交会法测量计算的程序实现及精度评定

1、河海大学本科毕业设计论文（专升本） 交会法测量计算的程序实现及精度评定摘 要交会法是在测绘过程中快速定点的常用方法。按照不同的观测量可分为角度交会、距离交会和边角交会；按照交会方式又可分为后方交会、前方交会及侧方交会；不同的交会方法计算过程是不同的。编制一套包括各种交会方法的完整程序，并对定点精度进行评定，对于加快测绘速度，提高工作便利是有益的。本文共分四章。第一章对交会法研究的目的、背景和意义进行了介绍；第二章论述了各常用交会法原理、计算过程及精度评定；第三章详细讨论了程序设计的总体设计、详细设计、模块设计的相关理论和过程；第四章以基于.NET的C#语言编写交会法测量计算程序，对输入数据的结

2、构进行设计，并对程序进行调试，最终实现常用交会法计算程序及精度评定。关键词：测边交会； 测角交会；精度评定；C#编程语言AbstractThe intersection method is a quick point in the surveying and mapping process commonly used method. Measurements can be divided according to different viewing angle of intersection from the intersection and corner intersection and c

3、an be divided into the resection; in accordance with the intersection points of intersection and side intersection; the intersection method is different. The compilation of a complete program, including various intersection method and fixed-point precision to be assessed, it is useful to speed up th

4、e mapping speed, improve convenience. The paper is divided into four chapters. The first chapter on the purpose, background and significance of the intersection method described; The second chapter discusses the common intersection of law principle, calculation of the process and accuracy assessment

5、; discussed in detail in Chapter III of the overall design of the program design, detailed design, module design theory and process; Chapter based on NET C # language to write the intersection method, measurement and calculation procedures, the input data structure design, and debug a program, and u

6、ltimately the calculation procedures and accuracy assessment of the common intersection method.Key words: Linear Intersection; Goniometer intersection; Accuracy Assessment; C # Programming Language目 录 第1章 绪 论11.1 本论文的研究背景和意义11.2 本论文的研究内容1第2章 常用交会方法的原理、计算过程及精度评定22.1 测角两点前方交会方法原理及精度评定22.1.1 计算原理22.1.2

7、 精度评定32.1.3 计算过程32.2 测角两点侧方交会方法原理及精度评定42.2.1 原理42.2.2 精度评定42.2.3 计算过程52.3 测角三点后方交会方法原理及精度评定52.3.1 原理52.3.2 精度评定62.3.3 计算过程62.4 测边两点交会方法原理及精度评定62.4.1 原理62.4.2 精度评定。72.4.3 计算过程7第3章 交会法测量计算程序的开发设计73.1 程序开发的目标与原则83.1.1 程序开发的目标83.1.2 具体的技术要求83.1.3 程序开发的原则93.1.4程序的开发过程93.2 程序的总体设计93.3 程序的详细设计11第4章 交会法测量计算

8、的程序实现及精度评定124.1 本论文采用的编程语言概述124.2 总体设计134.2.1 划分模块及模块功能134.2.2 模块间调用关系144.2.3 交会程序界面及模块间数据的传递144.3详细设计154.3.1数据输入格式设计154.3.2参数设置模块设计174.3.3各子模块设计17结论与展望19致 谢20参考文献21附录一 部分程序代码22第1章 绪 论1.1 本论文的研究背景和意义交会法是在测绘过程中快速定点的常用方法，当测区内布设的图根平面控制点的密度不能满足地形测量要求时，可用解析交会方法来加密图根点。按照不同的观测量可分为角度交会、距离交会和边角交会；按照交会方式又可分为后

9、方交会、前分交会及侧方交会；不同的交会方法计算过程是不同的。编制一套包括各种交会方法的完整程序，并对待定点精度进行精度评定，对于加快测绘速度，提高工作便利是有益的。1.2 本论文的研究内容综上所述，针对交会程序的建立问题，本文的主要研究内容包括以下几个方面： （1）对各常用交会法，如测角交会、测边交会等数学模型及其精度评定模型进行研究，提出了利用各常用交会法实现实际测量处理的方法和流程；（2）探讨软件开发领域对程序设计及软件设计的相关对程序的结构组成进行详细设计和结构设计；（3）对基于.NET的C#编程语言进行研究，并结合该语言编写常用交会法计算及精度评定程序，对数据输入进行格式设计；（4）结

