TOPADJ测量控制网平差软件详细使用说明

1、公司简介公司简介 北京*仪器有限责任公司（简称*），是一家致力于空间数据的获 取与应用开发、空间信息系统集成、空间信息服务的高新技术企业，创建 于 1997 年 1 月。公司自成立以来，一直本着“真诚、服务、创新、发展” 的企业精神，“以卓越的方式完成每一件事”的原则，集测绘设备销售、 软件开发、信息系统集成、空间信息生产与服务为一体，短短几年时间里， 已发展成为一家集空间地理信息和应用专业软件的研制和开发、空间地理 信息增值服务、大型 gis 工程承接为一体的全国性知名品牌企业，业务范 围涵盖了整个测绘行业及服务于公众地理信息的所有工作范畴。2000 年 1 月又分离出北京*数据开发有限公司

2、，侧重于软件和系统工程的开发和研 究。现在公司的产品与服务涉及领域包括国土、交通、水利、海洋、石化、 电力、市政、农业、金融、商业、咨询等行业，在测绘行业中赢得了引人 瞩目的一席之地。 公司的主要业务范围包括：测绘/地理信息采集设备、计算机与专业应 用软件系统的开发/销售、以及相关的技术咨询和服务。目前主要产品分为 软、硬件两大类，有公司自己开发研制的 cito 和 sv 系列测绘成图软件、 top 系列测绘软件（平差及通讯等）、水利断面软件、道路测设一体化系统 软件、地下管线测绘及管理软件、建筑物沉降分析软件、掌上测图系统、 数字水准软件、数字矿山测绘系统以及房产测量师软件；另外我公司还承

3、接 gis 工程，已经推出并得到成熟应用的 gis 系统有：房产测绘信息管理 系统、矿产资源管理信息系统、银行营业网点管理系统、通用测绘信息化 管理系统、地下管网信息管理系统等；配套的硬件产品有全站仪、gps、绘 图仪、扫描仪等。 2002 年，*公司入住中关村德胜科技园区，同时获得北京市西城区 政府下属隆达集团风险注资，被北京市认证为高新技术企业以及软件企业、 获得北京市规划委员会颁发的测绘软件及地理信息系统开发的乙级资质， 同年与美国知名企业 autodesk 公司携手，作为 autodesk gis 产品中国测 绘行业总代理，成为测绘行业唯一的一家 adn 全球开发联盟成员。 2003

4、年，cito这个 由*构筑的测绘生产体系开始推向市场,该体 系以地理信息为基础，以图形及数据的采集、生产、交换、分发、共享、 扩展为核心，应用于测绘、数字制图、数据采集与更新、规划、市政、房 产测绘、道路、勘察设计等领域。 作为一家高科技企业，公司始终把尊重知识、重视人才放在第一位， 目前有员工五十余人，高素质、年轻化是我们的主要特点，由教授、博士、 硕士、学士等组成，在不断创业中形成了一个充满活力、勇于开拓的团队。 *的成长离不开多年来支持和爱护我们的新、老朋友，现在除在兰州 建立西北办事处以外，还在全国各地设立了将近 20 余家经销商，通过遍布 全国的销售和服务网络，我们衷心地希望能为您提

5、供最及时、最完善、最 佳、最全面的解决方案，努力把公司做成一个完善的系统集成、信息运营 企业。 目目 录录 第一章 概述.8 1.1 安装之前的准备.9 1.1.1 topadj 运行环境.9 1.1.2 topadj 控制网处理过程的支持.9 1.1.3 topadj 的操作特点.10 1.1.4 简单网的一般处理过程.10 1.1.5 安装要求.10 1.2 topadj 新版的特征.10 1.3 使用 topadj 工作台.11 第二章 安装和启动 topadj.13 2.1 基本软硬件要求.13 2.1.1 硬件环境.13 2.1.2 软件环境.13 2.2 系统安装.14 2.2.1

6、 包装内含物.14 2.2.2 硬件安装.14 2.2.3 系统软件支撑安装.14 2.2.4 topadj 的安装.14 2.3 系统卸载.19 2.4 系统启动.21 2.4.1 用开始菜单文件启动.21 2.4.2 用桌面快捷图标启动.21 第三章 topadj 工作台 .22 3.1 在线帮助和总说明.22 3.2 主编辑区操作.22 3.2.1 基本概念.23 3.2.2 基本操作.23 3.3 功能控制区操作.24 第四章 测量数据库及库文件管理.25 4.1 测量数据库.25 4.1.1 数据格式:.25 4.1.2 内容:.25 4.1.3 点坐标和高程属性:.26 4.1.4

7、 观测值的分类和属性:.26 4.1.5.topadj 中数据单位的基本规定:.28 4.2 数据库文件管理.28 4.2.1 文件名管理：.28 4.2.2 数据库存盘.29 第五章 数据库编辑管理.30 5.1 控制网属性.30 5.1.1 控制网属性.30 5.1.2 控制网平差和优化设计.30 5.2 文本编辑.31 5.3 格式设置.32 5.4 联动计算.33 5.5 数据库编辑中的安全措施.34 5.5.1 纠错手段.34 5.5.2 输入控制.34 5.5.3 点名控制.35 5.5.4 数据删除.36 5.5.5 安全措施.36 第六章 控制网概算 .37 6.1 坐标高程概

