大地測(cè)量課程設(shè)計(jì)

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1、 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) China University of Mining and Technology 《應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)》課程設(shè)計(jì) 姓 名： pp 班 級(jí)： 測(cè)繪13級(jí) 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院 2020-12-06 大地測(cè)量學(xué)課程設(shè)計(jì)目錄 ———衛(wèi)星遙感影像圖控制網(wǎng)設(shè)計(jì)書(shū) 一、衛(wèi)星遙感影像圖控制網(wǎng)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)————————

2、—————3 二、測(cè)區(qū)概況簡(jiǎn)述——————————————————————3 三、已有資料的分析利用----------——————————————3 四、坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇及處理方法的論證、起始數(shù)據(jù)的配置和處理——5 五、平面控制網(wǎng)布設(shè)方案———————————————————5 六、水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)布設(shè)方案—————————————————10 七、技術(shù)依據(jù)及作業(yè)方法———————————————————12 八、工作量綜合計(jì)算及工作進(jìn)程計(jì)劃表—————————————17 九、裝備、儀器、器材及經(jīng)費(fèi)預(yù)算———————————————17 十、上交資料清單———————————

3、———————————18 附：matlab精度評(píng)定代碼———————————————————19 一、任務(wù)書(shū) 對(duì)選定的一幅衛(wèi)星遙感影像圖，面積約100-200平方千米，標(biāo)定一直控制點(diǎn)，設(shè)計(jì)測(cè)繪地形圖（1:5000）工程所需控制點(diǎn)，按課程設(shè)計(jì)大綱進(jìn)行控制網(wǎng)設(shè)計(jì)。 二、測(cè)區(qū)概況簡(jiǎn)述 1．地理概況 本測(cè)區(qū)中心位置為東經(jīng)117，北緯34。測(cè)區(qū)地面高程為+30～+200m，大部分地區(qū)為平原地勢(shì)較為平坦，小部分地區(qū)為丘陵湖泊，有一定的高低起伏。 2．交通情況 測(cè)區(qū)位于城鎮(zhèn)地區(qū)，道路較多且四通八達(dá)，交通非常方便。 3.氣候情況 測(cè)區(qū)地區(qū)氣候溫和

4、，雨量適中,具有寒暑變化顯著、四季分明的特征，日照時(shí)數(shù)以夏季最多，冬季最少，由于受季風(fēng)氣候影響，降水充沛，年降水量724-1210毫米,宜于野外作業(yè)時(shí)間為3～11月份，年平均作業(yè)時(shí)間利用率為21天/月。 4．居民及居民點(diǎn) 測(cè)區(qū)內(nèi)為城鎮(zhèn)居民點(diǎn)，人口較多交通發(fā)達(dá)，建筑密集，測(cè)量作業(yè)所需人力、物力、財(cái)料及食宿均可就地解決。 3、 已有資料的分析利用 1．三角網(wǎng)和高程網(wǎng)成果及其精度 測(cè)區(qū)內(nèi)及附近有國(guó)家D級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)三個(gè)：D026，D027 ，D032，施測(cè)時(shí)間不詳，作業(yè)所依據(jù)的規(guī)范為《工程測(cè)量規(guī)范，GB50026-2007》，三點(diǎn)標(biāo)石保存完好。坐標(biāo)系統(tǒng)為1980年西安坐標(biāo)系，三度分帶

5、，中央經(jīng)線為東經(jīng)117，1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)。 2.已知點(diǎn)高斯平面坐標(biāo)和水準(zhǔn)高程如下表示： 點(diǎn)名 X/m Y/m H/m 備注 D026 3789007 39515904 182.514 1980年西安坐標(biāo)系 高斯投影L0=117 1985國(guó)家高程基準(zhǔn) D027 3790003 39523933 39.364 D032 3783507 39519836 143.858 3.衛(wèi)星遙感影像圖資料： 4.成果的分析利用： 收集測(cè)區(qū)原有資料，了解作業(yè)單位、作業(yè)時(shí)間、執(zhí)行規(guī)范、平差方法等。注意要點(diǎn)：起算邊長(zhǎng)的選擇問(wèn)題、起算方位角的選擇問(wèn)題、考查原