10、合相关实例数据，对本文编写的交会法计算及精度评定程序进行调试修改，最终完成该程序的编写，实现了常用交会计算方法及精度评定的程序编写。第2章 常用交会方法的原理、计算过程及精度评定 解析交会测量是根据已知点的坐标，用观测角或距离，按交会方法计算出待定点的坐标，解析交会法有前方交会、侧方交会、后方交会和距离交会等，本文主要研究最常用的交会方法，即测角交会方法和测边交会方法，同时，本文重点探讨测角交会中比较典型的两点前方交会、两点侧方交会和三点后方交会的数学模型及其精度评定模型，对于测边交会，则研究比较典型的两点测边交会数学模型及其精度评定模型。2.1 测角两点前方交会方法原理及精度评定如果已知A、

11、B两点的坐标，如图2-1所示，为了计算未知点P的坐标，只要观测A和B即可。这种测定未知点P的平面坐标的方法称为前方交会。 图2-12.1.1 计算原理 已知条件为A、B两点坐标分别为(xA,yB)、(xB,yB)，求p点的坐标，如图2-2。图2-2待求数据p点的坐标(Xp,Yp) 。为确定P点的位置，经纬仪分别安置A、B两点，用测回法观测A、B根据A、B两点的坐标和A、B，P点坐标为 （2-1） 必须注意到上式（2-1）的公式推导中，是假设如图2-2中ABP点号是依A、B、P按逆时针方向编号的，其中A、B是已知点，P为未知点，同时，在求已知点坐标时，可用2-1式进行变换从而计算B点坐标，并与B

12、点的已知坐标核对，但是这样计算只能发现是否有计算错误，不能发现角度测错或是已知点坐标用错，更不能提高计算成果的精度，所以，为了避免外业观测发生错误，并提高未知点P的精度，在一般规范中，都要求布设有三个起始点的前方交会，这样就可以进行相应检查。2.1.2 精度评定两点前方交会计算点P的坐标计算过程如下：根据已知边长S及观测角，先求AP的长度b及坐标方位角，然后按坐标正算公式求P点的坐标，即： （2-2）上式中，不是直接观测值，而是由下式计算的： （2-3）根据协方差传播率，若设，则点位中误差为： （2-4）2.1.3 计算过程（1）首先根据外业测量的数据和交会图形，按照上文所述前方交会合理编排点

13、位顺序；（2）将外业观测角值带入到上述计算公式（2-1）中，若是采用计算器或是EXCEL计算，则应注意角值的度、度分秒、弧度这些单位的互算问题；（3）对计算过程进行检核或是采用第三点测量进行检核；（4）按照精度评定公式（2-4）对交会点进行精度评定并检核计算过程。2.2 测角两点侧方交会方法原理及精度评定2.2.1 原理若观测A和P或B和P，同样可以测定未知点P的平面坐标，这种方法称为侧方交会。 若以已知点A、B为基础，用侧方交会测定P点坐标是这样进行的：分别在已知点A（或B）和未知点P上设站，测得（或）和P,在计算P点坐标前，先求出角：=180°（+P）这样就和前方交会的情形一致了

14、，于是就可以用前方交会的计算公式进行计算。前方交会测点P点时，一般采用检查角的方法进行检查观测成果的正确性，即在P点向另一个已知点C观测一个角值，利用这个检查角进行交会检查。2.2.2 精度评定侧方交会与前方交会不同之处在于观测角不是和，而是和P，所以其计算过程如下： （2-5）上式中，不是直接观测值，而是由下式计算的： （2-6）上式中=P，根据协方差传播率，同样若设，则点位中误差为： （2-7）2.2.3 计算过程（1）首先根据外业测量的数据和交会图形，按照上文所述侧方交会合理编排点位顺序；（2）将外业观测角值经过初步整理计算后带入到上述计算公式（2-1）中，同样，若是采用计算器或是EXC

15、EL计算，则应注意角值的度、度分秒、弧度这些单位的互算问题；（3）对计算过程进行检核或是采用第三点测量进行检核；（4）按照精度评定公式（2-7）对交会点进行精度评定并检核计算过程。2.3 测角三点后方交会方法原理及精度评定2.3.1 原理若在未知点P上瞄准A、B、C三个已知点，测得和，也可确定未知点P的平面坐标，这种方法称为后方交会。由已知点坐标及观测角和，计算可得： （2-8）其中， （2-9） （2-10） （2-11）两个N值可互为检核。2.3.2 精度评定若令C=C，S1=ac,S2=ab,S3=bc,则： （2-12）式中，, （2-13） （2-14） （2-15）（2-16） （