8、算.37 6.1.1 概算方法.37 6.1.2 建议.38 6.2 观测值反算.39 6.3 归心改正和高斯改化.39 6.3.1 归心改正.39 6.3.2 高斯改化.40 6.3.3 距离归算到任意高程面的改正.40 6.4 大地正反算.40 6.5 闭合差计算方法.40 第七章 控制网平差和优化设计 .42 7.1 中误差和权的确定.42 7.1.1 单位权.42 7.1.2 观测值中误差.43 7.1.3 类观测值的权.43 7.2 平差及不等精度平差应用举例.44 7.3 选择平差.45 7.4 粗差定位和剔除.46 7.4.1 粗差自动剔除方法概述.46 7.4.2 粗差归入函数

9、模型时的粗差检测方法.46 7.4.3 粗差归入随机模型时的粗差定位方法：.47 7.4.4 采用的基本公式和算法.48 7.5 控制网优化设计.50 7.5.1 控制网基本参数计算:.50 7.5.2 设计应用举例.51 7.5.3 可靠性分析.52 7.6 观测值属性类的增加说明.53 7.6.1 直接指定观测值的中误差：.53 7.6.2 为三类设计指定附加观测值:.54 7.7 关于平差和精度估算的几点说明.54 第八章 控制网图形管理.56 8.1 图形区基本概念及操作.56 8.1.1 图形坐标系及比例尺.56 8.1.2 系统区和用户区定义.57 8.2 图形区绘制内容的选择.5

10、7 8.2.1 点和点名：.58 8.2.2 观测值：.58 8.2.3 误差椭圆：.58 8.3 成果输出.59 8.3 网图打印.63 8.4 打印机设置.63 第九章 其它功能.65 9.1 查询、总帮助、辅助功能.65 9.2 系统数据流程图.68 第十章 平差算例说明.70 10.1 平面网算例说明.70 10.1.1 三角网算例：t1.obs .70 10.1.2 平面混合网算例：ex41.obs.70 10.1.3 三角导线混合网算例:ex6.obs.71 10.2 高程网算例说明.71 水准网算例：level.obs.71 10.3 其它算例说明.72 10.3.1 归心改正和

11、高斯改化算例：cent.obs.72 10.3.2 不等精度混合平差算例：ex42.obs.72 10.3.3 导线控制网算例：hb.obs.73 第十一章 快速入门算例练习.74 11.1 算例数据说明.74 11.2 数据输入.76 11.3 设置计算方案.80 11.4 平差计算.81 11.5 成果输出.84 附录：常见问题解答 .85 1. topadj 安装应注意些什么? .85 2. 对无定向导线和无定向线形锁如何坐标概算?.85 3. 为什么不进行后方交会计算？.85 4. 如何获得最佳的平差结果？.85 第一章第一章 概述概述 topadj 工程测量控制网平差系统, 是一个适

12、用于各种测量控制网平差 的工具。它与以往的此类平差程序有显著的不同。 topadj 始于 1993 年 8 月的 1.0 版， 在 topadj v2.50 的基础上，结合 测绘行业和计算机技术的新发展，推出了 windows 版本。 topadj 与最早的 dos 版数据文件兼容， 保留了原 dos 中诸优点， 同 时在实用性和易用性上又下了大量的功夫， 且 topadj 与支持各种全站仪 进行等级测量的 保持了程序级的连接， 真正实现了 从数据采集，记簿整理，平差和成果打印的一体化。 topadjtopadj 具有如下特点具有如下特点: : 1. 适用于任意形式任意规模的平面和高程控制网的

13、概算，平差和设计， 无需编码。 2. 自动求解控制网各种路线闭合差，提供了多种粗差定位和自动剔除 功能。 具有如验后定权法等多种平差方法可选。 3. 具有现代电子表格效能的数据编辑和操作环境，在输入过程中，自 动计算坐标、高程、差值等，并辅以网图动态显示。观测输入可选标准格 式和多种常用网格式，还可自定格式；可选具有内联的文本编辑方式。 4. 提供了与打印机和纸张自适应的网图打印，成果打印，格式和有效 位数等可控易控，并具有打印前的预显功能。 5. 操作上简单易学，图，文，数，控四者融为一体，具有丰富的说明 和联机帮助。具有工作现场保护功能。 6. 互用性强，支持网内多区域数据合并。可直接读入

14、 ercd 电子测量 记簿的整理数据，可直接读入武测平差系统的数据文件。 topadj 是商品化的测量专业软件，保证合理的后续服务，欢迎用户提 出宝贵的意见和建议。 本手册的主要目的是介绍 topadj 版的使用和操作方法，本章介绍 topadj 的一些特点；第二章描述如何安装系统；第三章介绍工作台的基本 操作。第四、五章主要介绍了数据库的管理与编辑；第六、七章是本手册 的重点部分，也就是平差计算与控制网优化；第八、九章介绍了一些辅助 功能；第十章简单介绍了软件附带的部分算例；第十一章通过一个有代表 性的平差实例一步步引导用户学习 topadj 的基本平差操作过程，以便初学 用户能有一个入门的

15、阶梯。 在你阅读本手册时，通常以楷体字表示说明、注意、和进一步了解。 说明说明: : 解释上文中没有说明的问题 注意注意: : 上文操作中需要注意的事项 进一步了解进一步了解: : 介绍一些深层了解知识 如果要了解进一步的信息，请参看：控制网平差方面的书籍，如： 控制测量学 同济、武测合编1988,6 测绘出版社 测量平差基础於宗俦、鲁林成1978,6 测绘出版社 1.1 安装之前的准备安装之前的准备 .1 topadjtopadj 运行环境运行环境 topadj 可以在以下环境中运行 windows 95 windows 98 windows nt windows 2000