6、有控制點(diǎn)點(diǎn)位的可靠性、針對(duì)本次控制網(wǎng)服務(wù)的目的作出原有成果的利用方案、測(cè)區(qū)內(nèi)有沒(méi)有國(guó)家高級(jí)點(diǎn)可以利用。 四、坐標(biāo)系統(tǒng)的選擇及處理方法的論證、起始數(shù)據(jù)的配置和 處理 坐標(biāo)系統(tǒng)選擇國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)：根據(jù)已有資料的分析，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，原工程區(qū)域位于高斯投影三度分帶，中央子午線為117，高程為1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)，所以選擇國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。 ， 經(jīng)過(guò)計(jì)算可得：=10757m，=110m; 故長(zhǎng)度綜合變形=1/63000<1/40000. 所以直接采用3度帶國(guó)家高斯投影。 5、 平面控制網(wǎng)布設(shè)方案： l 控制網(wǎng)的設(shè)計(jì) 1.E級(jí)GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)： （1）首級(jí)控制網(wǎng)的等級(jí)與要求精度

7、及測(cè)區(qū)面積有關(guān)，根據(jù)已知點(diǎn)確定比例尺，估算面積，確定首級(jí)控制網(wǎng)等級(jí)和點(diǎn)數(shù)，S為平均邊長(zhǎng)，Q為單個(gè)點(diǎn)所控制的面積： （2）考慮到工程地區(qū)大都采用GPS網(wǎng)作為首級(jí)控制網(wǎng)，結(jié)合本次任務(wù)測(cè)區(qū)內(nèi)際情況，選擇平均邊長(zhǎng)為2.5km。按E級(jí)GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求布設(shè)，在布設(shè)過(guò)程中，需要注意的是，最長(zhǎng)邊與最短邊的差距不可過(guò)大，以免產(chǎn)生較大的誤差，另外雖然GPS測(cè)量時(shí)不要求相鄰點(diǎn)之間通視，布網(wǎng)方式也非常靈活，但考慮到加密導(dǎo)線測(cè)量的需要，每個(gè)GPS點(diǎn)應(yīng)與相鄰的1～2個(gè)點(diǎn)通視。 （3）對(duì)測(cè)區(qū)的地形地貌有了一定的了解后，選擇合適的GPS控制點(diǎn)，E級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)共選取12個(gè)點(diǎn)（1～12），D級(jí)GPS網(wǎng)點(diǎn)共三個(gè)（D0

8、26，D027，D032）為已知點(diǎn)，GPS接收機(jī)用4臺(tái)，分為8個(gè)異步環(huán)來(lái)進(jìn)行觀測(cè)，網(wǎng)型布置如下： 基線中誤差是按照計(jì)算。（a=10mm b=20ppm），估算最弱點(diǎn)的精度。 （4） 采用arcmap軟件可以將控制點(diǎn)各個(gè)未知點(diǎn)的高斯平面近似坐標(biāo)，以及大地坐標(biāo)的近似值得出： 編號(hào) X/m Y/m B/ L/ -1 3789007.06 515903.926 34.228357 117.172612 -2 3790003.054 523933.023 34.237182 117.259782 -3 3783507.111 519835.4 34.

9、178708 117.215155 1 3790663.694 518226.292 34.242967 117.198196 2 3790266.819 521290.173 34.239617 117.231102 3 3788917.441 519543.919 34.227487 117.212116 4 3788203.065 522179.174 34.220994 117.240699 5 3787615.688 517654.79 34.215786 117.191586 6 3787075.937 524004.803

10、 34.210793 117.26048 7 3786567.936 515337.036 34.206377 117.166416 8 3786409.186 519702.669 34.204872 117.213782 9 3784916.933 517432.54 34.19146 117.18912 10 3785583.684 522337.925 34.197377 117.242354 11 3784774.058 524496.929 34.19003 117.265755 12 3783567.555 522576

11、.05 34.179197 117.244885 各基線的邊長(zhǎng)： 編號(hào) SHAPE_Length -1-1 2842.508865 1-3 2137.241563 3-5 2299.414899 -1-5 2293.443522 -1-7 2526.952901 7-9 2727.596592 5-9 2709.240569 5-8 2341.446081 -3-8 2888.745519 -3-9 2743.104564 2-3 2197.187006 3-4 2719.268359

12、 4-10 2606.600924 3-8 2528.170507 8-10 2726.487586 -2-2 2622.841548 -2-4 2513.546864 -2-6 2944.296665 6-10 2250.56225 10-12 2065.585062 -3-12 2756.054704 6-11 2335.08716 11-12 2272.071463 2.一級(jí)加密導(dǎo)線網(wǎng)的設(shè)計(jì)： （1）加密控制點(diǎn)設(shè)計(jì)為一級(jí)導(dǎo)線，取E級(jí)GPS控制點(diǎn)為已知點(diǎn)進(jìn)行附和導(dǎo)線設(shè)計(jì)，導(dǎo)線的平均邊長(zhǎng)為500m左右，觀測(cè)方法采用全站儀按照規(guī)

