控制测量学课程设计

1、河南城建学院控制测量学课程设计控 制 测 量 学 课 程 设 计学 校： 河 南 城 建 学 院 班 级： 测 绘 工 程 （1） 班 姓 名： 刘 英 坤 学 号： 061412130 组 别： 第 一 组 指导教师： 张 杰 实习时间： 2015.05.11-2015.05.23 16目 录一、实习目的及意义11.1 实习目的11.2 实际意义1三、实习过程23.1 手算结果23.2 Excel表格程序设计23.2.1 总体规划设计23.2.2 详细过程33.2.3 程序调试与运行结果53.3 MATLAB程序设计53.3.1 总体规划设计53.3.2 详细过程63.3.3 程序调试与运行

2、结果6四、实习总结与结论7五、参考文献8附 录9一、实习目的及意义1.1 实习目的控制测量学是测绘学中一门重要的基础学科，控制测量的主要服务对象包括各种工程建设，城镇建设和土地规划与管理等工作。在控制测量中内业包括数据处理、控制网布设技术设计等工作，外业包括控制点布设工作。控制测量学课程设计旨在通过Excel表格、C/C+或MATLAB等汇编语言编写测量学或测量平差中一些基本的公式程序，巩固和掌握测量学或测量平差中基本概念和基本技能，提高实际动手能力，并通过实际编程加深对控制测量学的理解和掌握。1.2 实际意义测量数据处理是测量工作中一项核心内容，在实际工作中，面对上百点的水准网或导线网，通过

3、手工计算不仅需要很大的人力和时间，而且在平差过程中牵扯到几何、三角函数的运算，大大增加了平差的难度和精度，将同等规模的网型平差数据放到电脑上，只需几分钟便可以完成全部计算，极大的提高了工作效率，更是测量数据处理的必然趋势。二、实习任务通过Excel和其他编程语言，以小组为单位，以抽签的方式对下列选题进行程序设计：任务1：测量学教材P193附合导线（第9题）的平差计算；任务2：附合导线的平差计算；（如图2.1）；任务3：测量学教材P193闭合导线（第8题）的平差计算；图2.1 附和导线计算算例图2.2 闭合导线计算算例任务4：闭合导线的平差计算（如图2.2）；任务5：坐标的正反算P13 ；测边交

4、会P171测角交会P172;任务6：坐标的正反算P13 ；边角交会P174;任务7：测量平差教材P99水准网（条件平差）的平差计算；(要求MATLAB调用EXCEL或文本）任务8：测量平差教材P99水准网（间接平差）的平差计算； (要求MATLAB调用EXCEL或文本）三、实习过程3.1 手算结果通过手动推算该闭合导线，一方面是为了重新理清闭合导线近似坐标平差方法的基本方法和公式，另一方面通过计算结果，可以检验程序运行结果是否正确。计算结果如下：图3.1 手动计算结果3.2 Excel表格程序设计3.2.1 总体规划设计（1）程序设计流程图图3.2.1 Excel程序设计流程图（2）数据结构设

5、计图3.2.2 Excel表格结构设计3.2.2 详细过程（1）数据输入将已知数据和观测数据以此输入到表格的对应位置。（2）公式编制1）观测角度之和B22=INT(SUM(B8:B20)+SUM(C8:C20)/60+INT(SUM(D8:D20)/3600)C22=IF(SUM(C8:C16)+INT(SUM(D8:D16)/60)60,(SUM(C8:C16)+INT(SUM(D8:D16)/60),SUM(C8:C16)+INT(SUM(D8:D16)/60)，INT(SUM(C8:C16)+INT(SUM(D8:D16)/60)D22=IF(SUM(D8:D16)360,INT(SUM

6、(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)/3600)-INT(INT(SUM(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)/3600)/360),IF(INT(SUM(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)/3600)0,INT(SUM(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)/3600)+360,INT(SUM(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)/3

7、600);J9=INT(INT(SUM(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)-I9*3600)/60);K9=(INT(SUM(I7*3600+J7*60+K7,F8*3600+G8*60+H8)-180*3600)-I9*3600-J9*60);I11,I13,I15计算公式与I9雷同；J11,J13,J15计算公式与J9雷同；K11,K13,K15与K9计算公式雷同；只需改变计算公式中对应表格的行号即可。5）纵横坐标增量计算根据平差后的坐标方位角可计算出坐标增量。纵坐标增量（X）计算公式为：M7=L7*COS(I7+J7/60+K7/36

8、00)*PI()/180);M9,M11，M13，M15与M7的计算公式类似。横坐标增量（Y）计算公式为：N7=L7*SIN(I7+J7/60+K7/3600)*PI()/180);N9,N11,N13,N15与N7的计算公式类似。6）辅助计算边长之和计算公式：L22 =SUM(L7:L19);纵坐标闭合差fx计算公式：M22= SUM(M7:M19);横坐标闭合差fy计算公式：N22 =SUM(N7:N19);导线全长闭合差f计算公式：J29=SQRT(SUM(POWER(ABS(M22),2),POWER(ABS(N22),2);导线全长相对闭合差T计算公式：导线全长相对闭合差T为分子为1

9、的分式所以只需计算分母即可，计算公式为：O27=INT(L22/J29);7）改正后纵横坐标增量计算纵坐标增量改正数计算：O7 =IF(M22=0,ABS(M22)*L7/L22,-M22*L7/L22);改正后纵坐标增量计算：O8 =M7+O7；O9,O11,O13,O15的计算公式与O7相似；O10,O12,O14,O16的计算公式与O8相似。横坐标增量改正数计算：P7 =IF(N22= (40*sqrt(row) msgbox(角度闭合差超限,请重新测量！); return;endrAngel = cAngel - disAngel/row;if Model =0 Azimulen =