16、windows xp .2 topadjtopadj 控制网处理过程的支持控制网处理过程的支持 数据录入，概算，闭合差计算，平差和精度评定是控制网处理的基本 过程: 1). 数据录入: 分文件数据读入和直接键入两种。 凡符合 topadj 文件系统 note_file 的数据均可读入，无需手工键入， 特别是由 ercd 电子记簿采集的数据与 topadj 完全兼容。 topadj 为手工数据键入提供了一电子表格，以站为基本单元进行操作， 键入过程中 topadj 将自动概算和绘制网图。观测数据的输入有多种方式可 选，对习惯于文本格式输入的用户，topadj 提供了在线的文本编辑

17、窗口。 2). 概算: 完成全网的坐标高程计算，或反算观测值，归心改正，投 影改化等。并能计算控制网的各种路线闭合差，以方便对观测质量的评价 和粗差定位。 3). 平差：首先应定义单位权中误差等基本定权量。对小型网只做简 单的单次平差就可以了，对大型网或复杂的网，topadj 提供了多种平差方 法以满足不同的需要。 4). 精度评定: topadj 对所有点和边进行精度评定，还可对用户指定 的边进行评定。优化设计中提供了分析数据和结果。 5). 成果输出: 根据打印机和纸张的设置，以及所选的字体，topadj 自动设计和调整每页输出的内容和行数等，并提供了模拟预显功能。网图 打印时，topad

18、j 保证网格的精度。 .3 topadjtopadj 的操作特点的操作特点 topadj 的界面风格与 windows 完全一致，具有菜单，工具条，状态条 等基本框架要素。主窗口分隔成多个可滚动的视口，命令选择和参数设置 则通过对话框与用户对话，修改后的设置及运行断点自动记忆。 .4 简单网的一般处理过程简单网的一般处理过程 1). 数据输入，可以是键入整理好的观测记录，也可以是从 ercd 生 成的 msm 文件。 2). 概算，计算坐标等。闭合差计算，并存储闭合差结果。 3). 平差，在选择平差中设置先验误差，进行单次平差或验后定权法 平差。 4). 打印成

19、果，先建立成果文件，模拟，打印。 .5 安装要求安装要求 在安装 topadj 之前, 首先要确认你得到的软件包是否完整， 请记下 你的软件“注册号”。使用过程中若有问题和版本更新要求，凭软件“注 册号”与*公司联系。topadj2.0 版及更高版本属商品化软件，进行了加 密。任何侵权行为所造成的后果自负。 1.2 topadj 新版的特征新版的特征 如果你使用过 topadj 的早期版本，你会发现新版有很多新增加的功能,而 且原来所熟悉的功能也被大大扩充了： 所有弹出式菜单和编辑窗口已全部汉化 可解未知量个，不等精度混合平差、秩亏及拟稳平差 错误提示明确，容错性更强 图形区内

20、容丰富可控性强 图形打印和成果输出内容丰富，用户可直接定义格式修饰文件 1.3 使用使用 topadj 工作台工作台 所有数据处理，从建库、概算、平差一直到成果输出均可在 topadj 提 供的工作台上反复进行直至完成。该工作台提供了丰富而强大的功能，详 见第三章。其概貌如下： 工作台的基本屏幕分成六个部分（如图 1-1）： 图 1-1 菜单和工具条 控制点坐标高程显示编辑区 测站名显示编辑区 测站观测值显示编辑区 控制网网形、精度显示控制区 工作状态提示区 对控制网基本数据的编辑都在三个区中完成，所有控制操作则 在弹出式窗口或菜单中进行。 该工作台提供了先进的用户界面：具有电子表格功能的全屏

21、幕多窗口 编辑系统辅助用户完成数据输入，辅以层次菜单的直接控制系统为用户的 控制式输入提供了方便。 第二章第二章 安装和启动安装和启动 topadj 本章说明如何安装和启动 topadj, 以及提高 topadj 效率的一些建议。 2.1 基本软硬件要求基本软硬件要求 .1 硬件环境硬件环境 处理器 pentium 100 (以上) 兼容处理器 内存 ram 32 mb (最小) 64 mb (建议) 硬盘空间 topadj占用的磁盘空间很小，只要有1mb的磁盘空间即可。但如果磁 盘空间太小，会影响windows运行时的交换数据。 显示 256色800 600 (最小) 64

22、x 1000色1024 768 (建议) 支持windows操作系统的显示适配器 定点设备 鼠标 追踪球 其他类型的定点设备 光驱 任意速度的光驱 .2 软件环境软件环境 操作系统 windows 98 windows millennium edition (me) windows xp windows nt 4.0及 sp 5.0 windows 2000 2.2 系统安装系统安装 .1 包装内含物包装内含物 1、 软件狗壹个 2、 程序光盘壹张 3、 使用说明书壹本 4、 包装盒壹个 .2 硬件安装硬件安装 a)应在关机情况下，将软件狗插入计

23、算机并口，一定注意不要在开机 情况下带电插拔软件狗，以免损坏并口或软件狗。打印机电缆可以 接在软件狗上。多个软件狗可以串接； b)有时连接了打印机或绘图仪，会出现软件狗失效的现象，这时应将 打印机或绘图仪电源开关打开，以免软件狗供电不足。 .3 系统软件支撑安装系统软件支撑安装 1、 确认软件狗安装正确； 2、 开机，确认有无 windows 操作系统，若没有安装，请参照 windows 相关安装手册安装； 3、 安装 topadj。 .4 topadjtopadj 的安装的安装 1、 为确保 topadj 被正确安装，应将系统中正在运行的所有其它无关 软件关闭