13、范要求測(cè)角，測(cè)邊，估算最弱點(diǎn)中誤差，以5cm為限，網(wǎng)型如下圖所示： （2）采用arcmap軟件可以加密導(dǎo)線各個(gè)未知點(diǎn)的高斯平面近似坐標(biāo)，以及大地坐標(biāo)的近似值得出： 編號(hào) X/m Y/m B/ L/ A1 3790389.559 518692.952 34.240774 117.202912 A2 3790459.409 519156.503 34.241395 117.207945 A3 3790287.959 519588.304 34.239841 117.212629 A4

14、3790351.459 520096.305 34.240404 117.218144 A5 3790186.359 520502.706 34.238908 117.222552 A6 3790319.709 520864.657 34.240103 117.226484 l 控制網(wǎng)的精度估算 1. E級(jí)GPS控制網(wǎng)的精度估算： 利用matlab精度評(píng)定后三維空間直角坐標(biāo)點(diǎn)位精度：最弱邊的相對(duì)中誤差按下公式計(jì)算 最弱=0.06mm<5cm

15、 各基線的相對(duì)精度（三維） 三維站心直角坐標(biāo)點(diǎn)位精度 2. 一級(jí)加密導(dǎo)線網(wǎng)的精度估算： 按照我國(guó)《工程測(cè)量規(guī)范》的規(guī)定，一級(jí)導(dǎo)線控制網(wǎng)測(cè)角中誤差為4″，測(cè)距中誤差為10mm，測(cè)距相對(duì)中誤差為1/70000，每千米中誤差為10㎜。選取單位權(quán)=4″。運(yùn)用MATLAB軟件編程進(jìn)行精度估算，下表為精度估算的結(jié)果： B矩陣 Qxx矩陣

16、 最弱點(diǎn)的點(diǎn)位誤差：=4.22cm<5cm，符合工程控制網(wǎng)規(guī)范要求，加密控制網(wǎng)設(shè)計(jì)合理。 6、 水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)布設(shè)方案： l 水準(zhǔn)高程控制網(wǎng)的設(shè)計(jì) 測(cè)區(qū)內(nèi)有三個(gè)已知高程點(diǎn)D026，D027和D032（1985國(guó)家高程基準(zhǔn)），按照工程控制測(cè)量規(guī)范要求，設(shè)計(jì)布設(shè)了一個(gè)四等閉合水準(zhǔn)路線，通過(guò)arcmap軟件畫(huà)圖測(cè)量相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間的的距離，共有12加密水準(zhǔn)點(diǎn)和三個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)，平均1～2km一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)。布設(shè)時(shí)需要注意的是，考慮到具體測(cè)量操作時(shí)會(huì)遇到的問(wèn)題，水準(zhǔn)路線最好沿道路兩側(cè)布設(shè)，設(shè)計(jì)水準(zhǔn)路線如下圖： 、 l 水準(zhǔn)高程控

17、制網(wǎng)的精度估算 按四等水準(zhǔn)測(cè)量要求規(guī)范，選取每千米差中誤差10mm為單位權(quán)中誤差，根據(jù)matlab軟件計(jì)算，系數(shù)矩陣B如下， 各個(gè)點(diǎn)的高程的協(xié)因素陣QXX為： 最弱點(diǎn)Q=2.0369，=1.4cm，估算最弱點(diǎn)高程中誤差<=2cm，滿足精度估算要求，因此設(shè)計(jì)較為合理。 7、 技術(shù)依據(jù)及作業(yè)方法 現(xiàn)行測(cè)量規(guī)范 （1）全球定位系統(tǒng)（GPS）測(cè)量規(guī)范，GB/T 18314-2009。 （2）全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程，CJJ73-97。 （3）工程測(cè)量規(guī)范，GB50

18、026-2007。 （4）城市測(cè)量規(guī)范，CJJ8-99。 （5）國(guó)家一、二等水準(zhǔn) 測(cè)量規(guī)范，GB12897-91。 （6）國(guó)家三、四等水準(zhǔn) 測(cè)量規(guī)范。GB12898-91 （7）《1:500 1:1 000 1:2 000地形圖圖式》GB/T20257.1-2007； 標(biāo)石圖 儀器的選擇及檢驗(yàn)項(xiàng)目要求 所用儀器：GPS單頻接收機(jī)，DS3水準(zhǔn)儀，全站儀 檢驗(yàn)項(xiàng)目要求： v 水準(zhǔn)儀的光學(xué)測(cè)微器效用正確性的檢驗(yàn)和分劃值的確定 v 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸相互關(guān)系的檢驗(yàn) v