16、2-17）2.3.3 计算过程（1）首先根据外业测量的数据和交会图形，按照后方交会合理编排点位顺序；（2）根据公式（2-9）（2-10）（2-11）计算相应参数，然后按照（2-8）计算交会点坐标；（3）对计算过程进行检核或是采用第四个点测量进行检核；（4）按照公式（2-13）至（2-17）计算相应参数；（5）最后用精度评定公式（2-17）对交会点进行精度评定并检核计算过程。2.4 测边两点交会方法原理及精度评定2.4.1 原理为了求算未知点P的平面坐标，除去测角交会法外，目前电磁波测距仪已在测量工作中普遍采用，所以可以测量边长Sa、Sb，以计算出P点坐标，这种方法称为测边交会法。为了求出P点坐

17、标，测量两条边长就可以了，但是为了检核，同时又为了提高P点坐标的精度，通常是采用三边交会法，其中两条边长是求P点坐标，另外一条边长作检核，或者用四边交会法，这时可以组成两个各有两条观测边的图形，求得P点的两组坐标，当这两组相应坐标之差在一定范围内，取其平均值作为P点的最后坐标。根据公式可推导出两点测边交会法公式： （2-18） （2-19）上式子中， （2-20）对于三边交会来说，为了提高P点交会的点位精度，一般可取两条近似正交的边计算坐标，而取第三条测量边长Sc作为检核，这时可以由C、P点坐标反算出PC边长。2.4.2 精度评定。按照协方差传播率，可以计算得到两点前方交会精度评定公式如下：

18、（2-21）2.4.3 计算过程在实际运用测边两点交会方法中，往往采用如下过程：（1）测量外业中根据交会图形和相应测量规范选择待测定的两条边进行观测；（2）内业中对运用公式（2-18）、（2-19）计算交会点坐标；（3）如有条件可用第三边进行检核；（4）运用上文所述精度评定公式（2-21）对交会点坐标进行精度评定；（5）对上述计算过程进行检核。第3章 交会法测量计算程序的开发设计在对交会法进行理论研究和建立交会法数据处理数学模型的基础上，必须开发可对交会法测量数据进行自动处理的计算程序，以简化交会法测量数据处理的过程，确保交会法测量数据处理的正确性。本章对一般测量数据自动处理程序的开发设计进行

19、研究，涉及的内容主要有程序的开发目标与原则、程序的总体结构设计、详细结构设计、程序主要功能模块的分散开发。3.1 程序开发的目标与原则一般测量数据处理程序，应该具备工程项目的建立与管理、外业观测数据自动导入、进行相应计算和精度评定、平差计算结果的输出和控制网图形显绘等功能，由此可见这样的软件其结构是比较复杂的，在开发设计和集成时，需要综合考虑测量控制网平差理论、数据处理方法、计算机语言与编程技术以及工程实际等多方面的因素。首先应该明确该软件应该实现的功能，继而确定该软件开发的总体目标和开发原则，最后将各开发模块按照一定的结构集成为一套完整的处理软件。3.1.1 程序开发的目标测量数据处理软件是

20、一个以测量数据处理技术和计算机语言技术为基础的，能够实现测量数据处理和相应计算等功能的专用数据处理软件。这样的软件应具有正确性、实用性、可靠性、界面友好、便于操作和易于扩充等先进特征，因此测量数据处理程序开发的总目标是:充分利用现代计算机先进的软、硬件技术和强大的计算功能，对测量程序实现智能的数据输入、数据预处理与平差计算功能，并利用Windows多窗体技术对项目文件进行可视化操作与管理。3.1.2 具体的技术要求根据程序开发的总体目标，并结合具体的工程实践，对程序提出了如下的技术要求:1、功能完善要求程序能够对需要的计算及精度评定参数进行设置，能准确地对外业观测成果进行数据检核和相应计算，并

21、以通用的格式对结果进行输出。2、结果可靠程序中要采用成熟的理论、精密的算法对相应数据进行计算，同时要考虑到观测数据中含有粗差的情况，结合实际的工程情况采用特殊的处理方法，能够定位与剔除原始数据中所含有的粗差，提高平差结果的可靠性。3、容错性强、性能稳定程序要充分考虑到用户在使用过程中输入错误数据的情况，要能够对各种非法数据格式做出准确的判别，及时提醒用户进行修改。另外，在计算过程中，要设置一定的保护程序，防止遇到错误后软件突然退出或现有数据的丢失。4、过程的可视化要求系统采用可视化技术，设置合理的菜单和工具条，对软件的各项功能能够进行控制。要采用友好的界面和方便的操作，实现外业观测数据的导入；

