《测绘软件设计与开发》课程教学大纲

1、测绘软件设计与开发教学大纲一、课程基本信息1课程代码：211276002课程中文名称：测绘软件设计与开发 课程英文名称：Foundation of Program Design of Surveying and Mapping3面向对象：测绘工程专业大学三年级第一学期学生4开课学院（课部）、系（中心、室）：信工学院测绘工程系5总学时数：48讲课学时数：24，实验学时数：246学分数：37授课语种：中文，考试语种：中文 8教材： 测量平差程序设计，宋力杰，北京：国防工业出版社，2009二、课程内容简介测绘程序设计是大题目，在测绘工作与科学研究中，很多情况下都可以使用计算机。测绘工程所涉及的数据计

2、算、绘图、数据库管理、数据分析等，都可以使用计算机来完成。从一般含义上说，测绘工作包含计算和绘图两个方面的内容。关于计算机绘图有相关课程讲述，所以，这门课程的主要内容集中在测绘工程的相关计算上面，主要讲述关于平差计算的程序设计问题。本课程主要讲述以下内容：1.数据结构在控制网数据处理中，数据组织是非常重要的内容，在这里我们主要讲述图的概念，以及使用图表示控制网的数据。2.常用工具函数编写这里主要讲数据处理中经常需要用到的一些工具函数，如角度弧度互化的函数，测量正反算函数，矩阵计算函数等。3.高程网平差将高程网平差表示为基本平差结构，使用基本平差程序处理水准网、三角高程网平差相关问题。4.边角网

3、平差处理边角网平差的过程与问题。5.GPS向量网平差处理观测值为GPS，基线向量的三维坐标平差问题。三、课程的地位、作用和教学目标测绘程序设计基础为测绘工程专业必修的一门主要专业课。它是测绘与程序设计理论联系实际的重要环节，可以培养学生的动手能力，增加学生对测绘数据处理的程序设计、算法阐述，程序实现等方面的认识。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。本课程基本教学目标：1培养学生的基本程序开发技能，提高学生的动手能力，使学生初步掌握测绘程序设计开发方法。培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方

4、法，提高学生的分析能力和创新能力。2.提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神。四、与本课程相联系的其他课程要求学生学习本课程前，应先学习C+语言程序设计、误差理论与测量平差的知识和理论。五、教学基本要求通过本课程的学习，要求学生掌握三角网、测边网、边角网、导线网及水准网的程序设计方法，在教员的指导下，完成上述程序的编写、调式与运行。六、考核方式与评价结构比例本课程的考核方式是小论文；成绩评定由平时成绩和小论文成绩两部分组成。平时成绩包括考勤、作业和上机三方面，占总成绩的30%，小论文成绩占70%。七、教学参考资料 指定教材：测量平差

5、程序设计，宋力杰，北京：国防工业出版社，2009 参考书目：1测量数据处理理论与方法，邱卫宁，陶本藻，姚宜斌，吴云，黄海兰，武汉：武汉大学出版社，2008。2基于MATLAB的控制网平差程序设计，姚连壁等，上海：同济大学出版社，2006。3误差理论与测量平差基础，隋立芬，宋力杰，柴洪洲，北京：测绘出版社，2010。4误差理论与测量平差基础第2版，武汉大学测绘学院测量平差学科组，武汉：武汉大学出版社，2009。八、教学进度与内容安排第一章 绪论4学时1.1 软件的研制流程1.2 C/C+程序的简介1.3 C/C+程序的编写和实现1.4 数据类型与表达式1.5 C/C+的一个具体实例【主要内容】：

6、软件的研制过程、C/C+程序的数据类型与表达式、C/C+程序的编写和实现。【重点难点】：C/C+程序的数据类型与表达式。【学生掌握要点】：C/C+程序的数据类型与表达式第二章 平差程序设计基础4学时2.1平差辅助函数2.1.1提示信息显示2.1.2对称矩阵的下标计算2.1.3数组（矩阵）输出2.1.4对称正定矩阵求逆2.1.5权逆阵传播2.1.6权倒数计算2.1.7中位数计算2.1.8角度值格式互换2.1.9权因子函数2.2概率计算2.2.1Cprobability类设计2.2.2F函数2.2.3标准正态分布函数2.2.4正态分布的反函数2.2.5X2分布的分布函数与分布密度2.2.6X2分布

7、的反函数2.2.7B分布的分布函数2.2.8F分布的分布函数与分布密度2.2.9F分布的反函数2.2.10t分布的分布函数与分布密度2.2.11t分布的反函数【主要内容】：平差辅助函数，概率计算。【重点难点】：对称正定矩阵求逆，权逆阵传播，Cprobability类设计，标准正态分布函数，正态分布的反函数。【学生掌握要点】：中位数计算，角度值格式互换，标准正态分布函数。第三章 经典平差4学时3.1参数平差3.2相关观测值参数平差3.3条件平差3.4相关观测值条件平差3.5具有条件的参数平差3.6具有参数的条件平差【主要内容】：经典平差中的各种平差模型。【重点难点】：条件平差。【学生掌握要点】：

8、条件平差。第四章 近代平差4学时4.1参数加权平差4.2序贯平差4.3卡尔曼滤波4.4最小二乘配置4.5抗差估计4.6相关抗差估计4.7粗差探测4.8半参数估计4.9岭估计【主要内容】：近代平差中的各种平差模型。【重点难点】：参数加权平差，序贯平差，卡尔曼滤波，最小二乘配置。【学生掌握要点】：参数加权平差。第五章 水准网平差10学时5.1概述5.2数学模型5.3水准网平差计算类设计5.4原始数据文件格式设计5.5数据存储5.6数据文件的输入5.7原始数据写至结果文件5.8近似高程计算5.9组成法方程式5.10高程平差值计算5.11残差计算5.12精度估计与平差结果输出5.13最小二乘平差计算5

9、.14水准网粗差探测5.15自由网平差5.16拟稳平差5.17闭合差计算与检核【主要内容】：水准网平差的程序设计及实现。【重点难点】：水准网平差计算类设计，原始数据文件格式设计，最小二乘平差计算，精度估计与平差结果输出。【学生掌握要点】：水准网平差计算类设计，最小二乘平差计算，精度估计与平差结果输出。第六章 平面网平差10学时6.1三角网平差的数学模型6.2三角网平差的程序设计6.3测边网平差的数学模型6.4测边网平差的程序设计6.5边角网平差的数学模型6.6边角网平差的程序设计6.7导线网平差的数学模型6.8导线网平差的程序设计6.9导线网平差的程序实现【主要内容】：平面网的平差模型及程序设计。【重点难点】：三角网、测边网、边角网和导线网平差的数学模型及其程序设计，导线网平差的程序实现。【学生掌握要点】：导线网平差的数学模型，程序设计及其实现。第七章 GPS向