C++实现测量平差水准网间接平差程序

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"测量平差水准网间接平差程序的C++实现,包括完整的代码,参考了宋力杰和姚连壁的相关书籍,并在visualC++6.0环境下编译通过。程序涉及高差总数、总点数、已知点数等关键数据,以及高差、点名、观测值、权值、法方程系数矩阵等概念,用于计算高程改正数和平差值。" 本文将详细探讨“平差课程设计”中的核心知识点,主要关注如何使用C++编程语言实现测量平差中的水准网间接平差算法。 首先,平差是测量学中处理观测数据、消除测量误差并获取精确几何参数的过程。在本课程设计中,平差的目标是通过水准网数据来计算各点的精确高程。水准网是由一系列水准测量得到的高差数据构成的网络,而间接平差则是通过建立数学模型,利用观测值和已知条件,求解未知参数(如各点的高程)的方法。 程序中定义了一个名为`SZWPC`的类,该类包含了与平差计算相关的各种数据成员,如`gcz_zs`表示高差总数,`szd_zs`表示总点数,`yz_szd_zs`表示已知点数。`m_pvv`表示观测值,`qsd_dh`和`zd_dh`分别存储高差的起点和终点编号,`dm`用于存储点名,`gcz`和`szd_gc`存储观测值和高程,`P`存储观测值的权,`ATPA`和`ATPL`是法方程的系数矩阵和自由项,`dX`存储高程改正数,`V`为残差,而`m_mu`是单位权中误差。 `SZWPC`类中还包含了一系列函数,如`ij`函数用于计算对称矩阵的下标,`inverse`函数实现了对称正定矩阵的逆运算,这是求解法方程的关键步骤。`inputdata`函数用于读取原始数据,`dm_dh`函数将点名转换为点号,`ca_H0`计算近似高程,`ca_ATPA`则构建法方程的系数矩阵。 间接平差的核心在于构建法方程并求解。在本程序中,`ATPA`矩阵代表了观测值与未知数之间的关系,而`ATPL`则包含了观测值的自由项。通过求解法方程`ATPA * dX = ATPL`,可以得到未知数(高程改正数)`dX`,进而求得平差后的高程值。残差`V`是实际观测值与平差后理论值的差,用于评估平差效果。 此外,程序中还引用了宋力杰的《测量平差程序设计》和姚连壁的《基于MATLAB的控制网平差程序设计》作为参考,这些书籍提供了深入的理论背景和实用的计算方法。 总结来说,这个课程设计涵盖了测量平差的基本原理和C++编程技术,通过编写程序实现了水准网的间接平差,能够处理观测数据,求解高程改正数,从而提高测量精度。这不仅要求学生掌握测量学的理论知识,还需要具备一定的编程能力,是理论与实践相结合的良好示例。