22、数据处理后，同样要采用友好的界面和方便的操作，输出必要的过程数据及成果文件，若有需要则对网图进行显绘和输出。5、程序的可扩充性和兼容性在满足实现功能要求的前提条件下，应充分考虑现代技术的快速发展，以便对程序进行升级，要预留出大量的功能接口以方便程序要能够随时加入必要的功能模块和应用系统，并要求程序应支持在多种操作系统中能够稳定的运行，同时还要考虑计算机操作系统进一步发展后，可以继续扩充和完善本计算程序。3.1.3 程序开发的原则根据对交会法测量外业数据和内业数据处理的理解，交会法测量数据处理程序的开发原则应该为：1、结合交会法工作的特点和具体的工程实践，进行数据处理及精度评定程序开发，保证程序

23、最终能够安全、完整、高效、可靠地进行交会法的数据处理。2、软件开发的重点，应该放在保障系统能够准确、稳定、快速地处理交会外业观测数据，能够对交汇点进行精确的点位计算以及进行精度评定等工作。3、根据相应交会测量方法及相关的测量规范，结合国内外各种数据处理计算程序的开发成果与经验，充分利用计算机软、硬件技术，开发一个功能完善、操作简便、界面友好、可靠实用的交会法数据处理程序。4、程序应具有完善的数据输入、输出接口功能。具有方便直观的输入、输出窗体，实行可视化管理，支持测量技术人员完成各项数据处理与分析工作。5、在程序设计、开发和运行过程中，要充分考虑软件生命周期和软件工程开发的特点，即程序开发同样

24、要经过软件分析、设计、实施、集成、调试、完善、维护和全面完成开发工作等步骤，同时要为软件的扩充和进一步完善提高留有充分的余地，以确保其先进性。6、程序开发过程中，应充分借鉴现有测量软件的实现及计算方法，以达到改进软件、提高精度、方便实用的目的。3.1.4程序的开发过程交会法计算程序的开发过程，应包括程序的设计阶段、开发阶段、和程序的测试完善阶段。程序的总体设计阶段，是对程序的整体功能与结构进行分析与设计，主要包括程序的总体架构、程序系统设计和程序功能模块分块开发设计等过程；程序的开发阶段，是根据程序设计阶段所提出的方案与计划，进行具体的实施，编写程序代码完成局部功能模块的开发等具体内容，并对所

25、编写的代码进行调试与修改；最后需对所形成程序的代码进行具体的调试，对程序的运行情况进行测试并不断完善，这就是程序的测试完善阶段。 3.2 程序的总体设计（一）总体设计(概要设计)总体设计就是确定软件的结构以及各组成成分(子系统或模块)之间的相互关系。（二）总体设计的任务（1）将系统划分成模块（2）决定每个模块的功能（3）决定模块的调用关系（4）决定模块的界面，即模块间传递的 数据通过这个阶段的工作将划分出组成系统的物理元素程序、文件、数据库、人工过程和文档等等，但是每个物理元素仍然处于黑盒子级，这些黑盒子里的具体内容将在以后仔细设计。总体设计阶段的另一项重要任务是设计软件的结构，也就是要确定系

26、统中每个程序是由哪些模块组成的，以及这些模块相互间的关系。 （三）总体设计的基本目的总体设计的基本目的就是回答系统应该如何实现这个问题，所以总体设计又称为概要设计或初步设计。（四）总体设计的意义在详细设计之前进行总体设计可以站在全局高度上，花较少成本，从较抽象的层次上分析对比多种可能的系统实现方案和软件结构，从中选出最佳方案和最合理的软件结构，从而用较低成本开发出较高质量的软件系统。（五）总体设计过程通常由两个主要阶段组成：1.系统设计:确定系统的具体实现方案。2.结构设计:确定软件结构。可分为以下9个步骤：（1）设想供选择的方案总体设计阶段分析员应该考虑各种可能的实现方案，并且力求从中选出最

27、佳方案。需求分析阶段得出的数据流图是总体设计的极好的出发点。数据流图中的某些处理可以逻辑地归并在一个自动化边界内作为一组，另一些处理可以放在另一个自动化边界内作为另一组。这些自动化边界通常意味着某种实现策略。 设想把数据流图中的处理分组的各种可能的方法，抛弃在技术上行不通的分组方法（例如，组内不同处理的执行时间不相容），余下的分组方法代表可能的实现策略，并且可以启示供选择的物理系统。在总体设计的该步骤中分析员仅仅一个边界一个边界地设想并且列出供选择的方案，并不评价这些方案。（2）选取若干个合理的方案至少选取低成本、中等成本和高成本三种方案。每种方案准备四份资料：系统流程图；组成系统的物理元素清

