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摘 要

导线网是测绘工程中平面控制最常采用的形式，它的网形复杂多变、数据量比较庞大，平差计算涉及大量矩阵的计算。本文基于MATLAB软件强大的矩阵计算功能，利用该编程语言编写导线网平差程序。本文在对平差原理进行阐述的基础上，选用间接平差模型作为导线网程序设计平差模型，并针对其中方位角推算、近似坐标计算、权的确定等关键问题进行深入研究，设计了相关算法。因近似坐标的计算精度直接影响到最后平差结果的精度，本文在进行程序设计时进行了迭代计算，将平差后的坐标作为近似坐标重新进行平差计算，直到未知参数的改正量小于某一规定精度值时终止迭代计算，使得最终平差结果更加可靠。本文还利用MATLAB的图形绘制功能设计了导线网平差计算的图形用户界面，显示导线网观测数据、计算结果和导线网网形，使用户交互方便。

关键词：MATLAB 导线网 间接平差 程序设计

Design of traverse network adjustment program based on MATLAB

Abstract

Traverse network is the most commonly used form of plane control in geomatics engineer-

ing,the data of traverse network is quite much,net shape is complex and variable,the adjustment calculation of traverse network need to involve the calculation of matrix.There is a powerful function of matrix calculation in the MATLAB,so I use the MATLAB programming language to carry on the design of the traverse network adjustment program.On the basis of the principle of adjustment,the selection of adjustment model is the indirect adjustment model,some key issues need to study and design their algorithms,for example,the azimuth calculation, approximate coordinate calculation and the right to determine.The accuracy of the result of the final adjust-

ment is directly affected by the accuracy of the approximate coordinates,therefore,in the design of traverse network adjustment program,the coordinate of the adjustment is taken as approximate coordinate by using the method of iterative calculation,then adjustment calculation again,the iteration will not terminate until correction of unknown parameter is less than a certain limit,such iterative calculation can get the adjustment result of high precision.In this paper, the graphical user interface of traverse network adjustment is designed by drawing function of MATLAB,

which shows the observation data of traverse network,the result of calculation and the shape of traverse network,which is convenient for users.

Key words: MATLAB;traverse network;indirect adjustment;program design

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究意义与目的 1

1.3国内外研究状况 2

1.4研究技术路线 5

第二章 导线网间接平差 6

2.1间接平差原理 6

2.1.1必要观测和多余观测 6

2.1.2间接平差的函数模型 6

2.2导线网间接平差法求平差值的计算步骤 6

第三章 导线网平差程序设计 10

3.1MATLAB的简介 10

3.2导线网数据结构设计 10

3.3程序设计 13

3.3.1文件计算 13

3.3.2界面设计 18

第四章 实例分析 20

4.1实例一 20

4.2实例二 25

第五章 总结与展望 30

5.1总结 30

5.2展望 30

参考文献 32

致谢 34

附录 35

第一章 绪论

1.1研究背景

计算机技术和空间技术已经逐步走向发达的阶段，在两种技术的支持之下，测绘这门学科也得到了比较快速的发展，在进行外业测量时，所得到的观测数据和估计量的类型也逐步趋于多样化。测绘专业其中的一门基础课程是误差理论和测量平差基础，这门课程是处理测量观测数据的基础，其中分析了误差的类型以及平差的各种方法模型，可以消除或减小观测数据误差，使所需结果较为准确，其应用很广泛。当城市测量需要建立平面控制时，最常用的一种方法是构建导线网，因为导线网的布设不仅灵活，而且观测起来也很方便，在进行导线网观测数据处理时，就需要应用平差理论来处理观测过程中出现的误差。但是导线网的外业观测数据量是很庞大的，在进行数据处理分析时需要涉及到很多矩阵的计算，并且导线网网形复杂多变，这给程序的设计带来了很大困难。由于MATLAB软件具有很强大的矩阵计算功能，所以基于MATLAB平台就比较容易实现导线网平差的程序设计，不仅如此，MATLAB还有很多功能，例如数值计算、可视化功能、绘图和图形显示等功能，这些功能都为平差模型的建立、数据的解算和分析带来了极大的方便。所以基于MATLAB的导线网平差也开始广泛应用。

1.2研究意义与目的

导线可以分为单一导线和导线网，单一的导线更加容易处理，因为其网形不复杂，在进行数据处理时就比较容易，但因网形过于单一，实际的很多工程中就不适合使用这种单一的导线。相比之下，导线网的网形就更加复杂多变，灵活性也很大，能适用于各种地形状况，也因为其网形的随意性，所以在对导线网进行数据处理时就非常复杂，不仅数据量庞大，还有复杂的结构，所以导线网的数据处理是测绘专业的一个难点，要对导线网进行平差需要考虑到各种网状结构，使其平差的方法能适用于各种导线网网形。

充分利用MATLAB软件强大的功能，可以对导线网网型的各种情况加以分析，并进行程序的设计，完成各数值的计算以及数据的各种处理和分析等任务。利用MATLAB可以让平差计算过程变得简易，最后通过实例来验证程序的正确性，如果最终计算正确并满足精度要求，该程序就可有效地降低测量计算人员庞大的工作量，节省时间。

1.3国内外研究状况

1.国内研究状况

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