24、。 2、 将 topadj 软件光盘放入光驱驱动器 x：（这里 x 代表盘符），在 windows 桌面上选中“开始”之“运行”，输入“x: topadj_newsetup.exe”，并回车，如图 2-1 所示；或者在“我的电 脑”中找到 topadj 安装盘中的 setup.exe 文件，直接双击 setup.exe。 说明：说明： topadj 有两个安装文件夹 topadj_new 和 topadj_old 图 2-1 3、 显示 topadj 初始化安装画面，请等侯。 图 2-2 弹出如图 2-3 所示安装向导对话框，点取“下一步”。 图 2-3 4、 显示如图 2-4 所示对话框，仔

25、细阅读后点取“是”。 图 2-4 5、 输入相关信息后，单击“下一步”（如图 2-5）。 图 2-5 显示如图 2-6 所示对话框，对话框显示的是默认安装文件夹，若更改安 装路径，请点击“浏览”按钮选择或创建安装文件夹，然后点击“下一步” 。 图 2-6 6、 为安装程序选择程序组，一般默认并单击“下一步”（图 2-7）； 图 2-7 7、 在图 2-8 界面中，单击“下一步”即可； 图 2-8 8、 显示如图 2-9 所示对话框，系统正在拷贝文件，并显示所拷贝的文 件名和进度。 图 2-9 9、 软件狗驱动程序安装结束后，显示图 2-10 所示对话框，提示用户 topadj 已经安装结束，点

26、击“完成”。 图 2-10 安装完毕，程序菜单中会自动建立“*” 程序组和“topadj”程序 项，且桌面上自动建立“topadj”快捷方式，topadj 测量平差软件安装 结束。 2.3 系统卸载系统卸载 1、 点取“控制面板”； 2、 点取“添加删除程序”； 3、 点取“删除*topadj 平差软件”（如图 2-11）； 图 2-11 4、点取“更改删除（c）”按钮，弹出图 2-12 对话框 图 2-12 5、单击“是”按钮，弹出图 2-13 对话框； 图 2-13 6、卸载结束后，单击图 2-13 中的“ok”按钮结束卸载。 2.4 系统启动系统启动 .1 用开始菜单文件

27、启动用开始菜单文件启动 topadj 正确安装后在 windows 操作系统的开始菜单中就已经自动设置 了 topadj 的启动菜单。 具体方法是，用鼠标单击“开始程序*topadj”菜单即可启 动 topadj。 .2 用桌面快捷图标启动用桌面快捷图标启动 双击桌面上自动建立的“topadj”快捷图标。如图 2-14 所示。 图 2-14 第三章第三章 topadj 工作台工作台 控制网平差以及精度设计所需的处理和计算几乎都可在 topadj 提供的 工作台上完成，如数据输入、编辑、修改、查阅、纠错、坐标和高程计算、 归心改正、高斯改化、平差、控制网网型和精度设计、精度查询、

28、网图缩 放、绘制指定观测量、点位点间相对误差椭圆绘制、网图标准打印、 成果文件格式修饰打印、窗口调整、数据库管理和闭合差计算等等。这些 功能的描述和使用方法将在第二篇中分章介绍。 如第一章第三节所述，工作台操作主要由数据编辑和控制操作两大部 分组成。 工作台的基本用键： + - 在线帮助 - 当前编辑区转移 本章着重介绍工作台的基本操作和基本概念。 3.1 在线帮助和总说明在线帮助和总说明 topadj 的帮助系统对所有操作都提供了在线帮助和目标索引,其帮助系 统分类介绍了各功能类的特点、限制、提示和优化建议等。所以几乎所有 的操作和使用技巧均可从联机帮助系统中获得。 使用联机帮助命令(shi

29、ft+f1)可直接获得 topadj 的部分功能的帮助 。当你选择了工具条上的联机帮助按扭，鼠标指针就会变为一个箭头和一 个问号。然后选击 topadj 窗口中感兴趣的部位，如工具条上的按扭。你将 获得关于它的帮助。. 3.2 主编辑区操作主编辑区操作 控制网的基本数据由点信息和观测信息组成，连同控制网的一些控制 信息共同构成了控制网数据库。关于数据库的描述见第四章有关部分。 基本数据的输入是以点和测站形式进行输入的，它符合控制网观测数 据的记录格式。其输入和编辑所在的工作区域即为主编辑区： .1 基本概念基本概念 主编辑区分为三个编辑窗口: 点区： 点的名称 - p.name

30、, 5 个任意字符组成, 区分大小写 坐标属性 - x, 表明坐标在平差中所起的作用 高程属性 - h, 表明高程 坐标高程 - x, y, h, 点的坐标和高程值 站区： 测站名称 - s.name, 当前编辑的测站名称 测区： 照准点名 - t.name, 当前测站中观测值的照准点名称 观测类别 - c, 观测值分类值, 如方向或平距等 观测属性 - a, 观测值在平差中所起的作用 观测值 - observe, 观测值 观测误差 - err, 多余观测的差值或平差后的改正值 各区中, 每一行称为一条记录, 由空格分隔的独立数据项为一个字段。 .2 基本操作基本操作 这些窗口