28、单；成本/效益分析；实现这个系统的进度计划。（3）推荐最佳方案分析员应该综合分析对比各种合理方案的利弊，推荐一个最佳的方案，并且为推荐的方案制定详细的实现计划。在使用部门的负责人接受了分析员所推荐的方案之后，将进入总体设计过程的下一个重要阶段结构设计。（4）功能分解程序（特别是复杂的大型程序）的设计，通常分为两个阶段完成：a.结构设计：结构设计是总体设计阶段的任务。结构设计确定程序由哪些模块组成，以及这些模块之间的关系。b.过程设计：过程设计是详细设计阶段的任务。过程设计确定每个模块的处理过程。为确定软件结构，首先需要从实现角度把复杂的功能进一步分解。一般说来，经过分解之后应该使每个功能对大多

29、数程序员而言都是明显易懂的。功能分解导致数据流图的进一步细化，同时还应该用IPO图或其他适当的工具简要描述细化后每个处理的算法 (5)设计软件结构通常程序中的一个模块完成一个适当的子功能。应该把模块组织成良好的层次系统，顶层模块调用它的下层模块以实现程序的完整功能，每个下层模块再调用更下层的模块，从而完成程序的一个子功能，最下层的模块完成最具体的功能。(6)数据库设计如需使用数据库，分析员应该在需求分析阶段对系统数据要求所做的分析的基础上进一步设计数据库。包括下述四个步骤：a.模式设计： 模式设计的目的是确定物理数据库结构。b.子模式设计：子模式是用户使用的数据视图。c.完整性和安全性设计。d

30、.优化：主要目的是改进模式和子模式以优化数据的存取。(7)制定测试计划在软件开发的早期阶段考虑测试问题，能促使软件设计人员在设计时注意提高软件的可测试性。(8)书写文档系统说明，用系统流程图描绘的系统构成方案；组成系统的物理元素清单；成本效益分析；对最佳方案的概括描述；精化的数据流图；用层次图或结构图描绘的软件结构；用IPO图或其他工具（例如，PDL语言）简要描述的各个模块的算法；模块间的接口关系；需求、功能和模块三者之间的交叉参照关系等等。用户手册是修改更正在需求分析阶段产生的初步的用户手册。而测试计划包括测试策略，测试方案，预期的测试结果，测试进度计划等等。（9）审查和复审最后应该对总体设

31、计的结果进行严格的技术审查，在技术审查通过之后再由使用部门的负责人从管理角度进行复审。3.3 程序的详细设计（一）详细设计概述详细设计是软件设计的第二步。在它的前一步概要设计阶段，已经确定了软件系统的总体结构并给出了各个组成模块的功能和模块间的联系（接口）。那么这一步将要在上述结果的基础上，着重是考虑“怎样实现”这个软件系统“的问题。 （二）详细设计的目的：为软件结构图 (SC) 中的每一个模块确定采用的算法和模块内数据结构，用某种选定的表达工具给出清晰的描述。软件设计是软件工程过程的核心技术。软件详细设计也称为模块设计，物理设计，是指体系结构选择阶段之后所进行的技术性的活动。详细设计主要集中

32、在体系结构表达式的细化，选择详细的数据结构和算法。（三）详细设计的任务 软件设计是一个把软件需求转换为软件表示的过程。从技术的角度划分，详细设计可以分为数据设计、系统结构设计以及过程代码设计。具体可分为如下任务：（1）为每一模块确定算法（2）确定每一模块使用的数据结构（3）确定模块的外部接口和用户界面（4）为每一模块设计一组测试用例（四） 详细设计的步骤 详细设计从体系结构设计阶段开始，直到得到一张编码阶段之前的详细完整的设计图。（五）详细设计的图形描述工具 目前流行的工具可以分为三类：（1）图形工具；如程序流程图、盒图、PAD图、序列图、数据流图，其中，程序流程图又称为程序框图，是详细设计中

33、最古老、使用最广泛的图形描述工具。是流经一个系统的信息流、观点流或部件流的图形代表。（2）表格工具；如判定表。（3）语言工具；如程序设计语言PDL第4章 交会法测量计算的程序实现及精度评定4.1 本论文采用的编程语言概述Visual Studio 是微软公司推出的开发环境，Visual Studio 可以用来创建 Windows 平台下的 Windows 应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和 Office 插件。根据上面提出的交会法程序开发的总体目标与原则，兼顾本程序的开发内容以及程序的总体结构，本程序将主要采用基于.net的visual C#语言作为开发工具。V

