基于matlab的水准网和测边网平差程序设计

东华理工大学毕业设计 摘要

基于MATLAB的水准网和测边网平差程序设计

摘 要

MATLAB是目前在研究机构广泛应用的一种数值计算及图形工具软件，它的特点是语法结构简明、数值计算高效、图形功能完备，特别适合非专业编程员完成数值计算、科学试验处理等任务。以往的测量数据处理方法需要编制特定的处理矩阵运算程序，而且程度复杂，难度大。

本文介绍一种基于MATLAB的水准网和测边网的程序设计方法，与其它算法语言相比，具有编程简单，运算速度快的特点。文中分别阐述了水准网和测边网程序的理论基础、实现步骤和运行结果。通过实例的分析，总结出利用MATLAB对测量数据处理有很大的应用价值，它缩短了编程的时间，提高工作效率。

关键词：MATLAB； 水准网； 测边网； 程序设计

1

东华理工大学毕业设计 摘要

ABSTRACT

MATLAB is one species of numerical-values calculati

水准网的间接平差

测量平差基础

实 验 报 告（三）

水准网的条件平差

班 级

学 号

姓 名

水准网的间接平差

实验三 水准网的间接平差

一、实验原理

输入矩阵元素—组成法方程—法方程解算—未知数平差值计算—精度计算。

二、实验目的

通过实例水准网间接平差计算，理解水准网间接平差原理，掌握其应用方法，能应用平 差软件计算一个实际水准网。

三、主要仪器及耗材

计算机和相应平差软件及打印纸。

四、实验内容和步骤

根据给定的水准网列出误差方程式并完成相应的间接平差计算。

五、实验地点

建测楼测绘机房409

步骤：（1）确定未知数及其个数，列出误差方程，确定观测值权阵，权函数式；

（2）输入误差系数阵、自由项矩阵、观测值权阵和未知数近似值阵的元素；

（3）根据观测值的平差值进行验证。

水准网的间接平差

间接平差计算质量报告

观测值个数n：

8

未知数个数t：

3

多余观测r：

5

已知计算数据一：

已知矩阵B：

1 0 0

-1 0 0

0 0 1

0 0 -1

0 1 0

-1 1 0

0 1 0

0 1 -1

已知矩阵l：

-0.006

-0.003

水准网的间接平差

0.003

-0.008

-0.005

已知矩阵

GPS基线向量网平差程序设计

前 言

GPS技术以其定位精度高，观测自动化,不需测站间通视及网型与精度关系不大的优势,已成为建立城市及工程控制网的主要技术手段之一。而与常规地面网相比,GPS控制网的数据处理有其自身的特点，由于基线向量是不可独立于坐标系而存在的特殊观测值，所以在平差时或平差后必须转入测区所在的坐标系统。本论文讨论了GPS基线向量的转换和平差问题及工程控制测量实用的方法，并运用VB程序设计语言完成了大地空间直角坐标向大地坐标的转换、大地坐标向高斯平面坐标的转换、二维基线向量网平差的功能。

1

1 GPS原理

1.1 GPS的简介

全球定位系统（全局位置系统，GPS）是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距，具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今，GPS已经成为当今世界上最实用，也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。它主要由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。

1.2 GPS定位原理

GPS系统采用高轨测距体制，以观测站至GP

附、闭合水准平差程序说明

一、概述

本程序可完成各等级附、闭合、水准路线、水准支线的平差计算，加入尺长改正、正高改正对单一附闭合水准路线进行严密平差。打印输出观测数据、线路闭合差、各点高程、每公里高差中误差。

二、程序概貌

（1）、数据输入菜单

实现观测数据文件的建立和数据文件路径的设定。

（2）、平差计算菜单

完成平差计算。

（3）、成果输出菜单

输出平差计算成果。

（4）、帮助菜单

数据文件格式说明。

（5）、结束菜单

结束程序。

三、操作方法

（1）、建立观测数据文件

本程序通过调用WINDOWS下记事本程序建立观测数据文件，也可直接用其它文本编辑软件建立观测数据文件。

选择数据文件菜单下的新建菜单。

数据文件格式为：

测段数，尺长改正数，等级，是否支线(支线输1,否则输0)

起点点名，纬度，起点高程，终点高程

下一点点名，纬度，测段距离，往测测站数，返测测站数，往测高差，返测高差

………………

直到结束。

如本线路无返测高差则返测高差输0。

例：

4，0.0003，4，0

135j,24.28, 1295.2741,1295.2741

2yl1,24.25,1.2,12,14,20.34442,-20.34628

2yl2,24.22,1.0,10,10,77.30418,-77.30285

毕业论文

论 文专 业 学 生 指 导 完 成题 目 基于VB的间接平差程序设计 班 级 工程测量 姓 名 黄晓伟 教 师 王克晓

时 间 2015年5月5日

重庆能源职业学院

I

重庆能源职业学院毕业设计（论文）指导教师评语

评语：

成绩：

指导教师签名：

年 月 日

重庆能源职业学院毕业设计（论文）答辩记录

回 答 问 题 提 出 问 题 正确 基本正确 有一般性错误 有原则性错误 回答不清 1 2 3 4 5 6 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任： 年 月 日

II

目 录

摘 要 ................................................... 1 1 引言 ...............................................

