大地测量学课程设计 -1.doc

王亚亚应用大地测量学课程设计王亚亚应用大地测量学课程设计 应用大地测量课程设计应用大地测量课程设计 灯湖矿区控制网设计灯湖矿区控制网设计 班班级级： ：测绘测绘 121 姓名：王姓名：王亚亚亚亚 学号：学号：07122825 2014-6-5 应用大地测量学课程设计 1 1 目目 录录 一、一、目的要求及任务范围目的要求及任务范围22 二、测区的自然地理条件二、测区的自然地理条件33 三、测区有关测绘资料测区有关测绘资料 33 四、测区已有地形图四、测区已有地形图44 五、平面坐标系统和高程系统五、平面坐标系统和高程系统55 六、导线网的建立六、导线网的建立66 七、高程控制测量七、高程控制测量 88 八、八、埋标与经费预算埋标与经费预算1111 九、工作量综合计算及工作进程计划表九、工作量综合计算及工作进程计划表1212 十、十、控制网相关参数与平差结果控制网相关参数与平差结果 1313 十一、水准高程控制网布设方案十一、水准高程控制网布设方案4040 十二、上交资料清单十二、上交资料清单 4646 应用大地测量学课程设计 2 2 应用大地测量学课程设计应用大地测量学课程设计 1 1、目的要求及任务范围目的要求及任务范围 1 1、 目的：目的： 1总结和检验大地测量学基础基本知识的学习情况。工程控制网分 测图控制网、施工控制网、变形监测控制网等。通过设计控制网的技 术实践，深化已有知识，拓宽新的知识，掌握控制网设计的方法。 2将大地测量学基础课程中涉及到的大量的、零散的、独立的观点 和资料，按照设计任务通知书的要求，进行分析归纳综合，完成技术 设计任务，达到培养和提高学生的逻辑思维和创造性思维能力的目的。 3技术设计说明书是对工程设计进行解释与说明的书面材料，是一 种技术性文件。设计者通过技术设计，编写技术设计书，是进行科技 写作的锻炼，培养科技写作的实际能力。 2 2、 目的要求：目的要求： 1设计的项目和内容应该齐全并符合大纲和规范的要求。设计分为 几个步骤：学习领会技术任务书、图上设计构网、做出精度估算、制 定观测方案、绘制控制网图、编写技术设计说明书。 2设计的论点应该正确，明确表达设计者的主张、意见和看法。论 据力求做到真实、充分、新颖。公式推导正确，推理符合逻辑。 3认真编写技术设计说明书。在使用专业词语、布局、谋篇及至行 款格式等方面，都要加强训练。 3 3、 任务要求：任务要求： 1阅读领会任务通知书 2熟悉测区地理环境及原有测绘成果等情况；对原有控制测量成果 进行分析和评定，确定其利用程度。 3根据任务书要求，选择平面坐标系统和高程系统，拟定起始数据 的配置和处理方案。 应用大地测量学课程设计 3 3 4根据任务书要求和测区面积，确定首级控制网的等级和布网层次， 确定作业的技术依据。 5在地形图上进行首级平面控制网的选点设计，作出精度估算；平 面控制网一般应设计两个方案，以便用人机对话方式进行优化，选出 最佳方案。 6在地形图上进行高程控制网的选线设计，确定水准网或测距三角 高程网布设方案，并进行待定点高程精度估算；注意平面网点的高程 联测方案。 7在首级控制网的基础上，再作出加密控制网布设方案。 8确定控制点标石规格。 9制定观测纲要；编制建网进度计划表。 10编制经费预算表。 11编写技术设计说明书。 12绘制所设计的平面和高程控制网图（A4 图纸，着墨成图） 。 二、测区的自然地理条件二、测区的自然地理条件 1地理概况 本测区中心位置为东经 11713，北纬 3412。测区地面高程为 +30+244m。位于 XX 省 XX 县境内，属于华东丘陵地带，南部及中部 为山地。其上林木繁茂，不利通视，其余为平原，密布村庄和厂矿， 建筑群遍地，影响观测。灯湖位于测区东部，湖面开阔，中有大堤。 2交通情况 测区内有铁路支线通过，公路四通八达，村间大道可行汽车，交通方 便。 3气候情况 测区地处华东近海地区，气候宜人。全年平均降雨量为 1040mm，雨 量集中于 6、7、8 三个月份。全年平均气温+15，夏季气温较高， 一般为 30左右，冬季有雪，但不寒冷，最低温度为-5，冻土线 深度为 0.1m。全年平均风力为 23 级，夏季略受台风影响。宜于野 外作业时间为 311 月份，年平均作业时间利用率为 21 天/月。 4居民及居民点 测区内地少人多，人口稠密，多为汉族，少数为回族。