31、都具有全屏幕编辑功能, 其编辑操作键定义如下: - 按循环方式转移到下一个编辑窗口 上下方向键 - 在窗口区内改当前工作记录 左右方向键 - 在记录行上移动当前工作位置, 移到字段尾后转到 下一字段 - 删除光标所在位置的字符 - 删除光标前一位置的字符 - 向上翻页 - 向下翻页 - 结束当前字段编辑, 转到下一字段 - 切换“插入” 和“修改”编辑方式 + - 删除当前记录 3.3 功能控制区操作功能控制区操作 对控制网数据库的管理和各种控制操作是通过菜单和对话框来完成的， 使用方法同 windows。 第四章第四章 测量数据库及库文件管理测量数据库及库文件管理 4.1 测量数据库测量数据

32、库 .1 数据格式数据格式: : topadj 的工作核心是其文件系统，工作平台以 topadj 二进制数据库 为基础，支持文本格式的数据文件。二进制库和文本数据文件的相互转换 由 topadj 自动完成。topadj 以默认的扩展名来产生或使用的文件如下: *.obs - 二进制数据库文件，存放整个控制网的所有数据， 包括 坐标，高程，观测数据，精度评定数据，处理参数等等。是一基本工作文 件。 *.msm - 文本格式数据文件，可在诸如 notepad，edit 等文本编 辑软件下编辑的文件。它由 ercd 电子测量记簿生成，是 ercd 对采集到的 多测回观测数据整理后的平

33、均值结果。 *.coo - 一般是纯坐标文件，在 ercd 中使用。格式要求: 首行包括 符号，占一行 点名，平面属性和高程属性(各用 1-固定，0-待定)，x 坐标，y 坐标， h 高程 每个点占一行。如: i103，11，34127.341，502345.932，45.2 *.wco，*.wob - 武测平差软件的坐标文件和观测文件。topadj 可 接受和生成此类文件。 *.txt - 纯文本文件，一般是成果文件，用于打印。若格式满足 msm 格式或 wco，wob 等的要求，则也可用做 topadj 的数据文件。 *.cls - 闭合差计算后的输出文件，文本格式。 topadj 的工作

34、对象是用户建立的控制网数据库。 .2 内容内容: : 其内容由以下几部分组成: 1. 控制网的全局描述信息和 topadj 对该网操作所需的一些环境信息。 2. 控制网的点记录组，包括坐标高程、点名及属性等。 3. 控制网的观测值记录组，包括观测值、照准点名、误差和分类属性 等。 4. 控制网概算信息组。 5. 控制网平差后的精度评定结果。 以上的前三项是数据库的基本组成部分，后两项由系统根据需要取舍。 .3 点坐标和高程属性点坐标和高程属性: : 在控制网中根据点的坐标和高程在平差中所起的作用, 有固定点和待 定点之分, topadj 为每个点的坐标和高程都提

35、供了属性标识位（xh-x 对应坐标, h 对应高程）, 来表示它们的属性: 0-待定坐标或高程 1-固定坐标或高程 2-拟稳坐标或高程 7-坐标或高程无效, 不参加任何计算 .4 观测值的分类和属性观测值的分类和属性: : topadj 支持近 20 种测量观测量, 3 种不同精度的观测值, 可进行不 等精度平差、任意平面高程网的平差。 1.1. 支持的观测量有：支持的观测量有： c-归零观测值 a-方位角 uuu)假定值 ma1s41790.234 4 类斜距=1790.234 米 4.1.5.topadj4.1.5.topadj 中数据单位的基本规定中数据单位的基本规定:

36、: 所有角度量均以“度.分秒”为单位。如 323642.6表示为 32.36426 所有尺度量均以“米”为单位, 如坐标、高差、水准路线长度等 距离的比例误差以 ppm（百万分之一）为单位 4.2 数据库文件管理数据库文件管理 可对数据库文件施加的操作有: 新建、打开、存盘、另存、加入数据 等。 .1 文件名管理：文件名管理： 打开菜单“文件”组： 1、建立新库：选中“新建”命令可创建 topadj 新库。 2、打开文件：选中“打开”命令，此时屏幕出现一对话框（图 4- 1）： 图 4-1 选中文件类型框中所列出的文件名，然后“确定”，即可打开该文件。 或直接输入 topadj

37、 所允许的已存在的文件名，亦可打开该文件。 3、加入数据: 选中“加入数据” ：此时屏幕出现图 4-2 对话框： 图 4-2 选中或直接输入已存在的数据文件，然后“确定”，可将该文件加入 到当前控制网中。 操作参见“打开”命令。 .2 数据库存盘数据库存盘 为防止意外掉电或其他原因造成数据丢失, 用户应经常将数据库存盘. 存盘可用“文件存盘”菜单命令：将当前网数据按当前文件名存盘，和 “文件另存”菜单命令：以指定文件名存盘，topadj 显示另存对话框。 当新库存盘时 topadj 显示另存对话框，键入库名。 每当退出 topadj 或调入新库时, 若当前库已经被修改过，top

38、adj 将提 请用户存盘。 第五章第五章 数据库编辑管理数据库编辑管理 对数据库进行编辑管理是 topadj 工作台的中心任务。在点区、站区、 测区这三个编辑窗口中的操作方法已在第一篇第三章中做了详细的介绍， 本章主要介绍在编辑过程中 topadj 提供的一些控制措施，及其使用方法。 5.1 控制网属性控制网属性 .1 控制网属性控制网属性 topadj 允许数据库同时容纳控制网中的平面和高程数据，但在各种计 算处理中平面和高程数据是分开进行的。即，平面和高程数据可被同时编 辑，但运算处理则是分开进行的。在某一刻，究竟是对平面数据处理呢， 还是对高程数据处理？这取决于控制网的当

