水准网间接平差程序设计(C++)

1、/ visual C+6.0 编译通过 / 参考资料 / 部分网络资料 / 宋力杰测量平差程序设计 /姚连壁基于matlab的控制网平差程序设计 / /#include#include#include #include#include using namespace std;/classclass SZWPCprivate:int gcz_zs; /高差总数int szd_zs; /总点数int yz_szd_zs; /已知点数double m_pvv; /pvvint *qsd_dh; /高差起点号int *zd_dh; /高差终点号char *dm; /点名地址数组double *gcz;

2、 /观测值数组double *szd_gc; /高程值数组double *P; /观测值的权double *ATPA,*ATPL; /法方程系数矩阵与自由项double *dX; /高程改正数、平差值double *V; /残差double m_mu; /单位权中误差public:SZWPC();SZWPC();int ij(int i,int j);/对称矩阵下标计算函数bool inverse(double a,int n);/对称正定矩阵求逆(仅存下三角元素)(参考他人）void inputdata(char *datafile);/输入原始数据函数int dm_dh(char *nam

3、e); /点名转点号void ca_H0(); /近似高程计算函数void ca_ATPA(); /法方程组成函数void ca_dX(); /高程平差值计算函数void printresult(char *resultfile); /精度估计与平差值输出函数double ca_V(); /残差计算函数 void zxecpc(char *resultfile);/最小二乘平差函数;/ 构造函数SZWPC:SZWPC()gcz_zs=0;szd_zs=0;yz_szd_zs=0;/ 析构函数SZWPC:SZWPC()if(gcz_zs0)delete qsd_dh;delete zd_dh;d

4、elete gcz;delete P;delete V;if(szd_zs0)delete szd_gc;delete ATPA;delete ATPL;delete dX;for(int i=0; i=j)? i*(i+1)/2+j :j*(j+1)/2+i;/ 对称正定矩阵求逆(仅存下三角元素)(参考他人）bool SZWPC:inverse(double a,int n) double *a0=new doublen; for(int k=0;kn;k+)double a00=a0;if(a00+1.0=1.0)delete a0;return false;for(int i=1;in;

5、i+)double ai0 = ai*(i+1)/2;if(i=n-k-1)a0i= -ai0/a00;else a0i= ai0/a00;for(int j=1;j=i;j+)a(i-1)*i/2+j-1=ai*(i+1)/2+j+ai0*a0j;for(i=1;in;i+)a(n-1)*n/2+i-1=a0i;an*(n+1)/2-1=1.0/a00;delete a0;return true;/ 原始数据输入函数void SZWPC:inputdata(char *datafile)ifstream infile(datafile,ios:in);if(! infile)cerr Ope

6、n error!gcz_zsszd_zsyz_szd_zs;int unPnumber=szd_zs-yz_szd_zs;szd_gc=new double szd_zs;dX=new double szd_zs;ATPA=new double szd_zs*(szd_zs+1)/2;ATPL=new double szd_zs;qsd_dh=new int gcz_zs;zd_dh=new int gcz_zs;gcz=new double gcz_zs;V=new double gcz_zs;P=new double gcz_zs;dm=new char* szd_zs;for(int i

7、=0;iszd_zs;i+)dmi = NULL;/ dm_dh函数根据dmi是否为NULL确定dmi是否为点名地址char buffer128; /临时数组，保存从文件中读到的点名for( i=0;ibuffer;int c=dm_dh(buffer);infileszd_gci;for(i=0;ibuffer; /读取高程起点名qsd_dhi=dm_dh(buffer);infilebuffer;/读取高程终点zd_dhi=dm_dh(buffer);infilegcziPi; /读取高差值与路线长度Pi=1.0/Pi;/线路长转化为观测值的权infile.close();/ 点名转点号，

8、返回点名对应的点号int SZWPC:dm_dh(char *name) for(int i=0; iszd_zs; i+)if(dmi!=NULL)if(strcmp(name,dmi)=0)return i;/将待查点名与已经存入点名数组的点名比较，若存在返回点号elseint len = strlen(name);/判断点名长度dmi = new charlen+1;/为点名申请存储空间strcpy(dmi, name);/待查点名是一个新的点名，将新点名的地址放到dm数组中return i;/返回点号return -1; /dm数组已经存满，且没有待查点名/高程近似值计算void SZ

9、WPC:ca_H0()for(int i=yz_szd_zs;iszd_zs;i+)szd_gci=-10000.9;/为计算机设置辨别未知高程点的标志for(int j=1;j+)int k=0; /计算出近似高程的点数for(i=0;i-10000.0 & szd_gck2-10000.0)/k1点高程或高程近似值已知，k2点高程或高程近似值未知szd_gck2=szd_gck1+gczi;/计算近似高程k+;elseif(szd_gck1-10000.0)/k2点高程或高程近似值已知，k1点高程或高程近似值未知szd_gck1=szd_gck2-gczi;/计算近似高程k+;if(k=(