19、水準(zhǔn)尺檢驗(yàn)：水準(zhǔn)尺分劃面彎曲差的檢驗(yàn) v 水準(zhǔn)標(biāo)尺每千米分劃間隔真長(zhǎng)的測(cè)定 v 一對(duì)水準(zhǔn)標(biāo)尺零點(diǎn)差及基，輔分劃讀數(shù)差常數(shù)的測(cè)定 觀測(cè)方法及各項(xiàng)限差 GPS網(wǎng)觀測(cè)方法： 1）觀測(cè)組應(yīng)嚴(yán)格按調(diào)度表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行作業(yè)，以保證同步觀測(cè)同一衛(wèi)星組。當(dāng)情況有變化需修改調(diào)度計(jì)劃時(shí)，應(yīng)經(jīng)作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)人同意，觀測(cè)組不得擅自更改計(jì)劃。 2）接收機(jī)電源電纜和天線應(yīng)連接無(wú)誤，接收機(jī)預(yù)置狀態(tài)應(yīng)正確，然后方可啟動(dòng)接收機(jī)進(jìn)行觀測(cè)。 3）各觀測(cè)時(shí)段的前后各量取天線高一次，兩次量高之差不大于3mm。取平均值作為最后天線高，記錄在手簿。若互差超限，應(yīng)查明原因，提出處理意見(jiàn)記入手簿備注欄

20、中。 4）接收機(jī)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)后，作業(yè)人員可使用專用功能鍵選擇菜單，查看測(cè)站信息、接收衛(wèi)星數(shù)、衛(wèi)星號(hào)、各通道信噪比、實(shí)時(shí)定位結(jié)果及存貯介質(zhì)記錄情況等。 5）儀器工作正常后，作業(yè)員及時(shí)逐項(xiàng)填寫(xiě)測(cè)量手簿中各項(xiàng)內(nèi)容。 6）一個(gè)時(shí)段觀測(cè)過(guò)程中不得進(jìn)行以下操作：關(guān)閉接收機(jī)以重新啟動(dòng)；進(jìn)行自測(cè)試（發(fā)現(xiàn)故障除外）；改變衛(wèi)星截止高度角；改變數(shù)據(jù)采樣間隔；改變天線位置；按動(dòng)關(guān)閉文件和刪除文件等功能。 7）觀測(cè)員在作業(yè)期間不得擅自離開(kāi)測(cè)站，并防止儀器受震動(dòng)和被移動(dòng)，防止人和其它物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號(hào)。 8）接收機(jī)在觀測(cè)過(guò)程中不應(yīng)在接收機(jī)近旁使用對(duì)講機(jī)和手機(jī)等通訊設(shè)備；雷雨過(guò)境時(shí)應(yīng)關(guān)

21、機(jī)停測(cè)，并卸下天線以防雷擊。 9）觀測(cè)中應(yīng)保證接收機(jī)工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確，每日觀測(cè)結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)硬、軟盤(pán)上，確保觀測(cè)數(shù)據(jù)不丟失。 GPS網(wǎng)的主要技術(shù)要求： 級(jí)　別 平均距離(km) a(mm) b(110-6) 最弱邊相對(duì)中誤差 E級(jí) 2～10 ≤10 ≤20 1/40000 導(dǎo)線網(wǎng)觀測(cè)方法： 1） 利用全站儀，用測(cè)回法觀測(cè)水平角并及時(shí)進(jìn)行上下半測(cè)回的檢驗(yàn) 2） 導(dǎo)線邊進(jìn)行距離測(cè)量，讀出距離讀數(shù) 3） 利用水平角及導(dǎo)線邊長(zhǎng)度，并通過(guò)平差出計(jì)算控制點(diǎn)坐標(biāo) 導(dǎo)線網(wǎng)技術(shù)要求： 導(dǎo)線施測(cè)采用三聯(lián)腳架全園觀測(cè)法施測(cè)，水平角觀測(cè)的技術(shù)要求按《