34、isual C#.net是美国Microsoft公司面向Windows程序设计的可视化和面向对象的高效快速的开发工具。它以可视化技术为基础，以C#语言为蓝本，以众多的集成工具为骨架，在计算机领域的诸多方面都发挥着重要的作用。它为Wnidows应用程序的开发提供了强有力的支持，能够方便快速地开发出一套界面友好、执行速度快、易于维护升级的应用程序。经过微软公司的不断完善，Visual C#.net在开发速度、程序执行效率、程序大小、与操作系统的兼容性等方面都有极大的提高，这使得它适合较多种类应用程序的开发。C#具有如下特点：（1）简洁的语法，在默认的情况下，C#的程序在.NET框架提供的“可操控”

35、环境下运行，不允许直接的内存操作，相比于C语言和C+语言则少了烦琐的指针操作，同时C+中被广泛应用的一些操作符也不再保留；（2）巧妙的面向对象设计，C#提供了一个叫做装箱与拆箱的机制来完成这种操作，而不会给使用者带来麻烦，同时，C#只允许单继承，即一个类不会有多个基类，从而避免了类型定义的混乱；（3）与WEB的紧密结合，因为有了WEB服务框架的作用，对程序员来说，网络服务看起来就像C#的本地对象，程序员能够利用它们已有的面向对象的知识和技巧开发WEB服务。仅需要使用简单的C#语言结构，C#组件就能够方便地位WEB服务；（4）完备的完全性与错误处理能力，.NET运行库提供了代码访问安全特性，它允

36、许管理员和用户根据代码的ID来配置安全等级，而对于变量则是类型安全的，C#中不能使用未被初始化的变量，对象的成员变量由编译器负责将其置零，当局部变量未经初始化而被使用时，编译器将做出提醒。（5）灵活性与兼容性，在简化语法的同时，C#并没有失去灵活性。虽然它不能用来开发硬件驱动程序，在默认的状态下没有指针等，但是，它仍然不失灵巧性，如果需要，C#允许软件开发人员将某些类或者类的某些方法声明为非安全的，这样，就可以使用指针、结构或者是静态数组，并且调用这些非安全的代码不会带来任何其他的问题。由于C#遵守.NET公用语言规范，从而保证了C#组件与其他语言组件间的互操作性。4.2 总体设计 根据上文所

37、述，程序的总体设计就是确定程序的结构以及各组成成分(子程序或模块)之间的相互关系。本节着重探讨交会法程序的总体设计问题。4.2.1 划分模块及模块功能本文所编写的交会法处理程序划分为如下模块：（1）设置精度评定参数模块：由于在进行精度评定时需要给定测角或测边的精度指标，只有给定相应的精度指标才能根据观测值计算出相应交会方法的精度，所以需要编写设置参数模块；（2）测角交会模块：本文欲讨论的测角两点前方交会、测角两点侧方交会、测角三点后方交会，都是测角交会，故可将其统一为测角交会模块；（3）测边交会模块：除了（2）中所述的关于测角交会方法的测角交会模块外，当涉及到测边交会计算时，还应建立测边交会模

38、块。以上三种模块可视为建立交会程序的主模块，对于主模块（2）（3）还应考虑以下子模块：（1）相应交会法模型计算数据输入子模块；（2）交会点坐标计算子模块；（3）交会点精度评定子模块；（4）结果输出子模块。 除此以外，由于计算过程中频繁涉及到度分秒与弧度转换过程，所以笔者将这一过程单独编写成为一个模块，便于重复调用。4.2.2 模块间调用关系本文所编交会程序模块间调用关系如下：（1）由于“测角交会”主模块与“测边交会”主模块计算过程相对独立，所以这两个主模块间不存在调用关系，是平行独立关系；（2）在计算交会点精度时，需要用到“设置精度评定参数模块”中存储的数据，显然，“测角交会”主模块与“测边交

39、会”主模块需要调用“设置精度评定参数”主模块；（3）“设置精度评定参数”模块只是涉及精度指标数据的传递，与子模块没有调用关系；（4）“测角交会”主模块与“测边交会”主模块在计算中均需调用各子模块，并且须要按一定顺序调用，即首先是调用相应交会法模型计算数据输入子模块，接着是调用交会点坐标计算子模块，然后是调用交会点精度评定子模块，最后是调用结果输出子模块；（5）在上述（4）过程中，需要根据计算过程调用度分秒与弧度转换模块。4.2.3 交会程序界面及模块间数据的传递（一）交会程序各用户界面本文采用窗体加菜单的方式构成交会程序的主界面，同时也是为了可以随着交会工程的扩展而同步扩展本文的交会程序。如下