测量作业所需 人力、物力、财料及食宿均可就地解决。 三、测区有关测绘资料三、测区有关测绘资料 1三角网成果及其精度 测区内及附近有国家二等网点三个：玉山、太山、广具山。系 1959 年由 XX 测绘队施测，作业所依据的规范为一、二、三、四等三角 测量细则 （1958 年） 。三点标石保存完好。坐标系统为 1954 年北京 坐标系，三度分带，中央子午线为 117。 2高程网成果及其精度 国家等水准路线由西向东横穿测区北部。根据二等水准路线图，本 应用大地测量学课程设计 4 4 测区内及附近应有三个二等水准点，依点之记只找到其中两个：- 2，-4，标石保存完好。该二等水准路线系国家测绘队于 1979 年施 测。施测精度及埋石质量均符合规范要求。高程为 1956 年黄海高程 系统。 3地形图资料 1984 年 XX 航测队航测本地区 1：50000 地形图，成图质量良好，可 供技术设计图上选点之用。 二等三角点、水准点坐标和高程： 点 名 等级 x（m） y（m） H（m） 玉 山 二 3793400 20506000 195.4 广具山 二 3790725 20515900 135.0 太 山 二 3786800 20510250 244.0 -4 二 35.000 -2 二 46.000 四、测区已有地形图四、测区已有地形图 应用大地测量学课程设计 5 5 五、平面坐标系统和高程系统五、平面坐标系统和高程系统 通过对已有资料的分析及论证，我们决定平面坐标系统采用 1954 年北京坐 标系，而高程系统则采用 1985 国家高程基准。GPS 网观测与数据处理采用基线 解算、无约束平差、约束平差，经坐标转换最后得到 GPS 点的 1954 年北京坐标 系坐标。 GPS 点的水准高程通过已知水准高程公共点采用多项式拟合法求得。在图 上设计时我们则暂时取图纸的西南角为坐标原点，定出测区内两个假定控制点 的坐标，并以此为依据进行水准及高程控制网的设计，及精度估计。待对该测 区进行实测和进行工程建设时，只需确定原点在国家 80 西安坐标系中坐标，即 可延展出所需点坐标。 应用大地测量学课程设计 6 6 六、导线网的建立六、导线网的建立 1 1、1 1 选点选点 （1）相邻点之间应通视良好，其视线距障碍物的距离不宜小于 1.5m （2）远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离不小于 400 米，远离高压输电线 200 米以上； （3）为避免多路径效应，点位附近不应有强烈干扰卫星信号接收的物体， 并尽量避开大面积水域； （4）交通方便，有利于其它测量手段扩展和联测；基础稳固，便于点的保 存。 1 1、2 2 埋石与点之记埋石与点之记 三角点标石应用混凝土灌制，或用相同规格的花岗石、青石等坚硬石料代 替 1 1、3 3 使用仪器使用仪器； 拓普康 GTS-225 全站仪设备 1 套，脚架 3 个，反射棱镜 2 套，喷漆两瓶， 钢钉若干。DS3 自动安平水准仪 1 台，脚架 1 个，黑红双面尺 1 对 1 1、4 4 线路布设路线图线路布设路线图 方案一：方案一： 方案二：方案二： 应用大地测量学课程设计 7 7 红色为首级 E 级 GPS 网，绿色为水准网（四等） ，蓝色为一级附和导线。 2 2、布网依据的原则、布网依据的原则 (1) 全球定位系统（GPS）测量规范，GB/T 18314-2009。 (2) 全球定位系统城市测量技术规程，CJJ73-97。 （3）工程测量规范，GB50026-2007。 （4）城市测量规范，CJJ8-99。 （5）国家一、二等水准 测量规范，GB12897-91。 （6）国家三、四等水准 测量规范。GB12898-91 （7） 1:500 1:1 000 1:2 000 地形图图式GB/T20257.1-2007； 3 3、外业观测、外业观测 A、控制点布设要求 （1）点位选在质地坚硬、稳固可靠、便于保存的地方，视野应相对开 阔，便于加密、扩展和寻找，并按照要求绘制点之记； （2）相邻点之间应通视良好，其视线距障碍物的距离，三、四等不宜 小于1.5m；四等以下宜保证便于观测，以不受旁折光的影响为原则； （3）当采用电磁波测距时，相邻点之间视线应避开烟囱、散热塔、散 热池等发热体及强电磁场； （4）相邻两点之间的视线倾角不宜太大； （5）充分利用旧有控制点。 