22、工程測(cè)量規(guī)范 GB 50026-93》2.3.1~2.3.10執(zhí)行。 等級(jí) 儀器等級(jí) 測(cè)回?cái)?shù) 左+右-360之差/’’ 上下半測(cè)回之差/’’ 測(cè)角中誤差/’’ 方位角閉合差/’’ 一級(jí) I級(jí) 2 ≤10 ≤10 ≤5 ≤10 導(dǎo)線平均長(zhǎng)度/km 測(cè)距中誤差/mm 相對(duì)誤差 導(dǎo)線全長(zhǎng)閉合差 0.5 ≤15 ≤1/30000 ≤1/14 000 概算內(nèi)容和平差方法 v GPS控制網(wǎng)的概算： 數(shù)據(jù)處理及基線解算，觀測(cè)結(jié)果的外業(yè)的檢核。 v 導(dǎo)線測(cè)量概算得主要內(nèi)容： 作業(yè)測(cè)量觀測(cè)數(shù)據(jù)的檢查，將觀測(cè)值劃算到標(biāo)石中

23、心，將觀測(cè)值劃算到橢球面上和高斯投影平面上。 v 水準(zhǔn)測(cè)量的概算得主要內(nèi)容： 觀測(cè)高差各項(xiàng)改正數(shù)（包括水準(zhǔn)標(biāo)尺每千米長(zhǎng)度改正數(shù)，水準(zhǔn)面不平行改正數(shù)）的計(jì)算和水準(zhǔn)點(diǎn)概略高程表的編制。 v 導(dǎo)線控制網(wǎng)，水準(zhǔn)網(wǎng)采用間接平差方法，GPS控制網(wǎng)用GPS基線向量網(wǎng)三維 無(wú)約束平差，包括觀測(cè)方程，誤差方程的列立，改正數(shù)，平差值的求解。 提供成果資料 地形圖、控制網(wǎng)設(shè)計(jì)圖、控制點(diǎn)標(biāo)石圖、平面和高程控制網(wǎng)網(wǎng)形圖以及各網(wǎng)型的精度估算成果。 8、 工作量綜合計(jì)算及工作進(jìn)程計(jì)劃表 外業(yè)計(jì)算： 導(dǎo)線網(wǎng)觀測(cè)以及水準(zhǔn)網(wǎng)觀測(cè)時(shí)，要及時(shí)的檢核觀測(cè)角，距離等觀測(cè)成果，做到步步檢核

24、 內(nèi)業(yè)計(jì)算： 概算和平差 工作進(jìn)程計(jì)劃表： 時(shí)間 任務(wù) 備注 1天 踏勘找點(diǎn)（已知點(diǎn)） 查看標(biāo)石情況 7天 選位和造標(biāo)埋石 GPS點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn) 需待標(biāo)石凝固符合要求后方可觀測(cè)，導(dǎo)線點(diǎn)需要通視 1天 GPS網(wǎng)觀測(cè) 每時(shí)段觀測(cè)時(shí)間不少于45分鐘 1天 GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)解算及結(jié)果精度分析 確保精度達(dá)標(biāo) 4天 水準(zhǔn)儀檢校 水準(zhǔn)網(wǎng)施測(cè) 水準(zhǔn)路線需要往返觀測(cè) 3天 水準(zhǔn)網(wǎng)高程計(jì)算和GPS網(wǎng)高程擬合 確保精度達(dá)標(biāo) 3天 全站儀檢校，導(dǎo)線網(wǎng)施測(cè) 及時(shí)計(jì)算發(fā)現(xiàn)改正錯(cuò)誤 1天 導(dǎo)線網(wǎng)計(jì)算及錯(cuò)誤測(cè)站復(fù)測(cè) 確保精度 1天 GPS網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)全

25、面檢查 2天 整理資料及結(jié)果、上交圖紙 查看標(biāo)石情況 1天 單位檢驗(yàn)驗(yàn)收 5天 機(jī)動(dòng) 九、裝備、儀器、器材及經(jīng)費(fèi)預(yù)算 裝備：運(yùn)送人員車(chē)輛一輛、運(yùn)送材料卡車(chē)一輛； 儀器：選擇4臺(tái)GPS單頻接收機(jī)（配帶腳架、卷尺），2臺(tái)D3水準(zhǔn)儀（配帶腳架、標(biāo)尺、尺墊）、全站儀一臺(tái)（配帶腳架、棱鏡、氣溫氣壓計(jì)、卷尺）； 器材：草帽、對(duì)講機(jī)、標(biāo)石、混凝土、重力計(jì)等 經(jīng)費(fèi)預(yù)算： 人員 工程師／人?月*1人 技術(shù)員／人?月*1人 測(cè)工／人?月*3人 臨時(shí)工／人?月*2人 工資 3000元 2000元 1200元 500元 單頻接收機(jī)每臺(tái)15000元

