测量平差程序设计
北京建筑大学
测绘工程系
第六章 平面控制网程序设计
平面控制网按布网形式可分为三角形网,导线网;按观测值类型
可分为测角网、测边网、和边角网。基本观测量包括边长观测值、方
向观测值、角度观测值,未知数为待定点平面坐标;平面控制网观测
值的权按照观测值的种类确定,如果是方向观测值可以按等权处理,
角度观测值的权有方向观测值权推算得来,对于边角网,则角度的取
为等权,边长的权则由先验角度观测值的方差与边长观测值方差之比
得到。平差的模型采用间接平差模型,主要是因为边长观测值、方向
观测值和坐标未知数的规律明显,便于编程计算,而条件平差相对复
杂,不便于计算机实现。边角网是目前控制网布网的主要形式,因此
选取边角网作为典型控制网作为实例,阐述平面控制网的设计的思想
、算法和Matlab实现过程。
6.16.1平面测量控制网平差数学模型
平面测量控制网平差数学模型
6.2 数据组织和输入
6.3 近似坐标计算
6.4 误差方程式组成
6.5 平差计算和精度评定
6.6 误差椭圆参数计算
6.7 控制网图形绘制和误差椭圆绘制
6.8 平面控制网成果输出
6.1平面测量控制网平差数学模型
6.1.1 边长观测方程
ˆ
L
i
=
L
i
+
v
i
=
ˆ
X
(
k
ˆ
X
−
2
)
+
j
ˆ
Y
(
k
−
ˆ
Y
j
2
)
j
iL
i
图6.1.1 边长观测值
v
i
= −
jk
X
Δ
s
jk
ˆ
x
j
−
jk
Y
Δ
s
jk
ˆ
y
j
+
jk
X
Δ
s
jk
ˆ
x
k
+
jk
Y
Δ
s
jk
ˆ
y
k
−
l
i
6.1.1 边长观测方程
观测量:边长观测值LiLi
观测量:边长观测值
未知参数:待定点坐标XiXi
未知参数:待定点坐标
ˆ
X
ˆ
X
j
k
=
=
X
X
0
j
0
k
+
+
,ˆ
x
j
,ˆ
x
k
j
ˆ
Y
ˆ
Y
k
=
=
Y
0
j
Y
0
k
+
+
ˆ
y
j
.ˆ
y
k
观测方程:边长平差值和坐标平差值之间关系
观测方程:边长平差值和坐标平差值之间关系
ˆ
L
i
=
L
i
+
v
i
=
ˆ(
X
k
−
)ˆ
X
j
2
+
ˆ(
Y
k
−
)ˆ
Y
j
2
观测方程:边长平差值和坐标平差值之间关系
观测方程:边长平差值和坐标平差值之间关系
ˆ
L
i
=
L
i
+
v
i
=
ˆ(
X
k
−
)ˆ
X
j
2
+
ˆ(
Y
k
−
)ˆ
Y
j
2
误差方程:边长改正数和坐标改正数之间关系
误差方程:边长改正数和坐标改正数之间关系
L
i
+
v
i
=
S
0
jk
+
0
jk
X
Δ
S
0
jk
ˆ(
x
k
−
)ˆ
x
j
+
0
jk
Y
Δ
S
0
jk
ˆ(
y
k
−
)ˆ
y
j
l
=
i
L
i
−
S
0
jk
记忆规律
记忆规律
v
i
−=
0
jk
X
Δ
S
0
jk
ˆ
x
j
−
0
jk
Y
Δ
S
0
jk
ˆ
y
j
+
0
jk
X
Δ
S
0
jk
ˆ
x
k
+
0
jk
Y
Δ
S
0
jk
ˆ
y
k
−
l
i
6.1.2 方位角观测方程
方位角观测方程反映了方位角与坐标之间的关系
ˆ
α
jk
=
arctan
ˆ
Y
k
ˆ
X
k
ˆ
Y
j
ˆ
X
−
−
j
=
arctan
(
Y
0
k
(
X
0
k
+
+
ˆ
y
k
ˆ
x
k
)
)
−
−
(
(
Y
0
j
X
0
j
+
+
ˆ
y
j
ˆ
x
j
)
)
h
jhα
iL
j
jkα
k
图6.1.2 方向观测值
0
jk
+
=
ˆ
α α δα
jk
Y
0
k
X
0
k
arctan
jk
=
−
−
Y
0
j
X
0
j
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
X
∂
j
⎛
⎜
⎜
⎝
⎞
⎟
⎟
⎠
0
ˆ
x
j
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
Y
∂
j
⎛
⎜
⎜
⎝
⎞
⎟
⎟
⎠
0
ˆ
y
j
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
X
∂
k
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
0
ˆ
x
k
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
Y
∂
k
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
0
ˆ
y
k
δα
jk
=
ˆ
α
∂
jk
ˆ
X
∂
j
⎛
⎜
⎜
⎝
⎞
⎟
⎟
⎠
0
ˆ
x
j
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
Y
∂
j
⎛
⎜
⎜
⎝
⎞
⎟
⎟
⎠
0
ˆ
y
j
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
X
∂
k
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
0
ˆ
x
k
+
ˆ
α
∂
jk
ˆ
Y
∂
k
⎛
⎜
⎝
⎞
⎟
⎠
0
ˆ
y
k