39、前“属性”。 选中菜单“计算”组中的“计算方案”项，可打开一对话框，其中 有一项处理网型，若选中平面网，那么所有计算处理只对平面数 据进行。若选中高程网，则所有计算处理只对高程数据进行。 .2 控制网平差和优化设计控制网平差和优化设计 topadj 可对控制网进行“平差”和“优化设计”。“平差”和“优化 设计”的区别在于后者不对观测值进行改正，支持无多余观测的控制网， 且支持由坐标高程反算观测值等功能。主要用于控制网精度设计和测量教 学及科研之中。 选中菜单“计算”组中的“计算方案”项，可打开一对话框，其中 有一项“处理方法”，若选中“平差”，表示对控制网按平差处理。若选 中“

40、优化设计”，表示对控制网仅进行精度估算。 5.2 文本编辑文本编辑 选中编辑菜单中的文本编辑窗，可将电子表格格式变成文本 格式，并进入文本编辑窗口（如图 5-1），用户可按文本编辑格式对控制网 数据进行编辑。 图 5-1 转换中坐标高程仅保留固定点数据，观测数据属性为 7 的删除数据不 予转换。为与普通文本文件区别，该文件的格式要求: 首行包括“”符号，占一行 坐标高程数据 (可为空) 观测记录开始，再用“ 0.0 -360 方向类角值 360 -45 竖直角 45 45 天顶距 0 路线长 0 若不满足以上 2、3、5 条的数据，其输入或修改无效。 .3 点名控制点名控制 1

41、. 点名可以是任意可显字符，不得多于个字符。 2. 在点区，若修改已有点名，系统则弹出一选择框（图 5-5）: 图 5-5 若选“是”原有点名将被替换,若选“否”系统则提示：“当前记录未 被接受”，保留原点名。 3. 待定点的坐标高程允许为 0，其值由观测值概算出来。 4. 在站区和测区可直接产生新点名。 说明：说明： 有时为安全需要，可在点区一次输入所有点名，然后设置“不许测区增点” ，以禁止在站区和测区产生新点，防止错误点名造成的麻烦。 注意注意: : 若一个点的 x 和 y 值均为 0, 系统则认为该点的坐标尚未概算出来。 如点的 h 值为 0, 认为高程概算未完成。这样的点不能参加平差

42、。 .4 数据删除数据删除 删除记录有两种方法： 1. 将要删除的记录的属性赋予 7。 系统将不对这样的记录进行有效性检查，且不参加概算、平差、绘图、 精度查询成果输出等过程。这种临时删除在条件非常复杂的控制网中是非 常有用的，如:一站有多个仪器高或多个归心元素时，可先将部分观测值赋 7，概算后，进行属性调换，再概算，然后全部改为有效值，再进行平差等 处理。 2. 用 + 进行永久性删除 此时系统弹出一选择框（图 5-6）: 图 5-6 确定后选“是”即可。对观测值记录，若该值被系统用作计算条件， 则 系统将暂时关闭“联动坐标高程计算”功能，直到用户自己重新打开。 5.5.55

43、.5.5 安全措施安全措施 除以上的“观测值有效性控制”和“不允许测区增点”等措施外，用 户可在“计算”菜单中“计算方案”项窗口中设置“不允许修改库”来 禁止对数据库的任何修改: 1. 不能在主编辑区进行任何编辑操作，如增添、删除、修改等。 2. 不能进行任何概算，包括“归心改正”、“高斯改化”等。 3. 不能进行平差和精度估算。 第六章第六章 控制网概算控制网概算 概算是控制网平差的基础，topadj 所能提供的概算内容有: 由观测值计算点的坐标或高程 由坐标或高程反算出观测值 方向归心改正 方向和距离的高斯改化 距离归算到任意高程面的改正 大地正反算 能计算控制网的各种路线闭合差，以方便对

44、观测质量的评价和粗差定 位。 选中“计算”菜单项中的对应概算项，用户可选择完成所需的概算内 容。 本章分别介绍各种概算所采用的方法及操作建议等，有关计算公式请 参见第七章。 6.1 坐标高程概算坐标高程概算 坐标高程概算：由观测值计算出待定点的坐标或高程，对多余观测计 算出其与坐标或高程的差值。有两种概算方法：联动计算和全局计算。 联动计算指：每当有观测值输入或修改时，系统立即进行计算。 全局计算指：先将所有待定点的坐标或高程置为 0.000,然后用观测值 全部重算。 .1 概算方法概算方法 topadj 采用有向图结构存放和处理控制网观测数据, 以此为基础的自 动推理机制动态

45、跟踪着用户的数据输入，可随时进行坐标或高程的计算。 1.1. 坐标和高程推算坐标和高程推算 对方向值、方位值、平距和高差(包括三角高程推算出的高差)观测值、 若两端点坐标或高程已知、则计算其误差观测值反算值，并加上“已 处理”标记。若两端均未知，则什么也不做，返回。若能构成计算条件， 则计算坐标或高程。 “联动”计算时，每当有新的数据输入后，系统即刻进行以上处理， 并在站内进行递归计算。若推算时出现双解，系统待以后有关观测值输入 时自动进行判定。 “全局计算”时，对无法判定的双解（如两边交会）, 将以图示方式 提交用户确定。 高差是计算高程的唯一条件, 包括用户输入的高差和用竖直角计算出 的三