26、*4臺(tái)+全站儀每臺(tái)20000元*1臺(tái)+DS3水準(zhǔn)儀每臺(tái)2000元*1+標(biāo)石每座100元*30座+生活補(bǔ)貼費(fèi)每人/每天50元*30天*7人+交通住宿費(fèi)每人/每天100元*30天*7人+總工資=123200元 十、上交資料清單 ⑴控制測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)； ⑵外業(yè)觀測(cè)原始資料； ⑶內(nèi)業(yè)計(jì)算成果表及控制網(wǎng)圖 附錄： GPS網(wǎng)精度估算Matlab代碼： %基線向量拓?fù)潢P(guān)系 第一列為基線起點(diǎn) 第二列為終點(diǎn) 終點(diǎn)-起點(diǎn) %V=B*X-L %C*X=Z load data.mat %data.mat中含有四個(gè)矩陣分別存有控制點(diǎn)大地坐標(biāo)BL

27、H，基線向量拓?fù)潢P(guān)系index，基線長(zhǎng)度s,設(shè)置表setTab m=setTab(1,1);%基線個(gè)數(shù) n1=setTab(1,2);%測(cè)點(diǎn)未知點(diǎn)數(shù) n2=setTab(1,3); %測(cè)點(diǎn)已知點(diǎn)數(shù) aa=setTab(1,4); %固定誤差 單位 mm b=setTab(1,5); %比例誤差 單位 ppm %高斯投影坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為站心直角坐標(biāo)（BLH->XYZ） %西安-80坐標(biāo)系參數(shù) a=6378137; f=1/298.257222101 ee=2*f-f^2; N=a./sqrt(1-ee*sind(BLH(:,1)).^2); XYZ(:,1)=(N+

28、BLH(:,3)).*cosd(BLH(:,1)).*cosd(BLH(:,2)); XYZ(:,2)=(N+BLH(:,3)).*cosd(BLH(:,1)).*sind(BLH(:,2)); XYZ(:,3)=(N*(1-ee)+BLH(:,3)).*sind(BLH(:,1)); %計(jì)算各基線三維坐標(biāo)三維分量 dX=zeros(3*m,1); for i=1:m j=index(i,1);%第i條基線的起點(diǎn)編號(hào) k=index(i,2);%第i條基線的終點(diǎn)編號(hào) if j<0 %將起點(diǎn)編號(hào)轉(zhuǎn)化到XYZ矩陣對(duì)應(yīng)位置

29、j=j+n2+1; else j=j+n2; end if k<0 %將終點(diǎn)編號(hào)轉(zhuǎn)化到XYZ矩陣對(duì)應(yīng)位置 k=k+n2+1; else k=k+n2; end temp=(XYZ(k,:)-XYZ(j,:)); dX(3*(i-1)+1:3*i,1)=abs(temp); dS(i)=norm(temp); end %函數(shù)模型-設(shè)計(jì)矩陣 B=zeros(m*3,n1*3); for i=1:m j=index(i,1);

30、 k=index(i,2); if j>0 B(3*(i-1)+1:3*i,3*(j-1)+1:3*j)=-eye(3); end if k>0 B(3*(i-1)+1:3*i,3*(k-1)+1:3*k)=eye(3); end end % 隨機(jī)模型-協(xié)方差陣 %三維空間直角坐標(biāo)點(diǎn)位精度 D=zeros(m*3); for i=1:m temp=sqrt( aa^2+(b*dX(3*(i-1)+1:3*i,1)/1000).^2 ); %單位 mm

31、D(3*(i-1)+1:3*i,3*(i-1)+1:3*i)=diag( (temp/1000).^2 ); end P=inv(D); Dx=inv(B*P*B); %各基線的相對(duì)精度（三維） for i=1:m DS(i)=0; if index(i,1)>0 DS(i)=sum( diag( Dx(3*(index(i,1)-1)+1:3*index(i,1),3*(index(i,1)-1)+1:3*index(i,1)) ) ); end if index(i,2)>0 DS(i)=DS(i)