40、图4-1所示，主菜单设置、测角交会、测边交会分别映射上文所述三个主模块：参数设置模块、测角交会模块、测边交会模块。图4-1 交会法应用程序用户界面主菜单测角交会下有三个子菜单，测角两点前方交会、测角两点侧方交会、测角三点后方交会，如下图4-2所示。图4-2 交会法应用程序测角交会子菜单界面主菜单测边交会下有一个子菜单，测边两点交会，如下图4-3所示。图4-3 交会法应用程序测边交会子菜单界面（二）模块间数据传递本文所述交会程序模块间数据传递过程如下：（1）无论是“测角交会”模块还是“测边交会”模块，由于在交会精度评定中都需要测角或是测边的精度指标，所以“设置”模块的数据必须传递到“测角交会”模

41、块和“测边交会”模块中；（2）由于“测边交会”和“测角模块”需要的数据不同，即使是“测角交会”，由于前方交会、侧方交会、后方交会需要的数据不同，或者说是形式有差别，所以为了区分模型或者是在输入数据格式上统一编码加以区分进而传递数据，或是各模型采用独立的数据传递结构，前者输入数据结构规则增多但冗余度小，后者输入数据结构简单但是却有一定的结构冗余，本文所编写程序采用的是后者，即以独立的数据传递结构来传递数据，具体实现过程笔者将在下文详细设计部分论述；（3）由于本文采用独立机构传递各自模型数据，所以对于“测边交会”和“测角模块”这两个主模块下的四个主模块，即上文所述的“相应交会法模型计算数据输入子模

42、块”、“交会点坐标计算子模块”、“交会点精度评定子模块”、“结果输出子模块”，亦是具有独立的数据传输过程，本文不再赘述。4.3详细设计4.3.1数据输入格式设计正如上文所述，交会方法的计算原理在公式推导中采用了一定的规则，比如前方交会的点号顺序是点A、B、P按照逆时针方向编号的，其中A、B是已知点，P为未知点，若点号顺序与按照公式推导所采用的点号顺序不同，则显然会造成计算错误，所以，为了避免因为输入数据的顺序问题造成计算错误，本文首先就数据的输入格式进行设计。（一）测角两点前方交会 由于本文都是按照经典的公式编写交会法程序的，所以数据输出格式理应按照经典公式的点号编写顺序，对于测角两点前方交会

43、本文规定如下：（1）点号顺序为：按照逆时针编排A、B、P（2）其中，A、B点为已知点，P为待定点，BAP=，ABP=按照上述规定则可组成如下测角两点前方交会程序数据输入格式：A点X坐标，A点Y坐标B点X坐标，B点Y坐标BAP即值ABP即值上述格式中，坐标单位为米，角度单位为度分秒格式，如本文所采用的测角两点前方交会程序示例数据格式：37477.54，16307.2437327.20，16078.9040.415775.1902（二）测角两点侧方交会对于测角两点侧方交会本文规定如下：（1）按照逆时针A、B、P（2）A、B点为已知点，P为待定点，若为BAP=，则角度前标识“1”，若ABP=，则角度

44、前标识“2”按照上述规定则可组成如下测角两点前方交会程序数据输入格式：a.若BAP=，则格式如下：A点X坐标，A点Y坐标B点X坐标，B点Y坐标1，BAP即值APB值b.若ABP=，则格式如下：A点X坐标，A点Y坐标B点X坐标，B点Y坐标2，ABP即值APB值上述格式中，坐标单位为米，角度单位为度分秒格式，如本文所采用的测角两点前方交会程序示例数据格式：6244.732, 28117.8095551.322, 28413.7011，47.594268.2632 （三）测角三点后方交会对于测角两点侧方交会本文规定如下：(1)按照逆时针A、B、C(2)P为待定点，B点为交会角公共边，即APB=，CP

45、B=按照上述规定则可组成如下测角三点后方交会程序数据输入格式：A点X坐标，A点Y坐标B点X坐标，B点Y坐标C点X坐标，C点Y坐标APB即值CPB即值上述格式中，坐标单位为米，角度单位为度分秒格式，如本文所采用的测角三点后方交会程序示例数据格式：2858.06，6860.084374.87，6564.145144.96，6083.0736.2420118.5818（四）两点测边交会对于测角两点侧方交会本文规定如下：（1）按照逆时针A、B、P（2）A、B点为已知点，P为待定点，A点对应边a，B点对应边b按照上述规定则可组成如下测角三点后方交会程序数据输入格式：A点X坐标，A点Y坐标B点X坐标，B点