46、角高程的高差。 2.2. 三角高程的高差计算三角高程的高差计算 由竖直角天顶距计算高差时，仪器高、照准高必须已知, 距离由 topadj 推算： 先查找坐标反算距离，若失败，再查找平距和斜距观测值。 计算出高差后，系统将该高差作为一条观测值，赋予间接高差的分类 号 注意注意: : 注意平差时，是间接高差参加平差，而竖直角或天顶距是不参加的。若 同一站中有多个仪器高，则每个仪器高仅对它后面的观测值有效。 说明：说明： 照准高的作用域与它所在的站有关： 设：测站为，照准点为，由的竖直角或天顶距计算三角高差时， 首先查找站是否有目标点为的照准高，若无再在站查找目标点为的照 准高。也就是说，点站上的点

47、照准高可作用于所有以为照准点的三角高 差，而站上的目标名为的照准高在计算的三角高差时有最高的优先 级。 仪器高和照准高实例说明请参见 topadj 系统盘上的例子 trih.obs。 .2 建议建议 虽然 topadj 对观测值的输入顺序无要求, 但为了及时了解输入情况和 误差情况，用户仍应尽可能地先从已知点开始按一定的推算路线进行输入， 这样 topadj 推算坐标或高程所需的用时就较少, 系统运行效率也比较高， 特别对大型网按“联动”方式输入时更应这样。 建议平差前用“计算”菜单组的“坐标概算”项，或用工具条第四条 “由观测值计算坐标或高程”进行全部重算。此项概算不改变观测

48、值和固 定点坐标和高程 ,而只重算所有待定点的坐标或高程值。 6.2 观测值反算观测值反算 对控制网进行精度估算时可以用观测值反算功能，由系统计算观测值： 用户输入照准名和观测值的类型，并赋予观测值属性为 3，然后 topadj 将 根据坐标或高程来反算指定类型的观测值，反算成功后，观测值的属性从 3 被改为 0。 可进行反算的观测量有：方向值、方位值、距离、直接高差和间接高 差四种。对于方向值反算，系统自动规定测站第一个方向为零方向。 反算观测值同样有“立即”反算和“全局”反算两种。“立即”反算 指在输入观测值时赋予属性 3，这时，系统立即对其反算。“全局”反算指 选中“计算”菜单组中的“反

49、算观测值”，系统即对所有观测值(只要属性 不为 7)进行反算。 反算功能要求在控制网处于“估算”状态。这种功能对建立一个模拟 网，以进行精度分析和科学研究是非常有用的。 为保证控制网平差中，观测值的真实性和可靠性，对处于“平差”状 态的控制网，系统禁止反算观测值。 6.3 归心改正和高斯改化归心改正和高斯改化 .1 归心改正归心改正 归心元素值按观测值输入，属性为 0，改正后归心元素的属性被系统改 为 7，以标志观测值已被归心改正过，在以后的处理中对观测值不得再进行 归心改正。 归心改正分测站归心改正和目标归心改正。 归心改正是按站进行处理的，测站归心元素和目标归心元素的作用域

50、 同上一节中仪器高和照准高的作用域定义相同。 方向归心改正后将永久性改变有关的观测值，所以使用中要特别小心。 一般使用过程为：先进行坐标概算，确认观测值无错后，存库！进行归心 改正，然后再进行一次坐标概算。最好将归心改正前和归心改正后的数据 存于不同的数据库中，以利在发现错误后，可重新调入归心改正前的原始 数据进行重算。 实例请参见 topadj 系统盘上的例子 cent.obs。 .2 高斯改化高斯改化 高斯改化: 按三、四等网的改化公式对方向和距离进行高斯改化. 改化前若指定对 y 值加 500 公里常数，则改化时将对值先加 500 公 里常数(改化后 y 值不变)，然后进

51、行改化。 高斯改化将永久性修改相应的观测值, 使用时要特别小心, 请参考方 向归心改正的建议。 .3 距离归算到任意高程面的改正距离归算到任意高程面的改正 该项改正取严格的改正公式。用户可指定归算面的坐标系（如北京 54 坐标系或 80 大地坐标系）和归算面的高程。若归算到参考椭球面，可输入 大地水准面到参考椭球面的高差，注意要反号输入。详见联机帮助。 高斯改化和距离归算到任意高程面的改正前, 应指出 y 值是否含 500 公里常数。 6.4 大地正反算大地正反算 完成大地坐标和高斯坐标的正反算，以及换带计算。有 54 坐标系和 80 坐标系两种。 6.5 闭合差计算方法闭合差

52、计算方法 topadj 所增主要功能是“闭合差计算”部分： 可计算并统计控制网的每一项闭合差、权倒数、限差。虽然在数据输 入中 topadj 对点和观测值无编码无顺序要求，但却能自动搜索出任意控制 网的所有条件路线，计算出闭合差、权倒数、限差，对导线还提供了最大 边长误差和最大方向误差的位置。以列表，附图的形式，供用户查询和输 出。 进入闭合差运算功能时，系统已经完成了各基本闭合差、权倒数、限 差，属性的计算。 限差为权倒数开方限差倍数单位权中误差(平面网为角度) 、闭合差种类： 高程网有附合路线和闭合路线高差闭合差。 平面网有方位角闭合差、图形闭合差、导线闭合差、极条件和基线条 件闭合差，均

53、以.为单位。 对导线闭合差除给出 fx,fy,fd,d,fd/d等基本误差数据外, 还提供 该导线上最大边长误差所在的边(max_e), 以及最大方位误差所在的边 (min_e), 供用户参考。 导线闭合差和基线极条件闭合差均为经角度闭合差调整后的计算值 （这一点与传统计算方式是一致的）。 、闭合差的叠加运算： 系统首先计算出所有独立的闭合差路线（条件闭合差），并进行优化 使其最短，形成基本条件（闭合差），供用户操作使用。用方向键用户选 择活动条件，将它可传送到工作条件（最后一个多余的空条件） 中，或进行二者的叠加生成新的条件（系统将计算出新的闭合差）。可用 新生成的条件来替换基本条件。通过这