应用大地测量学课程设计 8 8 B、 观测的基本技术要求 （1）导线测量技术要求 （2）光电测距的技术要求： C、观测过程 （1） 、观测路线：玉山-广具山-太山-玉山 （2）人员安排：两人负责棱镜与配套脚架，一人为观测员，一人为记录员， 一人为协调员。 （3）观测方法： 在组织组员对测区进行了勘察情况下选定了控制点，在确定已知点坐标和 正北方向后，按照三联脚架法对导线进行观测，具体步骤如下： 1）将全站仪安置整平对中在 BM2 点，棱镜分别安置在后视点 BM1 和前视点 A 的基座中，进行导线测量。 2）采用两个测回观测数据，分别置为 000和 9000，读取水平 角 ，和距离 S。 3）迁站时，BM2 点和 A 点上的脚架和基座不移动，将全站仪安置在 A 点的 基座上，BM2 点上则安置棱镜，再将 BM1 点的仪器迁到 B 点，随后再如前一站 进行观测，直到导线测量完毕。 4 4、内业计算、内业计算 使用控制测量优化与平差软件进行数据计算，最后得出网形与精度统 计、导线闭合差、控制点成果表、方向平差成果表、边长成果表、高差平 等 级 导线 长 平均 边长 每边测距 中误差 测角中 误差 水平角测 回数 导线全长 闭合差 导线全长 相对闭合 差 四 等 9km1.5Km18mm2.5J26 n5 1/35000 观测要 求 往返测较 差 测回数一测回读数较 差 测回较 差 一测回读数次数 往、返 15mm210mm15mm3 应用大地测量学课程设计 9 9 差成果表、点位误差、点间误差。 七、高程控制测量七、高程控制测量 1、水准观测、水准观测 （一） 、水准测量的主要技术要求，应符合有关的规定。 （二） 、水准测量所使用的仪器及水准尺，应符合下列规定： （1） 、水准仪视准轴与水准管轴的夹角，DS1 型不应超过 15；,DS3 型不应超过 20； （2） 、水准尺上的米间隔平均长与名义长之差，对于因瓦水准尺，不应 超过 0.15mm，对于双面水准尺，不应超过 0.5mm； （3） 、 水准点应选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。点 位应便于寻找、保存和引测。 2 2、水准控制的一般规定水准控制的一般规定 （一）测区的高程系统，采用 1985 国家高程基准。在已有高程控制网 的地区进行测量时，可沿用原高程系统；当小测区联测有困难时，亦可采 用假定高程系统。 （二） 高程控制测量，可采用水准测量和电磁波测距三角高程测量。 高程控制测量等级的划分，应依次为二、三、四等。 （三） 首级网应布设成环形网。当加密时，宜布设成附合路线或结点 网。 （四） 高程控制点间的距离，一般地区应为13km，了业厂区、城镇 建筑区宜小于lkm。但一个测区及周围至少应有3 个高程控制点。应布设成 环形网。当加密时，宜布设成附合路线或结点网。 3 3、布网形式和要求布网形式和要求 （1）本测区以国家高等级水准点作为高程控制起算点，布设三等水准 网，作为高程控制，以满足测区高程控制发展的需要。 （2）等外水准、测距高程导线，自三等水准联测点起发展不得超过 2 次。 应用大地测量学课程设计 10 10 （3）三等水准观测采用 DS3 型号的水准仪，中丝法读数，各测段测站 为偶数。作业前须对水准仪和水准尺进行检校。 （4）控制网与水准网的连测由相应水准点处采用三角测量的方法传递。 4 4、实测方法及过程、实测方法及过程 （一）仪器：三等水准测量中使用 DS3 自动安平水准仪 1 台，脚架 1 个， 黑红双面尺 1 对，记录板 1 个。 （二）三等水准测量技术要求 前后视距 较差 前后视距 累计差 K+黑 红 黑红面高 差之差 视线最长 距离 往返较差、 闭合差 5m 10m 3mm 5mm 75m L12 mm 注：表中 L 为闭合导线长度，以 km 为单位。 (三)、仪器检校 水准仪 i 角检验 （1）在比较平坦的地面上选取距离为 30 米的 A、B 两点，然后在 BA 延长 线上选取一点 1，使 1 到 A 的距离等于 30 米，最后在 AB 延长线上选取 2 点， 使 2 点到 B 点的距离也等于 20.6 米。 （2）在 A、B 两点放上尺垫并在尺垫上竖立水准尺，在 1 点架设水准仪分别 读取在 A、B 两点所竖立的水准尺上的中丝读数 a1、b1（为了提高 a1、b1的精度， 可在 A、B 两点水准尺上读中丝读数 3 至 4 次，然后取其平均值） ； （3）将水准仪搬至 2 点，以同样的方法分别获取 A、B 两点所竖立的水准尺 上的中丝读数 a1、b1； （4）根据下式即可计算出水准轴与视准轴之间的夹角 i 角： 应用大地测量学课程设计 11 11 如下图所示： (四)、作业方法 （1）观测路线：韩愈路-民主路-神州路-迎宾大道 （2）人员安排：两人为跑尺员，一人为观测员，一人为记录员，一人为计 算员。 （3）观测方法： 在选取了合适的路线中点之后进行观测，具体步骤如下： 1）安置整平仪器，照准后尺黑面，依次读取上、下丝及中丝读数。 2）转动仪器，照准前尺黑面，依次读取上、下丝及中丝读数。 3）前尺变红面朝向仪器，读取中丝读数。 4）后尺变红面，仪器照准后尺红面，读取中丝读数。 （五）注意事项： 1）前后视距相等(在限差内)。 2）从后视转为前视时，望远镜不得从新调焦。 3）读数前应消除视差。 4）当用水准仪瞄准、读数时，水准尺必须立直。 5）每站观测完毕后，必须及时进行计算，检核满足限差要求后才能搬站。 注：当水准线路较长时，可设置转站，水准尺立于尺垫之上，并保证最后 测站总数为偶数。 八、埋标与经费预算八、埋标与经费预算 标石埋设要求：标石埋设要求： 应用大地测量学课程设计 12 12 （1） 、盐碱地区埋设混凝土标石，须加涂沥青，以防腐蚀。 （2） 、在泥土松软、地下水位较高的地区或沼泽地区埋设标石时，除应 尽量选择好埋石地点以外，应在盘石下边浇灌混凝土底层。 （3） 、埋石时，须使各层标石的标志中心严格在同一铅垂线上，其偏差 不大于 3mm。并用钢尺量取各层标石面间的垂直距离，填记于点之记的标石 断面图中，结果取至厘米。 装备：装备： 运送人员车辆一辆、运送材料卡车一辆； 仪器：仪器： 选择 3 台 GPS 单频接收机（配带脚架、卷尺） ，2 台 D3 水准仪（配带脚架、 标尺、尺垫） 、全站仪一台（配带脚架、棱镜、气温气压计、卷尺） ； 器材：器材： 草帽、对讲机、标石、混凝土、重力计等 经费预算：经费预算： 1. 工资： 工程师：3000 元人月*1 人 技术员：2000 元人月*1 人 测 工：1200 元人月*3 人 临时工：800 元人月*2 人 2. 仪器费用： 单频接收机：每台 15000 元*3 台 全站仪每台：20000 元*1 台 DS3 水准仪：每台 2000 元*1 标石：每座 100 元*73 座 3. 生活补贴费： 每人/每天 100 元*30 天*7 人 4. 交通住宿费： 每人/每天 100 元*30 天*7 人 总费用=126000 元 九、九、工作量综合计算及工作进程计划表工作量综合计算及工作进程计划表 外业计算：外业计算： 用全站仪进行导线网观测时，应及时计算出每测回的 2c 值、2C 互差值 （一级导线小于 13） ，多测回方向角（方向角互差小于 9） ；水准仪观测时 应用大地测量学课程设计 13 13 应及时计算出前后视距差（小于 1 米） 、累计视距差（小于 3 米） ； 内业计算：内业计算： 概算和平差（见前述） 。 工作进程计划表：工作进程计划表： 时间任务备注 1 天踏勘找点（已知点）查看标石情况 7 天选位和造标埋石 GPS 点、水准点、导线点 需待标石凝固符 合要求后方可观 测，导线点需要 通视 1 天GPS 网观测每时段观测时间 不少于 45 分钟 1 天GPS 网数据解算及结果精度分析确保精度达标 7 天水准仪检校 水准网施测 水准路线需要往 返观测，且路线 要至少经过 4 个 GPS 点 3 天水准网高程计算和 GPS 网高程拟合 （包括错误测站重测时间和休息时 间） 确保精度达标 3 天全站仪检校 导线网施测 及时计算发现改 正错误 1 天导线网计算及错误测站复测确保精度 2 天休息 1 天GPS 网、水准网、导线网全面检查查看标石情况 2 天整理资料及结果、上交图纸 1 天单位检验验收 十、控制网相关参数与平差结果十、控制网相关参数与平差结果 第一种方案第一种方案【GPS 网网】 应用大地测量学课程设计 14 14 该网的边长由 MAPINFO 估算得到， mapinfo 测量数据 起点终点距离 km -113.904 -143.904 212.110 252.110 323.112 363.376 -232.321 -263.270 621.952 652.532 413.061 452.638 843.482 853.270 -381.108 -352.954 -363.904 -392.638 962.216 9101.477 763.851 7-22.479 1062.479 应用大地测量学课程设计 15 15 1072.374 平均边长 2.771750KM 基线向量的观测中误差： )()1010(10 26222 mmDba 所以该网的观测值中误差为： 0 26222 )(29.4662 )27717501010(10 mmba 从每个观测时段选取两条独立基线，最好各时段选取的独立基线不重复，将未知点坐 标设为未知数，列出用未知数表示观测值的方程组，从而可以得出未知数的系数矩阵，即 B 矩阵。 （计算过程由（计算过程由 Matlab 完成：）完成：） B=zeros(48,20); JK=1,99;4,99;1,2;2,5;3,2;3,6;3,99;6,99;6,2;6,5;4,1;4,5;8,4;8,5;8,99; 5,99;6,99;9,99;9,6;9,10;7,6;7,99;10,6;10,7;i=1; while 1 if i=25; break; end j=JK(i,1);k=JK(i,2); if j=99; B(i-1)*2+1,(k-1)*2+1)=-1; B(i-1)*2+2,(k-1)*2+2)=-1; else B(i-1)*2+1,(j-1)*2+1)=1; B(i-1)*2+2,(j-1)*2+2)=1; end if k=99; a=1; else while j=99 B(i-1)*2+1,(k-1)*2+1)=-1; B(i-1)*2+2,(k-1)*2+2)=-1; break; end end i=i+1; end i=1; 应用大地测量学课程设计 16 16 s=0; D=blkdiag(3.904,3.904,2.110,2.110,3.112,3.376,2.321,3.270,1.952,2.532,3 .061,2.638,3.482,3.270,1.108,2.954,3.904,2.638,2.216,1.477,3.851,2.47 9,2.479,2.37); while 1 if i=25; break; end s=s+D(i,i); i=i+1; end q=100+(10+10*s/24)2; C=zeros(48,48); i=1; while 1 if i=25; break; end C(i-1)*2+1,(i-1)*2+1)=100+(10+10*D(i,i)2; C(i-1)*2+2,(i-1)*2+2)=100+(10+10*D(i,i)2; i=i+1; end Q=C/q; P=inv(Q); BTPB=B*P*B; QXX=inv(BTPB); B B矩阵矩阵 应用大地测量学课程设计 17 17 Q: 应用大地测量学课程设计 18 18 QxxQxx： 应用大地测量学课程设计 19 19 应用大地测量学课程设计 20 20 由该表知 1 号点和 2 号点为最弱点， )2(434.649 2 0 2 1 mmQXX GPS =2.085 cm 5 cm 1GPS 【一级附和导线一级附和导线】 符合导线：符合导线： 应用大地测量学课程设计 21 21 起始点玉山,终点太山，中间布设 21 个点，相邻 点之间距离平均为450.49481m,且该导线经过主井石红。详细情况见图: 应用大地测量学课程设计 22 22 B:B: 应用大地测量学课程设计 23 23 QXX:QXX: 应用大地测量学课程设计 24 24 应用大地测量学课程设计 25 25 16 号点的点位中误差最大。Qxx=2.5640 最弱点的点位中误差为：=2.66233cm 根据测量规范及测量任务书，此误差符合限差要求，小于 5cm。 