摘 要

测绘仪器设备的发展使测量数据变得量大且复杂，测量数据处理程序可以提高测量的作业效率。本文介绍了水准网间接平差的原理以及具体的计算步骤；然后简要介绍了可基于C#开发水准网平差程序设计平台—Visual Studio.NET，包括.NET框架的编译机制、C#的开发环境以及窗体对象和控件对象的应用；最后介绍了水准网平差程序的设计与实现，包括数据文件格式和存储结构的设计、误差方程的列立、法方程的求解以及精度评估，并进行了实例测试，验证了该程序进行水准网平差计算的正确性。

关键词：水准网 间接平差 .NET框架 程序设计

Program Design of Leveling-Network Adjustment Based on C#

Abstract

The development of instruments and equipment for surveying and mapping makes the measurement data become large and complex, The application of measurement data processing program can improve the operation efficiency of measurement.This paper introduces the basic principle of indirect adjustment of leveling network and the concrete calculation steps of adjustment. .Then, it briefly introduces the Visual Studio.NET platform, which can be used to develop adjustment program of leveling network based on C#, including the compilation mechanism of.NET framework, C# development environment and application of form objects and control objects.Finally, it introduces the design and implementation of leveling program, including the design of data file format and data storage structure, how to list error equation, the solution of normal equation and the accuracy evaluation.After the program has been designed, Examples are tested to verify the correctness of the program in leveling network adjustment calculation.

Keywords: leveling-network；indirect adjustment；.NET framework；program design

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景与意义 1

1.2 研究现状 1

1.3 研究内容 2

第二章 水准网间接平差原理 3

2.1 间接平差原理 3

2.2 水准网间接平差的计算步骤 4

2.3 精度评定 6

2.3.1单位权中误差 6

2.3.2平差参数的协方差阵 6

2.3.3平差参数函数的协方差 6

第三章 C#概述 7

3.1 Visual Studio .NET简介 7

3.1.1公共语言运行时 7

3.1.2统一的类库集 7

3.2 C#集成开发环境 7

3.2.1起始页 7

2.2.2设计器视图和代码视图 7

3.2.3解决方案资源管理器和类视图 8

3.2.4 .NET的帮助 8

3.3窗体对象和控件对象 8

3.3.1窗体对象 8

3.3.1控件对象 10

3.4 C#的特点 12

第四章 程序设计与实现 13

4.1数据文件格式与数据结构设计 13

4.1.1.数据文件组成与格式 13

4.1.2.数据存储 13

4.1.3.读取文件 14

4.2近似高程 16

4.2.1 近似高程的意义 16

4.2.2 计算近似高程 16

4.3误差方程 18

4.3.1矩阵类的定义 18

4.3.2构建系数矩阵B的算法 18

4.3.3构建常数项l的算法 19

4.4计算平差值与精度评定 20

4.4.1观测权 20

4.4.2法方程 20

4.4.3精度评估 21

4.5程序界面设计 22

4.6实例测试 22

4.6.1 实例一 22

4.6.2 实例二 25

第五章 总结 28

参考文献 29

致谢 31

附录 32

第一章 绪论

1.1 课题背景与意义

科技的进步使得测绘行业的仪器设备越来越趋于轻便化和智能化，现代测绘工程技术人员对仪器设备操作技能的要求与以往相比已经大幅度降低，而且测绘数据的获取变得更加便捷，数据量更大、数据类型更多、数据结构及处理方法步骤更复杂，这就使数据处理能力成为衡量现代测绘工程技术人员业务水平的重要标志之一。庞大且复杂的数据处理必须借助现代的计算机软件才能完成，因此利用计算机编程来处理测绘数据的能力成为测绘工程本科专业所必备的专业素质之一。熟悉和掌握测量数据处理的理论方法和具体的计算步骤是数据处理程序软件编写的重要基础，而通过测绘数据处理程序的编写也可以使我们对测绘数据处理的理论方法有更深层次地理解。因此，许多高校的测绘工程专业都开设了关于测绘程序设计的课程或研究课题。

测量平差是用于处理观测数据的一门应用数学，是测绘类专业的一门重要的专业基础课程。测量平差需要完成的基本任务是，依据某种最优化准则（如最小二乘法），处理由于多余观测值引起的观测值之间的不符值或闭合差，求出各待定元素的平差值并进行精度评定。条件平差函数模型、间接平差函数模型、附有未知参数的条件平差函数模型和附有限制条件的间接平差函数模型是在经典测量平差中基本平差方法的数学模型^[4]，4种平差模型都涉及到大量的矩阵运算，靠人工手动解算工作量很大。随着计算机技术和程序编程的发展，可以在计算机上实现矩阵运算。计算机的运算速度快，精度高，可正确地进行大量矩阵运算。

作为高程控制的一种常规的测量方法，建立水准网在成为测绘生产工作中的重要内容。为了使外业观测的作业模式更加科学、快速，内业数据处理方式更加简便、可靠，实现水准测量的内外业一体化，提高水准测量的效率，要求我们使用操作简便、结果精度高的测量数据处理软件。

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