南通广播电视大学

2011年--2012年第一学期

教 案

系（ 部 ） 艺术传媒学院

教师姓名

课程名称 MATLAB程序设计

授课班级 09电气自动化

总 时 数 36

授课日期 9/19 授课时数 4 授课形式 讲 授 实验 第一章 数值计算功能 1.1 矩阵及其运算 授课章节名称 1.2 微分和积分 1.3 MATLAB与线性代数 教学目的 通过对本章的学习，读者可以编写简单且功能完善的MATLAB 7程序，从而解决各类基本问题，用户可以通过本章逐步掌握MATLAB 7的数值计算方法 1 矩阵的生成和基本的数值运算 2 稀疏型矩阵的生成和基本操作 3 数值微分的求解方法 教学重点、难点 更新、补充、删节内容 概率统计 （删节） 课外作业 打印稿或电子稿（附后） 课后体会 MATLAB 是工程计算的非常实用的软件，可以用于进行数字系统仿真，建模，图像处理，simlink仿真分析，高数中的相关数学运算，因此，MATLAB的应用领域非常广泛，对学生的学习有很大帮助。

授课主要内容或提纲 使用教具、挂图

德州至商丘(鲁豫界)荷泽至曹县高速公路路面第Ⅲ合同段

附 合 水 准 路 线 成 果 计 算 表2007年6月17日 测点 GE28 GE27 D154 D155-1 D155 D155-2 D156 D156-1 D156-2 D157 D157-1 D158 D158-1 D159 D159-1 D160 D160-1 D161 D161-1 D162 D162-1 D163 D163-1 D163-2 D163-3 D164 D164-1 D164-2 D164-3 D167 测段长度 (m) 411.5 1549.8 475.2 120 252.4 307.7 108.9 417.2 201.2 363.7 368.1 291.7 184.7 283.3 238.8 241.7 367.1 246.9 205.6 335.6 81.3 83.1 53.5 233.5 255.2 269.3 213 173.3 778.2 356.3 实测高差(m) 高差改正数(m) 改正后高差(m) -0.334 -0.242 0.117 -0.083 0.107 -0.186 -0.121 0.233 0.042 -0.163 0.340 0.064

GPS变形监测网的平差基准及其应用

[摘要] 本文系统地研究了GPS变形监测网平差基准的相关理论和监测网静态平差模型，并应用这些理论对西安市地面沉降GPS监测的三期观测数据进行了平差计算，求出了监测点的三维变形量和沉降量。通过对不同基准下平差成果的对比分析和研究得到如下结论：GPS变形监测网的不同平差基准对应了相应的平差方法，基准的选择会直接影响到平差结果的质量；只有选择了最合适的平差基准，才能获得最符合实际情况的变形结果。

[关键词] 全球定位系统 变形监测 数据处理 平差 基准

目前，GPS技术已成为变形监测的一种重要手段，在滑坡、矿区或城市地面沉降和地壳形变监测中被广泛应用[1]。理论和实践证明，对于变形监测网，采用不同的平差基准会得出不同的位移场。因此，针对变形监测中的基准选取问题，本文重点研究了GPS变形监测网的基准的相关理论和GPS变形监测网的静态数据处理理论，结合西安市地面沉降的GPS监测数据及精密水准数据，计算并分析了不同的平差基准对西安市地面沉降GPS变形监测结果的影响。

1、GPS变形监测网的平差基准

在监测网平差中，如果没有一定的起算数据，也就不能直接由观测值求得未知参数的平差值，这种起算数据

MATLAB程序设计实验

解方程和最优化问题求解

姓名：龙刚 学号：1404110427 班级：电信1104班 一．实验目的

1. 掌握线性方程组的数值求解方法。 2. 掌握常微分方程的数值求解方法。

3. 掌握非线性方程以及最优化问题的求解方法。

二．实验内容

1. 对下列线性病态方程组：

?1/21/31/4??x1??0.95??1/31/41/5??x???0.67? ???2?????1/41/51/6????x3????0.52??a) 求方程组的解。

b) 将方程组右边的向量元素b3（0.52）修改为0.53，再次求方程组的解。比较b3的

变化和解的相对变化。

c) 求系数矩阵的条件数，并分析条件数对线性方程组求解的影响。

%1.a

A=[1/2 1/3 1/4;1/3 1/4 1/5;1/4 1/5 1/6]; B=[0.95 0.67 0.52]'; disp('1.a方程组的解为：') xa=A\\B %1.b

C=[0.95 0.67 0.53]'; disp('1.b方程组的解为：') xb=A\\C chazhi=xa-xb %1.c t1=cond(

MATLAB程序设计实验

解方程和最优化问题求解

姓名：龙刚 学号：1404110427 班级：电信1104班 一．实验目的

1. 掌握线性方程组的数值求解方法。 2. 掌握常微分方程的数值求解方法。

3. 掌握非线性方程以及最优化问题的求解方法。

二．实验内容

1. 对下列线性病态方程组：

?1/21/31/4??x1??0.95??1/31/41/5??x???0.67? ???2?????1/41/51/6????x3????0.52??a) 求方程组的解。

b) 将方程组右边的向量元素b3（0.52）修改为0.53，再次求方程组的解。比较b3的

变化和解的相对变化。

c) 求系数矩阵的条件数，并分析条件数对线性方程组求解的影响。

%1.a

A=[1/2 1/3 1/4;1/3 1/4 1/5;1/4 1/5 1/6]; B=[0.95 0.67 0.52]'; disp('1.a方程组的解为：') xa=A\\B %1.b

C=[0.95 0.67 0.53]'; disp('1.b方程组的解为：') xb=A\\C chazhi=xa-xb %1.c t1=cond(