matlabmatlab代码如下：代码如下： clear; yzds=2;wzds=21; gcjs=21;gcbs=22;cjzwc=5;cbzwc=1.45;cbblwc=0.0; JKH=1,- 1,2;2,1,3;3,2,4;4,3,5;5,3,6;6,5,7;7,6,8;8,7,9;9,8,10;10,9,11;11,10,12;1 应用大地测量学课程设计 26 26 2,11,13;13,12,14;14,13,15;15,14,16;16,15,17;17,16,18;18,17,19;19,18,2 0;20,19,21;21,20,-2; JK=- 1,1;1,2;2,3;3,4;4,5;5,6;6,7;7,8;8,9;9,10;10,11;11,12;12,13;13,14;14,1 5;15,16;16,17;17,18;18,19;19,20;20,21;21,-2; XYJS=3793081.17875,6222.93767;3792631.83417,6164.64960;3792222.69855,6 332.65433;3791809.45075,6493.79958;3791435.20284,6532.12580;3791005.6 4895,6650.85239;3790618.03974,6775.18550;3790142.75376,6641.84246;378 9694.40540,6665.46884;3789240.96620,6650.85239;3788762.50062,6751.559 12;3788368.50591,6718.41810;3788009.65563,6828.13476;3787643.21735,69 44.93473;3787248.32295,7054.65139;3786757.27726,7177.48358;3786582.73 781,7602.93406;3786790.96467,7985.16496;3786822.74300,8476.57491;3786 692.45447,8991.49275;3786713.02634,9469.55456;3793400,6000; 3786800,10250; ro=2062.65;pi=3.141592654; B=zeros(gcjs+gcbs,wzds*2); i=1; while 1 if i=gcjs+1; break; end j=JKH(i,1);k=JKH(i,2);h=JKH(i,3); if j=0 j=wzds+abs(j); end if k=0 k=wzds+abs(k); end if h=0 h=wzds+abs(h); end dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1);dyjk=XYJS(k,2)-XYJS(j,2); dxjh=XYJS(h,1)-XYJS(j,1);dyjh=XYJS(h,2)-XYJS(j,2); sjk0=dxjk*dxjk+dyjk*dyjk; sjh0=dxjh*dxjh+dyjh*dyjh; j=JKH(i,1);k=JKH(i,2);h=JKH(i,3); if j=0 B(i,j*2)=+ro*dxjk/sjk0;B(i,k*2- 1)=+ro*dyjk/sjk0;B(i,k*2)=-ro*dxjk/sjk0; end if j=0 B(i,j*2)=B(i,j*2)- ro*dxjh/sjh0;B(i,h*2-1)=-ro*dyjh/sjh0;B(i,h*2)=+ro*dxjh/sjh0; end i=i+1; end while 2 if i=gcjs+gcbs+1; break; end j=JK(i-gcjs,1);k=JK(i-gcjs,2); if j=0 j=wzds+abs(j); end if k=0 k=wzds+abs(k); end dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1);dyjk=XYJS(k,2)-XYJS(j,2); sjk0=sqrt(dxjk*dxjk+dyjk*dyjk); gcbc(i-gcjs)=sjk0; j=JK(i-gcjs,1);k=JK(i-gcjs,2); if j=0 B(i,j*2)=-dyjk/sjk0;B(i,k*2- 1)=dxjk/sjk0;B(i,k*2)=dyjk/sjk0; end