论文总字数：21623字

摘 要

导线测量是建立平面控制的一种常用方法，在获取合格的外业观测成果后，需要对所布设的导线控制网进行平差处理。通过编写计算机程序来实现导线网观测数据的平差处理，可以大大减少人工计算的工作量，提高工作效率。文章首先介绍平差基本原理和方法和导线网网平差中定权、求解和精度评定的方法，规定观测数据格式，然后总结导线网的基本规则与方法，构设数据结构，并利用Matlab语言的矩阵运算和创建图形用户界面功能来编写导线网平差程序，最后通过实例计算验证。

关键词：Matlab 程序设计 平差 导线网

Adjustment Programming of Traverse Network Based on Matlab

Abstract

Traversing is a common method in the establishment of horizontal control survey. While getting the qualified measurements, adjustment of traverse network is essential. Having largr data and complex shape, the data processing of traverse network can greatly reduce the workload of manual calculation and improve working efficiency by means of programming. The article first introduces the basic theory and method of adjustment, the method of determining weight, solver and accuracy assessment of traverse network and chooses the observation data format. Then the article uses the matrix operation and creating GUI of Matlab to program the adjustment of traverse network. At last, using an example is essential to verify the programming.

Key Words:Matlab; Programming; Adjustment; Traverse network

目 录

摘 要 I

Abstract I

第一章 绪论 1

1.1研究的背景及意义 1

1.2研究现状 2

1.3 Matlab的基本介绍及其特点 2

1.4 研究内容 3

第二章 间接平差基本理论 4

2.1 间接平差原理 4

2.2 权与定权的常用方法 5

2.2.1 权的定义 5

2.2.2 单位权中误差 6

2.2.3 定权方法 6

2.3误差方程 6

2.3.1 测角网函数模型 6

2.3.2 测边网函数模型 9

2.4 精度评定 10

第三章 导线网平差程序设计 11

3.1 程序设计概述 11

3.1.1 程序的设计步骤 11

3.1.2 平差处理过程 11

3.2 导线网数据结构设计 11

3.3 近似方位角计算 13

3.4 基于线性模型导线网平差原理 16

3.5 平差中的一些重要函数 18

3.5.1 度分秒与弧度的相互转换 18

3.5.2 根据边的起终点坐标计算方位角 19

3.5.3 查询要素序号 19

3.5.4 绘制导线网图 20

第四章 导线网平差程序应用实例 22

结束语 27

参考文献 28

致 谢 29

附 录 30

第一章 绪论

1.1研究的背景及意义

测量工作是工程施工中非常基础、重要的环节，各种工程建设的规划、设计、施工和工程结束后的运营管理中，都需要进行相应的测量工作，并利用测量资料引导工程建设的实施，监视建筑物的形变。测绘工作常被人们称为建设的尖兵，不论是国民经济建设还是国防建设，其勘测、设计、施工、竣工及运营等阶段都要求测绘工作“先行”。测绘科学技术在国民经济建设，国防建设以及科学研究等领域，都占有重要的地位，对国家的可持续发展起到更加重要的作用。同时，随着新的理论方法、技术和仪器不断涌现以及国际间测绘行业密切交流，我国的测绘事业定然会起到更大的作用。

GPS等卫星定位技术的引进与发展，使得测绘行业为适应新形势的需要而发生深刻的变化。传统的控制测量方法由于低精度、低效率被高精度、全天候、费用低廉的卫星定位技术所取代。但尽管如此，导线网依然得到了保留。在城市密集的高楼旁，地铁铁路的隧道中中或者树木繁密的丛林，观测点不易收到卫星信号，因而定位工作无法用卫星来完成。在这种情况下简单灵活的导线成了这些特定区域的最佳选择。

测量工作是由测量人员以测量仪器在某种环境下进行观测，由于仪器的固定误差、测量人员的水平以及环境的各方面因素的影响，观测的结果往往会有误差。因此在测量工作中必须要对这些误差进行研究与处理，设法削弱甚至消除误差，以便提高观测质量，这就是测量数据处理与平差问题。

导线包含单一导线和导线网。单一导线数据处理比较简单，但其过于单一的网形在实际工程中运用比较少。反之，导线网网型灵活多变，各种地形状况都能适应，但就是因为这种网型的随意繁琐，其数据处理往往更加复杂。导线网数据处理是测绘专业的一个难点，手工计算的话，会占用大量的时间，工作量也会非常繁重，同时还要求测量人员具有丰富的外业测量经验和很高的数据处理能力。

导线网数据繁多，网型复杂随意，其数据处理还包括矩阵计算，因此，编制程序来处理无疑是很好的选择。可选用的程序开发工具有Matlab、C、VB、C 等，每个开发平台个有其自身特点。如果不想把主要精力放在学习编程语言方面，Matlab将是最优的选择。

基于拥有出色的矩阵处理能力的Matlab，构设导线网数据结构，在此基础上设计与开发导线网平差程序，减小了代码量。设计导线网平差程序，实现计算机智能化、自动化地进行数据处理，能极大提高工作效率，减轻内业处理负担，缩短了工期，降低了各方面的要求，达到预期的精度指标。此外，计算结果也更加准确，避免了处理过程中人为方面的错误，减少了各方面成本，同时也给测量人员带来极大方便。

1.2研究现状

计算机硬件和软件的快速发展使测绘学科与测绘行业向着数字化、网络化、实时化、可视化的方向发展。导线网平差程序经过国内众多专家学者的投入取得了显著的研究成果，并具有多种实现算法的形式。由这些研究成果进行比较归纳，了解算法的优缺点。

由相关资料了解可知传统的导线网解算方法是采用对非线性模型线性化后的模型进行平差计算，过程可以分为近似坐标的计算、误差方程系数矩阵的计算以及迭代平差计算和精度评定三大步骤，这种解算方法已经是很成熟的方法。过程如下：

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