水准间接平差程序设计

地球科学与环境工程学院

水准间接平差实验报告书

课程名：《误差理论与测量平差基础》 学 号： * 名： *** 指导老师： 日 期： 2015年12月7日

一、任务概述

利用MATLAB或者C++编程间接平差程序，通过该程序读取观测数据文件，并计算出平差结果。

二、计算结果截图：

图一

图二

图三

图四

三、水准网图

四、输入的数据格式

数据格式为TXT文件，如图所示：

TXT文件格式说明： （1）第一行格式

第一行分别表示观测个数5个，水准点数4个，未知点3个，已知点1个，所有数据用英文逗号隔开

（2）已知点数据格式

第二行开始是已知点点号和高程，一行列一个已知点点号和高程，由于该水准网只有一个已知点，所有只能列出一行。图中表示已知点点号为1，高程为237.483m

（3）测站起始点号格式

该部分表示测站的起始点点号

（4）测站终点点号格式

该部分表示测站的终点点号

（5）高差格式

该部分表示各测站的高差

（6）距离格式

该部分表示各测站的距离S

五、流程图

开始读取TXT数据提取出B、P、l矩阵平差计算输出结束

六、附件代码

function SDJianJiePingCha()

[FileName,PathName] = uigetfile('*.txt','打开水准观测数据');%打开文件 f=csvread( strcat(PathName,FileName));%打开文件并存在矩阵f中 point=f(1,2);%获取所有水准点个数 n=f(1,1);%获得观测个数n t=f(1,3);%获得必要观测个数t y=f(1,4);%获得已知点个数y

XX=zeros(point,1);%初始化XX阵等于0，方便下面把已知点高程和未知点参数估值

放到XX阵

B=zeros(n,t);%初始化B阵，方便下面求V=Bx-l中的系数阵B； for j=1:y

XX(j,1)=f(j+1,2);%把已知点高程放到XX阵中 end

data=f((2+y):end,:);%从文件中获取观测数据，并放到data阵中 h=data(:,3);%从data中获取观测高差，并放到h阵中 P=zeros(n);%初始化权阵P for j=1:n

P(j,j)=10/data(j,4);%以10km观测值为单位权误差计算权阵P end

for i=1:n%通过循环求B阵

point1=data(i,1);%获取某个测站的起始点号 point2=data(i,2);%获取某个测站的终点点号

if point1>y&&point2>y%当某测站起始点和终点高程都未知时，求B阵第i行 B(i,point1-y)=-1; B(i,point2-y)=1;

elseif point1<=y&&point2>y%当起始点高程已知和终点高程未知时，求B阵第i

行

B(i,point2-y)=1;

XX(point2,1)=XX(point1,1)+h(i,1);%求第i个参数估值

elseif point1>y&&point2<=y%当起始点高程未知和终点高程已知时，求B阵第i

行

B(i,point1-y)=-1;

XX(point1,1)=XX(point2,1)-h(i,1);%求第i个参数估值 end end

l=zeros(n,1);%初始化小l阵，方便下面求V=Bx-l中的系数阵l； for i=1:n%通过循环求小l point1=data(i,1); point2=data(i,2);

l(i,1)=-(XX(point2,1)-XX(point1,1)-h(i,1)); end

%带入间接平差数学模型公式进行计算：

r=n-t;%求多余观测数 N=B'*P*B; W=B'*P*l; x=N\\W;

X=XX((y+1):end,1)+x; V=B*x-l; L=h+V;

a0=sqrt(V'*P*V/r); Qxx=inv(N);

Dxx=a0*a0*inv(N);

%输出计算结果： disp('参数改正数：') x=x'

disp('参数平差值：') X=X'

disp('观测值改正数：') V=V'

disp('观测值平差值：') L=L'

disp('协方差阵：') Dxx

disp('单位权方差：') a0

disp('协因数阵：') Qxx B l P N W end