i=i+1; end for i=1:gcjs; P(i,i)=cjzwc*cjzwc/(cjzwc*cjzwc); end for i=gcjs+1:gcjs+gcbs; cbfc=(cbzwc+cbblwc*gcbc(i-gcjs)/1000)*(cbzwc+cbblwc*gcbc(i- gcjs)/1000); P(i,i)=cjzwc*cjzwc/(cbfc); end BTPB=B*P*B; QXX=inv(BTPB); while 3 if j=wzds+1; break; end sgmP(j)=cjzwc*sqrt(QXX(2*j-1,2*j-1)+QXX(2*j,2*j); j=j+1; end 第二种方案：第二种方案：【GPS【GPS网网】 应用大地测量学课程设计 29 29 平均边长2.83748379KM 基线向量的观测中误差： 应用大地测量学课程设计 30 30 )()1010(10 26222 mmDba 所以该网的观测值中误差为： 0 26222 )(30.0854 )28374841010(10 mmba 从每个观测时段选取两条独立基线，最好各时段选取的独立基线不重复，将未知点坐 标设为未知数，列出用未知数表示观测值的方程组，从而可以得出未知数的系数矩阵，即 B 矩阵。 （计算过程由（计算过程由 Matlab 完成：）完成：） B=zeros(46,18); JK=1,99;1,2;2,3;4,99;1,4;1,6;2,6;2,7;3,7;3,99;7,99;6,7;4,6;4,5;5,99; 6,5;6,99;7,99;8,99;7,8;7,9;8,9;9,99;i=1; while 1 if i=24; break; end j=JK(i,1);k=JK(i,2); if j=99; B(i-1)*2+1,(k-1)*2+1)=-1; B(i-1)*2+2,(k-1)*2+2)=-1; else B(i-1)*2+1,(j-1)*2+1)=1; B(i-1)*2+2,(j-1)*2+2)=1; end if k=99; a=1; else while j=99 B(i-1)*2+1,(k-1)*2+1)=-1; B(i-1)*2+2,(k-1)*2+2)=-1; break; end end i=i+1; end i=1; s=0; D=blkdiag(3460.11874,2845.014085,2374.777061,3103.659095,3063.362681, 2684.320837,3588.269441,2482.707874,3171.686173,2006.649219,3399.4279 17,2983.760902,2559.161983,2472.529368,2536.81664,2420.502428,3111.92 应用大地测量学课程设计 31 31 4067,3983.579443,3102.393794,2515.468578,2801.488971,2225.533854,2368.9 74129); while 1 if i=23; break; end s=s+D(i,i); i=i+1; end q=100+(10+10*s/23)2; C=zeros(46,46); i=1; while 1 if i=24; break; end C(i-1)*2+1,(i-1)*2+1)=100+(10+10*D(i,i)2; C(i-1)*2+2,(i-1)*2+2)=100+(10+10*D(i,i)2; i=i+1; end Q=C/q; P=inv(Q); BTPB=B*P*B; QXX=inv(BTPB); B 应用大地测量学课程设计 32 32 Q: QXX 应用大地测量学课程设计 33 33 由该表知 1 号点和 2 号点为最弱点， XXGPS Q 2 0 2 1 =1.9902 cm 5 cm 1GPS 根据测量规范及测量任务书，此误差符合限差要求，小于 5cm。 【一级附和导线一级附和导线】 符合导线：符合导线： 起始点玉山,终点太山，中间布设 16 个点，相邻点之间距离平均为486.38785m, 且该导线经过主井石红。详细情况见图: 应用大地测量学课程设计 34 34 B: 应用大地测量学课程设计 35 35 QXX: 应用大地测量学课程设计 36 36 应用大地测量学课程设计 37 37 11号点的点位中误差最大。