46、Y坐标A点对应边aB点对应边b上述格式中，坐标单位为米，距离单位为米，如本文所采用的两点测边交会程序示例数据格式：3401438.75，533934.583400367.42，536076.442586.822957.304.3.2参数设置模块设计本文所探讨的交会法程序参数设置模型设计界面如下图4-4所示：图4-4 交会法应用程序参数设置窗口界面对于测角类交会计算方法，只需要给定相应测角中误差即可自动进行测角类交会方法精度评定；而对于测边类交会，由于在实际工程中测边一般比较小，根据有关参考文献研究，可以忽略测边仪器标称比例误差对测边精度的影响，而标称固定误差的影响则相比显著一些，故笔者采用只输

47、入测边标称固定误差的方法来对测边类交会方法进行精度评定。具体编程实现过程中，笔者采用全局变量方法获得用户输入的测角中误差及测边标称固定误差，采用全局变量的目的就是在整个程序运行过程中，可以随时更改两项指标值就可以实现精度的重新运算，而无需重新关闭再打开程序。4.3.3各子模块设计（1）输入子模块 输入子模块采用C#自带的打开文件窗口，并对改窗口相应属性如窗口标题名、采用的文件后缀名等，为了动态建立数组，采用C#的数组的数组存储导入的数据。图4-5 交会法应用程序打开文件窗口界面（2）输出子模块 导入的数据可以立刻显示在系统集成的多文本框中，以供用户阅读与检核，如下图4-6。图4-6 交会法应用

48、程序测角两点交会法计算原始数据显示界面计算结果则在相应输入数据的后面，同样，以供阅读与分析，如下图4-7。图4-7 交会法应用程序测角两点交会法计算及精度评定结果显示界面（3）度分秒与弧度转换子模块 本文采用独立函数的方法构建度分秒与弧度转换子模块，以实参与形参方式传递数据，方便快捷，以利于程序对度分秒与弧度转换的需要。结论与展望1.主要结论(1)由于交会法数学模型是在点与所测角或所测边具有一定顺序或几何关系的前提下进行推导的，所以在使用过程中必须注意其顺序，编程时就需要更加注意；（2）由于编程时采用一定的算法结构，使得可以在未来可以不断对程序进行改进与扩充，可以逐步将面向过程改进为面向对象；

49、（3）编程实现交会法应用程序，可以明显加快测绘速度，提高工作便利，益处是非常明显的，所以在工作中，应该不断将测量理论、实践遇到的可编程问题、编程语言三者融合，编制出更先进、更便捷的测量程序，更好的为测绘事业服务。2.不足与展望（1）本文所讨论的交会法计算及精度评定模型都为比较经典的方法，如测角两点交会，测边两点交会，为了程序更广的适用性，尚需建立多点测角、测边以及边角交会程序等；（2）虽然本文采用的是基于.NET的C#语言，即使用的是面向对象的编程语言，但编程结构中依旧采用的是面向过程的编程方法，存在一定的灵活性和冗余度，在今后编程实践中，应实现由面向对象向面向过程的编程思路转变；（3）测量的

50、原则是步步检核，本步工作未作检核不做下一步工作，由于论文书写时间限制，本文只探讨并编写了常用交会程序的计算和精度评定，尚需建立其检核过程。综上所述，由于程序计算的便捷，对于加快测绘速度，提高工作便利是有非常有益的，本文所探讨的是基于个人计算机的交会法计算程序，如若将交会程序移植进入PDA、CASIO计算器、全站仪或是测量机器人中时，则可以更好更快的为测量工作服务，所以交会法应用程序的实现是有很大应用空间与前景的。致 谢时光荏苒，我两年半的学习时间即将完满结束。在此谨以交会法测量计算的程序实现及精度评定一文献给两年来所有支持我、帮助我、关心我的人们，向他们表达我最真挚的谢意。首先感谢我的老师。我

51、的论文从选题、研究、撰写直至定稿，均透露着老师们的悉心指导。他们严格要求、热情鼓励，为我创造了很多锻炼提高的机会。为我的论文顺利完成指出了正确的方向。衷心的感谢沈阳农业大学的老师和同学。感谢我的同事贡亮的帮助和支持。感谢所有人，我一定不辜负大家的厚望，好好工作，好好生活。参考文献1 张正禄等.工程测量学M.北京：高等教育出版社，20042 章书寿、孙在宏等.地籍调查与地籍测量学M.北京：测绘出版社,20083 张正禄. 工程测量学的发展评述J.测绘通报.2000(1)4 李建豪. 距离交会的误差估算及应用J.城市勘测.2011(3)5 武汉测绘科技大学测量平差教研室编著. 测量平差基础(第三版)M.背景：测绘出版社，1