32、+sum( diag( Dx(3*(index(i,2)-1)+1:3*index(i,2),3*(index(i,2)-1)+1:3*index(i,2)) ) ); end relS(i,1)=sqrt(DS(i))/dS(1,i); end %三維站心直角坐標(biāo)點(diǎn)位精度 B=34.21601325; %站心緯度 所有點(diǎn)平均緯度 L=117.1381948; %站心經(jīng)度 所有點(diǎn)平均經(jīng)度 R=[-sind(B)*cosd(L) -sind(B)*cosd(L) cosd(B) -sind(L) cos

33、d(L) 0 cosd(L)*cosd(L) cosd(B)*sind(L) sind(B)]; Dy=zeros(3*n1); for i=1:n1 Dy(3*(i-1)+1:3*i,3*(i-1)+1:3*i)=R*Dx(3*(i-1)+1:3*i,3*(i-1)+1:3*i)*R; end 導(dǎo)線網(wǎng)精度估算代碼： load data.mat %data.mat包含以下幾個(gè)數(shù)據(jù)表：index_line:(觀測(cè)邊的拓?fù)潢P(guān)系)index_line(i,1)為起點(diǎn),index_line(i,2)為終點(diǎn)；% index_an

34、gle:(觀測(cè)角的拓?fù)潢P(guān)系)index_angle(i,1)為測(cè)站,index_angle(i,2)為后視,index_angle(i,3)為前視% P:權(quán)陣% ptNum:(點(diǎn)數(shù))ptNum(1,1)為未知點(diǎn)數(shù),ptNum(1,2)為已知點(diǎn)數(shù)% setTab:(設(shè)置表)setTab(1,1)為觀測(cè)角數(shù),setTab(i,2)為觀測(cè)邊數(shù)，setTab(i,3)為測(cè)邊固定誤差，setTab(i,4)為測(cè)角誤差，setTab(i,5)為測(cè)邊比例誤差% XYJS:(XY坐標(biāo)近似值)未知點(diǎn)坐標(biāo)在前，已知點(diǎn)坐標(biāo)在后 num=setTab(1,1)+setTab(1,2); k=ptNum(1,2

35、); B=zeros(num,k*2); % 給誤差方程系數(shù)陣的元素賦0,行數(shù)是觀測(cè)值個(gè)數(shù),列數(shù)是未知數(shù)個(gè)數(shù)的2倍. % 由觀測(cè)角列立誤差方程系數(shù) ro=2062.65; for i=1:setTab(1,1) j=index_angle(i,1);k=index_angle(i,2);h=index_angle(i,3); %取出觀測(cè)角要素 if j<=0 j=ptNum(1,2)+abs(j);%將測(cè)站編號(hào)轉(zhuǎn)化為正值 end if k<=0 k=ptNum(1,2)+abs

36、(k);%將后視編號(hào)轉(zhuǎn)化為正值 end if h<=0 h=ptNum(1,2)+abs(h);%將前視編號(hào)轉(zhuǎn)化為正值 end %計(jì)算坐標(biāo)增量 dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1); dyjk=XYJS(k,2)-XYJS(j,2); dxjh=XYJS(h,1)-XYJS(j,1); dyjh=XYJS(h,2)-XYJS(j,2); sjk=dxjk*dxjk+dyjk*dyjk; sjh=d

37、xjh*dxjh+dyjh*dyjh; if j>ptNum(1,2) & k>ptNum(1,2) %測(cè)站和后視均為已知點(diǎn),無(wú)需操作 end if j>ptNum(1,2) & k<=ptNum(1,2) %測(cè)站未知點(diǎn)，后視已知點(diǎn) B(i,k*2-1)=-ro*dyjk/sjk; B(i,k*2)=ro*dxjk/sjk; end if k>ptNum(1,2) & j<=ptNum(1,2) %測(cè)站已知點(diǎn)，后視未知點(diǎn)

38、 B(i,j*2-1)=ro*dyjk/sjk; B(i,j*2)=-ro*dxjk/sjk; end if k<=ptNum(1,2) & j<=ptNum(1,2) %測(cè)站和后視均為未知點(diǎn) B(i,j*2-1)=ro*dyjk/sjk; B(i,j*2)=-ro*dxjk/sjk; B(i,k*2-1)=-ro*dyjk/sjk; B(i,k*2)=ro*dxjk/sjk; end

39、 if j>ptNum(1,2) & h>ptNum(1,2) %測(cè)站和前視均為已知點(diǎn),無(wú)需操作 end if j>ptNum(1,2) & h<=ptNum(1,2) %測(cè)站為已知點(diǎn)，前視為未知點(diǎn) B(i,h*2-1)=ro*dyjh/sjh; B(i,h*2)=-ro*dxjh/sjh; end if j<=ptNum(1,2) & h>ptNum(1,2) %測(cè)站為未知點(diǎn),前視為已知點(diǎn) B(i,j