10、length(Azimu); for i=1:Azimulen dAzimu(i) = fix(Azimu(i); mAzimu(i) = fix(Azimu(i)-dAzimu(i)*100); sAzimu(i) = (Azimu(i)-dAzimu(i)*100-mAzimu(i)*100; cAzimu(i) = dAzimu(i)+mAzimu(i)/60+sAzimu(i)/3600; end %rAzimu=Azimusure(cAzimu);else cAzimu =zeros(1,row+1); cdCoord = Coord(1,1)- Coord(2,1); clCoor

11、d = Coord(1,2)-Coord(2,2); if cdCoord =0 & clCoord 0 cAzimu(1) = 90; elseif cdCoord =0 & clCoord 0 & clCoord =0 cAzimu(1) = atan(abs(clCoord/cdCoord); elseif cdCoord 0 cdCoord = abs(cdCoord); cAzimu(1) =(pi-atan(abs(clCoord/cdCoord)*180/pi; elseif cdCoord 0 & clCoord 0 & clCoord =360 cAzimu(i+1) = c

12、Azimu(i+1)-fix(cAzimu(i+1)/360)*360; elseif cAzimu(i+1)=360 cAzimu(i+1) = cAzimu(i+1)-fix(cAzimu(i+1)/360)*360; elseif cAzimu(i+1) 0.00001 errordlg(计算坐标方位角未闭合，请检查数据是否存在粗差！,系统提示,on);endrAzimu(row+1) =;-%坐标增量计算及调整function rCoordX rCoordY = CoordValue(Disnce,rAzimu,Coord,Model)%format longlen = length(

13、Disnce);if Model=0 | Model=2 for i=1:len cIncrenX(i) = Disnce(i)*cos(rAzimu(i)*pi/180); cIncrenY(i) = Disnce(i)*sin(rAzimu(i)*pi/180); end Disncesure = sqrt(sum(cIncrenX)2 + (sum(cIncrenY)2); if Disncesure/sum(Disnce) 1/2000 msgbox(距离闭合差超限，请重新测量距离！); return end row col =size(Disnce); rCoordX = Coord

14、(:,1); rCoordY = Coord(:,2); for i=1:row rIncrenX(i)=vpa(cIncrenX(i)-sum(cIncrenX)*Disnce(i)/sum(Disnce),6); rCoordX(i+1)=rIncrenX(i) + rCoordX(i); rIncrenY(i)= vpa(cIncrenY(i)-sum(cIncrenY)*Disnce(i)/sum(Disnce),6); rCoordY(i+1) = rCoordY(i) + rIncrenY(i); endendif Model=1 for i=1:len cIncrenX(i) =

15、 Disnce(i)*cos(rAzimu(i+1)*pi/180); cIncrenY(i) = Disnce(i)*sin(rAzimu(i+1)*pi/180); end sum(cIncrenX) sum(cIncrenY) Disncesure = sqrt(sum(cIncrenX)2 + (sum(cIncrenY)2); if Disncesure/sum(Disnce) 1/2000 msgbox(距离闭合差超限，请重新测量距离！); return end row col =size(Disnce); rCoordX(1,1:col) = Coord(:,1); rCoord

16、Y(1,1:col) = Coord(:,2); for i=1:col rIncrenX(i)=vpa(cIncrenX(i)-sum(cIncrenX)*Disnce(i)/sum(Disnce),6); rCoordX(i+1)=rIncrenX(i) + rCoordX(i); rIncrenY(i)= vpa(cIncrenY(i)-sum(cIncrenY)*Disnce(i)/sum(Disnce),6); rCoordY(i+1) = rCoordY(i) + rIncrenY(i); endend-%导线概略图显示function hWnd=drawskhMap (x,y,T

17、itle,Model)ScreenSize = get(0,ScreenSize);len = length(x);hWnd = figure(Color,1,1,0.5,. Position,(ScreenSize(3)-650)/2,(ScreenSize(4)-500)/2,650,500,. Menu,none,. NumberTitle,off,. Name,Title);if Model =0h=plot(y(1),x(1),y(2:len-1),x(2:len-1),o,y(len),x(len),y,x,Color,g,LineWidth,2,MarkerSize,12);el

18、seh=plot(y(1:2),x(1:2),y(3:len-1),x(3:len-1),o,y(len),x(len),y,x,Color,g,LineWidth,2,MarkerSize,12);endpause(0.2);-%计算成果保存function Preser(rAzimu,rAngel,disAngel,rCoord,pathfilename)if ischar(pathfilename) error(该参数为字符串，请输入字符串！);endfilelen = length(pathfilename);str = pathfilename(filelen-3:filelen);

19、%dstr = length(data);fid = fopen(pathfilename,w+);len = length(rCoord);reCoord = reshape(rCoord,len/2,2);r=length(rAngel);if strcmp(str,.txt) fprintf(fid,观测改正后值为：rn); fprintf(fid, %5f rn,rAngel); fprintf(fid,角度闭合差为：n); fprintf(fid, num2str(3600*disAngel),); fprintf(fid, 角度闭合差限差为：n); fprintf(fid,num2

20、str(40*sqrt(r), rn); fprintf(fid,坐标方位角为：rn); fprintf(fid, %5f rn,rAzimu); fprintf(fid,待定点坐标为：rn); fprintf(fid, 横坐标（X/m） 纵坐标（Y/m）rn); fprintf(fid, %3f %3frn,reCoord);endif strcmp(str,.xls) xlswrite(pathfilename,观测改正后值,A1:A1); xlswrite(pathfilename,rAngel,A2:A,num2str(r+2); PA = A,num2str(r+4),:A,num2str(r