Qxx=1.3860 最弱点的点位中误差为：=2.1195cm 根据测量规范及测量任务书，此误差符合限差要求，小于 5cm。 MatlabMatlab 计算程序：计算程序： clear; yzds=2;wzds=16; gcjs=16;gcbs=17;cjzwc=5;cbzwc=1.49;cbblwc=0.0; JKH=1,- 1,2;2,1,3;3,2,4;4,3,5;5,4,6;6,5,7;7,6,8;8,7,9;9,8,10;10,9,11;11,10,12;1 2,11,13;13,12,14;14,13,15;15,14,16;16,15,-2; JK=- 1,1;1,2;2,3;3,4;4,5;5,6;6,7;7,8;8,9;9,10;10,11;11,12;12,13;13,14;14,1 5;15,16;16,-2; XYJS=3786970.60373,10706.31871;3787228.00838,11052.67465;3787194.269 09,11567.65845;3787117.51580,12194.12589;3787084.33125,12720.05486;37 87459.65822,12970.86498;3787852.55604,13377.37570;3787742.63690,13895.2 8902;3788258.74888,14115.17717;3788496.17672,14514.21451;3788438.6273 4,14941.38143;3788879.99306,15225.68775;3789129.12649,15619.98177;378 9555.41456,15729.92585;3789986.81992,15884.25519;3790381.09525,16069. 67479;3786800,10250;3790725,15900; ro=2062.65;pi=3.141592654; B=zeros(gcjs+gcbs,wzds*2); i=1; while 1 if i=gcjs+1; break; end 应用大地测量学课程设计 38 38 j=JKH(i,1);k=JKH(i,2);h=JKH(i,3); if j=0 j=wzds+abs(j); end if k=0 k=wzds+abs(k); end if h=0 h=wzds+abs(h); end dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1);dyjk=XYJS(k,2)-XYJS(j,2); dxjh=XYJS(h,1)-XYJS(j,1);dyjh=XYJS(h,2)-XYJS(j,2); sjk0=dxjk*dxjk+dyjk*dyjk; sjh0=dxjh*dxjh+dyjh*dyjh; j=JKH(i,1);k=JKH(i,2);h=JKH(i,3); if j=0 B(i,j*2)=+ro*dxjk/sjk0;B(i,k*2- 1)=+ro*dyjk/sjk0;B(i,k*2)=-ro*dxjk/sjk0; end if j=0 B(i,j*2)=B(i,j*2)- ro*dxjh/sjh0;B(i,h*2-1)=-ro*dyjh/sjh0;B(i,h*2)=+ro*dxjh/sjh0; end 应用大地测量学课程设计 39 39 i=i+1; end while 2 if i=gcjs+gcbs+1; break; end j=JK(i-gcjs,1);k=JK(i-gcjs,2); if j=0 j=wzds+abs(j); end if k=0 k=wzds+abs(k); end dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1);dyjk=XYJS(k,2)-XYJS(j,2); sjk0=sqrt(dxjk*dxjk+dyjk*dyjk); gcbc(i-gcjs)=sjk0; j=JK(i-gcjs,1);k=JK(i-gcjs,2); if j=0 B(i,j*2)=-dyjk/sjk