10、szd_zs-yz_szd_zs)break;/所有的近似高程计算完成，退出/ 组成法方程void SZWPC:ca_ATPA() /int t=szd_zs; for(int i=0; iszd_zs*(szd_zs+1)/2; i+) ATPAi=0.0;/赋初值 for(i=0; iszd_zs; i+) ATPLi=0.0;/赋初值for(int k=0; kgcz_zs; k+) int i=qsd_dhk;/获取点号int j=zd_dhk;/获取点号 double Pk=Pk;/获取权值 double lk=gczk-(szd_gcj-szd_gci);/获得第k个自由项 ATP

11、Li-=Pk*lk;/获得法方程自由项ATPLj+=Pk*lk;ATPAij(i,i)+=Pk;/获得法方程系数矩阵ATPAij(j,j)+=Pk;ATPAij(i,j)-=Pk;/ 高程平差值计算void SZWPC:ca_dX()for(int i=0;iyz_szd_zs;i+) ATPAij(i,i)=1.0e30;/处理已知点if(!inverse(ATPA,szd_zs)/矩阵求逆cerr法方程系数矩阵降秩!endl;/矩阵为奇异矩阵，无法求逆exit(0);/退出程序for(i=0; iszd_zs; i+)/计算高程改正数double xi=0.0;for(int j=0; j

12、szd_zs; j+)xi+=ATPAij(i,j)*ATPLj;dXi=xi;szd_gci+=xi;/计算高程平差值/ 残差计算double SZWPC:ca_V()double pvv=0.0;for(int i=0;i=gcz_zs-1;i+)int k1=qsd_dhi;int k2=zd_dhi;Vi=szd_gck2-szd_gck1-gczi;pvv+=Vi*Vi*Pi;return(pvv);/ 原始数据和平差值输出void SZWPC:printresult(char *resultfile)double pvv=ca_V(); / 残差计算ofstream outfile

13、(resultfile,ios:out);/以输出方式打开文件，若文件不存在，创建文件/输出原始观测数据outfileendl观测总数：gcz_zs 总点数:szd_zs;outfile 已知点数：yz_szd_zsendl;outfileendl= 已知高程 =endl;/输出原始观测数据已知点点号、高程for(int i=0;i=yz_szd_zs-1;i+)outfile dmi;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(10)setprecision(4)szd_gciendl;outfileendlendl= 高差观测值=endlendl;/

14、输出原始观测数据高程观测值与路线长outfile起始点名 终点点名 高差观测值(m) 两点间距离(km)endl;for(i=0;i=gcz_zs-1;i+)outfile dmqsd_dhisetw(9)dmzd_dhi;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(16)setprecision(4)gczi;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(16)setprecision(4)1.0/Piendl;m_mu=sqrt(pvv/(gcz_zs-(szd_zs-yz_szd_zs);/计算单位权中误差ou

15、tfileendl= 单位权中误差=endl;/输出单位权中误差outfileendl0=m_muendl;outfileendl= 高程平差值及其精度 =endlendl;/输出高程平差值及其精度outfile点名 近似高程 改正数 高程平差值 中误差endl;for( i=0; iszd_zs; i+) outfilesetw(2)dmi;double dx=dXi;double qii=ATPAij(i,i);outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(12)setprecision(4)szd_gci-dx;outfilesetiosflags(

16、ios:fixed);outfilesetw(10)setprecision(4)dx;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(11)setprecision(4)szd_gci;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(10)setprecision(4)sqrt(qii)*m_muendl;/输出观测值平差值及其精度outfileendlendl= 观测值平差值及其精度 =endlendl;outfile起 点 终 点 观测高差 高差平差值 观测权 中误差endl;for(i=0;i=gcz_zs-1;i

17、+)int k1=qsd_dhi;int k2=zd_dhi;double qii=ATPAij(k1,k1);double qjj= ATPAij(k2,k2) ;double qij=ATPAij(k1,k2);double ml=sqrt(qii+qjj-2.0*qij)*m_mu;outfile.width(2);outfiledmk1;outfile.width(7);outfiledmk2;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(12)setprecision(4)gczi;outfilesetiosflags(ios:fixed);ou

18、tfilesetw(10)setprecision(4)Vi;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(10)setprecision(4)gczi+Vi;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(10)setprecision(4)Pi;outfilesetiosflags(ios:fixed);outfilesetw(10)setprecision(4)mlendl;outfile.close();/ 水准网最小二乘平差void SZWPC:zxecpc(char *resultfile)ca_H0(); /近似高程计算ca_ATPA(); / 组成法方程ca_dX(); / 高程平差值计算/int main()char *datafile =算例Data