54、种简单的闭合差组合，用户可分析 任意路线的闭合差情况。 基线极条件路线是以基本条件中的三角形为基础推算得的，用户同 样可通过修改基本条件来得到不同的基线极条件。 具体操作方式参见 topadj 的联机帮助（+）。 第七章第七章 控制网平差和优化设计控制网平差和优化设计 控制网平差和优化设计是控制测量的两大主题。topadj 除常用于平差 外，同时也支持对控制网进行优化设计，并提供了许多辅助手段，如根据 坐标或高程反算观测值等。控制网设计不会有各种改正数，并且不要求有 多余观测。 在大型测区，基本控制和加密测量往往是同步进行的，不等精度混合 平差既可提高整网的精度和可靠性，又能统一原始数据的录入

55、。topadj 对 这种新的需求提供了支持。它允许对每个观测值直接指定权(中误差形式)， 更为方便的是它直接支持将观测值划分为两个精度级(0 类和 4 类)，然后统 一指定它们的精度。 控制网设计中，由显著水平 a0 和 检验功效 b0 确定非中心参数 d0。 平差: 首先应定义单位权中误差等基本定权量。对小型网只做简单的 单次平差就可以了，对大型网或复杂的网，topadj 提供了多种平差方法以 满足不同的需要。 精度评定: topadj 对所有点和边进行精度评定，还可对用户指定的边 进行评定。 优化设计中提供了分析数据和结果。 下面分别就确定权的方法、不等精度混合平差、秩亏和拟稳平差、粗 差

56、自动定位及剔除、优化设计等问题给予说明。 7.1 中误差和权的确定中误差和权的确定 平差所采用的方法为: 间接平差。方向观测采用史莱伯约化法则消去 定向角。但在秩亏网和拟稳网中采用角度作为平差元素。支持不等精度混 合平差, 即 0 类(属性为 0 的)观测值和 4 类(属性为 4 的)观测值可同时参 加平差。平差前需指定各观测量的先验中误差，系统将据此来确定权。 .1 单位权单位权 平面网单位权指 0 类方向观测值的权。而在秩亏网和拟稳网中指测角 中误差。 高程网单位权指 0 类直接高差(一般指水准测量高差)的权。 单位权中误差均不得为零, 若用户置为零, 系统将强制赋予默认值

57、: 0.00017(0 类方向中误差 1.7 秒)和 0.010 米 (0 类直接高差中误差)。 .2 观测值中误差观测值中误差 1.1. 方向中误差方向中误差: : 一般为测角中误差的 1/sqrt(2)=0.707 倍。可按相应的等级套算。如 对四等网，方向中误差0.7072.41.7。输入为 0.00017 2.2. 边长中误差边长中误差: : 由固定误差和比例误差组成。对激光测距仪，一般取其标称精度值或 经验值。对钢尺量距，一般取经验值。 注意注意: : 边长比例误差以百万分之一(ppm)为单位。如：钢尺导线的丈量精度为 1/5000200(ppm)，则比例误差为 20

58、0ppm。 边长的权=(0 类方向中误差)/(边长固定误差边长比例误差)平方 3.3. 直接高差中误差直接高差中误差: : 直接高差是类值为 h 的高差，一般指水准测量的高差。 若高差路线以距离表示，则误差指每公里高差中误差，权=1/(路线 长(公里) 若为站数，则指每站高差中误差，权=1/(站数)。 确定测段权倒数的次序为：用户直接输入的测段长度或测段站数，两 端坐标反算边长。若均不成功，则不能进行平差或精度估算。 4.4. 间接高差中误差间接高差中误差: : 间接高差是类值为$的观测值，一般指可由三角高程或高程导线测量计 算出的高差。 间接高差中误差指每公里高差中误差，权=1/(距离的平方

59、) .3 类观测值的权类观测值的权 以上五种误差均有 0 类和 4 类之分。 4 类观测值的权=(单位权中误差/4 类观测值中误差)平方 若控制网中无 4 类观测值，则无需指定其中误差。 7.2 平差及不等精度平差应用举例平差及不等精度平差应用举例 对秩亏网和拟稳网应特别注意以下几点约定： 只要存在固定点，就按常规网处理(这时拟稳点按待定点处理)。 若有拟稳点(属性为 2 的值)，采用拟稳平差。 采用独立角度值参加秩亏网或拟稳网的平差，即在照准了 n 个方向 的中心点上仅有 n-1 个独立角值(不是 n 个, 请特别注意这一点)。 对平面网，秩亏度必须，可处理仅含 x 和 y(

60、位置)秩亏的网, 但 不能处理仅含尺度或方位秩亏(而位置固定)的网。这一点与第一条约定是 相同的。 请注意“独立网”与“自由网”的区别。在独立网中一个点的位置、 一条边的方位和或边长已经被设定为固定值。而“自由网”与“秩亏网” 属同一概念。 平差分为“单次平差”和“选择平差”。用户可指定迭代次数，系统 终止迭代的条件为： 达到迭代次数，或本次平差后单位权中误差与前次平差后单位权中误 差之差小于先验单位权中误差的 1/100。 对控制网按“精度估算”处理时，则只有“单次平差”一种方式。 平差开始后，系统执行以下过程： 、预处理：分析概算的完成情况，即：是否仍有待定点的坐标或高 程未算出，是否能确