40、*2-1)=B(i,j*2-1)-ro*dyjh/sjh; B(i,j*2)=B(i,j*2)+ro*dxjh/sjh; end if j<=ptNum(1,2) & h<=ptNum(1,2) %測(cè)站和前視均為未知點(diǎn) B(i,j*2-1)=B(i,j*2-1)-ro*dyjh/sjh; B(i,j*2)=B(i,j*2)+ro*dxjh/sjh; B(i,h*2-1)=ro*dyjh/sjh; B(i,h*2)=-ro*dxj

41、h/sjh; end end % 由觀測(cè)邊列立誤差方程系數(shù) for i=1:setTab(1,2) j=index_line(i,1);k=index_line(i,2); %取出觀測(cè)邊要素 if j<0 j=ptNum(1,2)+abs(j);%將起點(diǎn)編號(hào)轉(zhuǎn)化為正值 end if k<0 k=ptNum(1,2)+abs(k);%將終點(diǎn)編號(hào)轉(zhuǎn)化為正值 end dxjk=XYJS(k,1)-XYJS(j,1); dyjk=XYJS(k,2)-XYJ

42、S(j,2);%計(jì)算坐標(biāo)增量 sjk(i)=sqrt(dxjk*dxjk+dyjk*dyjk);%計(jì)算近似邊長(zhǎng) if j>ptNum(1,2) & k>ptNum(1,2) %此邊為已知邊，無(wú)需操作 end if j>ptNum(1,2) & k<=ptNum(1,2) B(i+setTab(1,1),k*2-1)=dxjk/sjk(i); B(i+setTab(1,1),k*2)=dyjk/sjk(i); end if k>ptNum(1,2) & j<=p

43、tNum(1,2) B(i+setTab(1,1),j*2-1)=-dxjk/sjk(i); B(i+setTab(1,1),j*2)=-dyjk/sjk(i); end if k<=ptNum(1,2) & j<=ptNum(1,2) B(i+setTab(1,1),j*2-1)=-dxjk/sjk(i); B(i+setTab(1,1),j*2)=-dyjk/sjk(i); B(i+setTab(1,1),k*2-1)=dxjk/sjk(i);

44、B(i+setTab(1,1),k*2)=dyjk/sjk(i); end i=i+1; end %建立權(quán)陣 for i=1:num if i<=setTab(1,1) %觀測(cè)角的權(quán) P(i,i)=1; else %觀測(cè)邊的權(quán) P(i,i)=setTab(1,4)^2/((setTab(1,3)+setTab(1,5)*sjk(i-setTab(1,1))/1000)/10)^2; end end QXX=zeros(ptNum(1

45、,2)*2,ptNum(1,2)*2); BTPB=zeros(ptNum(1,2)*2,ptNum(1,2)*2); BTPB=B*P*B; QXX=inv(BTPB); for i=1:ptNum(1,2) M(i)=sqrt(QXX(2*i-1,2*i-1)+QXX(2*i,2*i));%未知點(diǎn)點(diǎn)位中誤差 plot(i,M(i),.), hold on, plot(M,r); end 水準(zhǔn)網(wǎng)精度估算： load data.mat %data.mat包含三個(gè)數(shù)據(jù)表: %index:第i條邊的起點(diǎn)index(i,1)和終點(diǎn)index(i,2)

46、 %s:第i條水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度單位:m %setTab:設(shè)置表，其中setTab(1,1)為水準(zhǔn)路線數(shù)目,setTab(1,2)為未知水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù),setTab(1,3)為觀測(cè)高差中誤差，單位mm/km for i=1:setTab(1,1) j=index(i,1);k=index(i,2); if j>0 B(i,j)=-1; end if k>0 B(i,k)=1; end end %設(shè)1km路線長(zhǎng)高差的權(quán)為單位權(quán),即P0=1 for i=1:setTab(1,1) P(i,i)=1/s(i)*1000; end BTPB=B*P*B; %法方程系數(shù)矩陣 QXX=inv(BTPB); M0=setTab(1,3); for i=1:setTab(1,2) M(i,1)=sqrt(QXX(i,i))*M0;%M0:觀測(cè)中誤差,M(i):第i個(gè)位置點(diǎn)的高差中誤差 end