误差理论和测量平差基础课程设计指导书.doc

《误差理论与测量平差基础》课程设计指导书 适用专业：测绘工程学 分 数：1学 时 数：1周 一、课程设计的性质、目的和任务? 误差理论与测量平差是一门理论与实践并重的课程，其课程设计是测量数据处理理论学习的一个重要的实践环节，它是完成《测量学》、《空间大地测量学》、《误差理论与测量平差基础》等测绘专业基础课程教学后进行的一门实践课程，其目的是增强学生对误差理论与测量平差基础理论的理解，牢固掌握测量平差的基本原理和基本公式，熟悉测量数据处理的基本技能和计算方法，灵活准确地将其应用于解决各类数据处理的实际问题，并能用所学的计算机理论知识，编制简单的计算程序。培养学生解决生产实际问题的能力和对所学测绘专业基本知识的综合应用能力。 二、课程设计的主要内容和要求??? 手工解算一个具有一定规模的高程控制网和平面控制网，并用计算机进行编程实现，相互检核，编写课程设计报告。 算例一：高程控制网（水准网）平差原理与实现 1、如下图1所示的水准网，A和B是已知高程的水准点，并设这些点已知高程无误差。图中C、D和E点是待定点。A、B点的高程、观测高差和相应的水准路线长度如下表1。P102 图1 表1 路线号 观测高差（m） 水准路线长度(km) 已知点高程（m） 1 1.359 1.2 =5.016 2 2.009 1.7 =6.016 3 0.363 2.3 4 1.012 2.7 5 0.657 2.4 6 0.238 1.4 7 -0.595 2.6 2、误差理论与测量平差基础习题集第59页习题7.4.43 3、误差理论与测量平差基础习题集第60页习题7.4.45 要求：1）按间接平差手工计算（1）各待定点的高程平差值及其中误差；（2）各观测高差平差值及其中误差。 2）基于Matlab编程实现该高程控制网平差过程，包括误差方程、法方程的组成与解算。得出平差后的高差平差值及各待定点的高程平差值；评定各待定点高程平差值的精度。给出程序设计思路、流程图、程序代码和计算结果。 3）将手工计算结果与计算机计算结果进行比对，相互检核验证计算是否正确。 算例二：导线网平差原理与实现 1、教材99页例题4-2（导线网（边角同测网）间接平差示例） 如下图2所示，A、B、C为已知点，P1、P2是待定点。同精度观测了六个角度L1、L2、…、L6，测角中误差为±2.5″，测量了四条边长S7、S8、S9、S10，观测结果及其中误差见下表2。起算数据见表3。试按间接平差法求待定点P1及P2的坐标平差值。 图2 表2 角度 边长 编号 观测值 （°′″） 编号 观测值 （°′″） 编号 观测值s （m） 中误差 (cm) 1 2 3 4 44 05 44.8 93 10 43.1 42 43 27.2 201 48 51.2 5 6 201 57 34.0 168 01 45.2 7 8 9 10 2185.070 1522.853 1500.017 1009.021 ±3.3 ±2.3 ±2.2 ±1.5 表3 点名 x(m) Y(m) S(m) 坐标方位角（°′″） A B C D 3143.237 4609.361 4157.197 3822.911 5260.334 5025.696 8853.254 9795.726 1484.781 1000.000 350 54 27.0 109 31 44.9 2、误差理论与测量平差基础习题集第65页习题7.8.58 3、误差理论与测量平差基础习题集第66页习题7.8.60 要求：1）基于Matlab编程实现该导线网间接平差过程，包括误差方程、法方程的组成与解算。得出平差后各角度观测值和边长观测值的平差值及各待定点的坐标平差值；评定各待定点坐标平差值的精度。给出程序设计思路、流程图、程序代码和计算结果。 2）将书上计算结果与计算机计算结果进行比对，检核验证程序编写是否正确。 算例三：GPS网平差原理与实现 1、如下图3所示为一简单GPS网，用两台GPS接收机观测，测得5条基线向量，每一条基线向量中三个坐标差观测值相关，由于只用两台GPS接收机观测，所以各观测基线向量互相独立。观测基线向量信息见表4。假定1号点为起算点坐标信息表5 图3 GPS三维基线向量网 表4 编号 起点 终点 △X △Y △Z 基线方差阵 1 LC02 LC01 -1218.561 -1039.227 1737.720 2 LC03 LC02 1405.531 -178.157 1171.380 3 LC04 LC03 83.497 714.153 -1029.199 4 LC04 LC01 270.457 -503.208 1879.923 5 LC04 LC02 1489.013 536.030