5.1 水准网条件平差
求平差值、
列条件方程：
由题意可知：n=7，t=4，r=n-t=3.观察方程为
线性化得条件方程：
其中系数阵A=，W=

组建法方程：
令1km观察高差为单位权观察，即，又。即
，且法方程为，其中：
，由此可得法方程：

解算法方程
由矩阵运算程序可得

3.1.1.1.4 计算更正数。由矩阵运算程序可得：

计算平差值
，得：
又
可得：

精度评定
，其中，又
由矩阵运算程序可得
又
得：

平差模型正确性检验
原假设和备选假设为

又
计算统计量
以自由度=4，=0.05查得分布表：
可见，在内，该平差模型正确，平差结果可用。
5.2 水准网间接平差
平差值
列误差方程
选择、、三点高程、、为参数，由题意知可列出七个平差值方程
且
代入可得误差方程 可得系数阵

组成法方程
取2km观察高差为单位权观察，即
有权阵，其中
由矩阵运算程序可得：,
由可得法方程

解算法方程
并由矩阵运算程序可得:

计算更正数

计算平差值
，得：
又
可得：

精度评定

,
又

且
故有：

平差模型正确性检验

原假设和备选假设为

又
计算统计量
以自由度=4，=0.05查得分布表：
可见，在内，该平差模型正确，平差结果可用。

6. 课程设计展示结果
检验过程部分截图以下

7. 课程设计源代码
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void label12_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{Application.Exit();
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
foreach (Control ctrl in Controls)//或为groupBox1.Controls/panel1.Controls
{
if (ctrl is TextBox)
ctrl.Text = "";
}

}

private void textBox1_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{

}

private void textBox2_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{

}

private void textBox3_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox4_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox5_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox6_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox7_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label10_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox8_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox9_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox10_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
double ax = double.Parse(textBox1.Text);
double ay = double.Parse(textBox2.Text);
double bx = double.Parse(textBox3.Text);
double by = double.Parse(textBox4.Text);
double a1 = double.Parse(textBox5.Text);
double a2 = double.Parse(textBox6.Text);
double a3 = double.Parse(textBox7.Text);
double b1 = double.Parse(textBox8.Text);
double b2 = double.Parse(textBox9.Text);
double b3 = double.Parse(textBox10.Text);

double m, n, px, py;
m = (a1 + a2 / 60 +a3 / 3600) * (Math.PI / 180);
n = (a1 + a2 / 60 + a3 / 3600) * (Math.PI / 180);
px = (ax * 1 / (Math.Tan(n)) + bx * 1 / (Math.Tan(m)) - (ay - by)) / (1 / (Math.Tan(n)) + 1 / (Math.Tan(m)));
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;

{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void label12_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
{Application.Exit();
}
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
foreach (Control ctrl in Controls)//或为groupBox1.Controls/panel1.Controls
{
if (ctrl is TextBox)
ctrl.Text = "";
}

}

private void textBox1_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{

}

private void textBox2_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{

}

private void textBox3_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox4_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox5_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox6_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox7_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label10_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox8_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox9_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void textBox10_TextChanged(object sender, EventArgs e)
{
}
private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
double ax = double.Parse(textBox1.Text);
double ay = double.Parse(textBox2.Text);
double bx = double.Parse(textBox3.Text);
double by = double.Parse(textBox4.Text);
double a1 = double.Parse(textBox5.Text);
double a2 = double.Parse(textBox6.Text);
double a3 = double.Parse(textBox7.Text);
double b1 = double.Parse(textBox8.Text);
double b2 = double.Parse(textBox9.Text);
double b3 = double.Parse(textBox10.Text);

double m, n, px, py;
m = (a1 + a2 / 60 +a3 / 3600) * (Math.PI / 180);
n = (a1 + a2 / 60 + a3 / 3600) * (Math.PI / 180);
px = (ax * 1 / (Math.Tan(n)) + bx * 1 / (Math.Tan(m)) - (ay - by)) / (1 / (Math.Tan(n)) + 1 / (Math.Tan(m)));

py = (ay * 1 / (Math.Tan(n)) + by * 1 / (Math.Tan(m)) + (ax - bx)) / (1 / (Math.Tan(n)) + 1 / (Math.Tan(m)));
label15.Text = "" + px;
label16.Text = "" + py;

}
private void label2_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label3_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label1_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label17_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label15_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label16_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
}
}
py = (ay * 1 / (Math.Tan(n)) + by * 1 / (Math.Tan(m)) + (ax - bx)) / (1 / (Math.Tan(n)) + 1 / (Math.Tan(m)));
label15.Text = "" + px;
label16.Text = "" + py;

}
private void label2_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label3_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label1_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label17_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label15_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
private void label16_Click(object sender, EventArgs e)
{
}
}
}

8. 课程设计心得体会
这是一次很有意义课程设计。经过这次误差理论和测量平差课程设计，我对测量平差有了一个更深刻了解。在课程设计中将我们所学理论知识利用于实践，逐步在实践中认识体会测量平差基础原理和基础公式，并熟悉测量数据处理基础技能和计算方法。
俗话说得好，学以致用，我们平时学理论知识就是为了在以后生产实习中愈加好应用，这次实习真正做到了理论和实际相结合。我感到很有意义。这次实习完全从测量平差工程实际出发，加深我对书本知识深入了解。这次实习培养了我理论联络实际能力、独立学习能力、分析问题和处理问题能力。
或许我们已对《误差理论和测量平差》这本书理论知识有了一定了解，但将它应用于实践仍然是我们一个难点，尤其是将这门课程和计算机程序完美地结合。这便要求我们在原有解题思绪中加入C语言程序，并让它来帮助我们处理矩阵复杂运算。既然用到了程序，我们就必需确保其运算简练性、正确性，尤其是在编写过程中要认真检验，为程序顺利运行打下基础。另外在各个子程序调用过程中，我们要充足考虑其次序性并反复调试，方便得到理想结果。
这次实习使我深刻认识到学习测量平差关键性。作为一个大三大学生立即要走上社会，所以每一次实习我们全部要认真完成，因为在以后工作中，没有些人来帮助你，全部是你自己来完成，所以在学校我们要多学，多问，多掌握专业知识。作为一名测绘人，我们更要学会不怕吃苦，不怕累精神。
总而言之，在这次课程设计中我不仅过了比较充实，还收获了不少知识，以后也要珍爱我们每一次实习。