南昌大学 2007～2008学年第二学期期末考试公差与技术测量试卷

1、控制网优化设计软件使用指南一、功能与特点本软件适用于测量控制网的优化设计、概算与平差计算。可运行于win9x/NT/2000/XP平台。1.优化设计。根据控制网的观测精度与网形，全面评定网的精度。除了采用直接输入模拟数据的方式外，可以在本软件或CAD图形中设计控制网，读入程序后不需输入其它任何模拟数据即可全面评定网的精度。2.概算。自动完成各方向的曲率改正及边长的高程归化与投影改化。3.平差计算。采用全表格化的输入，数据与图形同步更新。合理的设计使得数据输入十分简单直观。而且除了输入起算数据与观测数据，不需输入任何额外的数据或遵循任何特定之规则。4.成果形式。除了提供默认的成果表格形式外，还支

2、持用户自定义表格样式，适应不同的需要。5.成果的打印与输出。除了软件本身直接支持显示、打印外，表格还可输出到WORD，控制网图及展点图可输出到AutoCad或其它成图系统。6.实时帮助。在任何时候都会提示当前的操作方法，并对当前所输入的数据提供详细的错误报告。使数据输入得心应手。7.辅助计算。高斯投影正反算、坐标换算、方向与边长改化、平面坐标正反算、各种交会，面积计算等。支持保存、打印、输出到WORD。二、优化设计操作步骤2.1在CAD中设计控制网方式：在CAD中绘制好控制图-在图形窗口按“读入CAD图形”命令读入数据-设置计算方案-计算-如果精度超限则在图形中移动点位或增删观测数据直至合理。

3、说明：1.在CAD中绘制控制图的方法请参看：用CAD设计控制网2.对于CAD2000及以上可以使用dwg格式，其它只能使用dxf文件格式。3.设置计算方案时必须选择“优化设计”、图数更新方式必须选“图更新数”。其它设置详见：计算方案设置4.如果精度超限则可以在CAD中调整，重新读入，也可以在本软件图形中移动点位或在数据窗口中增删观测数据。2.2在本软件中设计控制网方式：设置计算方案-输入已知数据-在图形中绘制所有未知点-输入观测数据-计算-如果精度超限则在图形中移动点位或增删观测数据直至合理。说明：1.设置计算方案时必须选择“优化设计”、图数更新方式必须选“图更新数”。其它设置详见：计算方案设

4、置2.已知数据的输入可以只输入点名然后从控制点数据文件中读入。详见：已知数据的输入3.在图形中点击“添加未知点”命令绘制出所有未知点。4.输入观测数据。只需在拟观进行测的数据中填入任意数据，该数据就会由图形更新为与图形相适应的数据。不需手工量取模拟数据。5.如果精度超限则可以在图形中移动点位或在数据窗口中增删数据。2.3直接输入模拟数据方式：方法与平差相同，只是高程优化设计只需输入高程测段长度用于定权，不需要输入高差。见平差计算操作方法。计算方案设置时选择“优化设计”、图数更新方式不能选“图更新数”。 三、平差计算操作步骤3.1已进行过优化设计或存在用于优化设计的CAD图形如果已进行过优化设计

5、则：读入优化设计文件-更改计算方案-更改观测数据-计算。如果存在用于优化设计的CAD图形则：读入CAD图形-设置计算方案-更改观测数据-计算。说明：1.将计算方案更改为“平差”，图数更新方式改为“互不更新”。2.“图更新数”方式不用于平差计算。3.以CAD绘制控制网的方法见用CAD设计控制网3.2、图数互不更新方式：设置计算方案-输入已知数据-在图形中绘制所有未知点-输入观测数据-输入需评定相对精度的不相邻点-输入需计算闭合差的导线段-计算。该方式适用于各种测量控制网的经典平差。说明：1.设置计算方案时选择“平差”、图数更新方式必须选“互不更新”。其它设置详见：计算方案设置2.已知数据的输入可

6、以只输入点名然后从控制点数据文件中读入。详见：已知数据的输入3.在图形中点击“添加未知点”命令绘制出所有未知点。未知点的位置不需精确，仅需与控制网相似就可以了，未知点可以任意添加、删除、移动。4.输入观测数据。输入过程中程序将自动在各点间按观测数据连线。一个测站输入完成后请按“排序”命令进行排序。详见：观测数据的输入5.输入需评定相对精度的不相邻点。对于相互间已观测了方向、边长或高差的相邻点，总是计算其点间误差，不需再次输入。6.如果网中存在需计算其闭合差的导线段则输入该导线段。方法详见：需计算闭合差的导线段7.数据输入过程中左下窗口中如果提示数据有错，请最好在改正直至显示“未发现错误”后再进

7、行以后的输入。3.3、数更新图方式：设置计算方案-输入已知数据-输入观测数据-输入需评定相对精度的不相邻点-输入需计算闭合差的导线段-计算。该方式适用于按方位角交会以及按支导线方式能推算出所有未知点坐标的测角网、边角网，导线网。以上两种方式不能推算得所有未知点坐标的控制网请使用上面图数“互不更新”方式。比如：需要按边长交会推算坐标的测边网（因为存在二义性)、没有任何已知点相邻的线形网、不定向导线网。1.设置计算方案时选择“平差”、图数更新方式必须选“数更新图”。其它设置详见：计算方案设置2.已知数据的输入可以只输入点名然后从控制点数据文件中读入。详见：已知数据的输入3.在图形中不必绘制未知点，

8、程序将根据已知数据与观测数据不断生成并调整图形。在这种方式下，如果发现有未知点的位置不切实际，但该未知点显示为绿色（绿色表示由数据所决定，不是自行绘制的），应当检查观测数据是否输入正确，在图形中拖动其位置是没有意义的。4.输入观测数据。输入过程中程序将根据已知数据与观测数据不断生成并调整图形。一个测站输入完成后请按“排序”命令进行排序。详见：观测数据的输入5.输入需评定相对精度的不相邻点。对于相互间已观测了方向、边长或高差的相邻点，总是计算其点间误差，不需再次输入。6.如果网中存在需计算其闭合差的导线段则输入该导线段。方法详见：需计算闭合差的导线段7.数据输入过程中左下窗口中如果提示数据有错，

9、请最好在改正后再进行以后的输入。四、数据输入4.1.计算方案设置一.图数更新。1.互不更新。准备在图形窗口中绘制所有未知点时选择该项。此时数据的输入对未知点的点位没有影响，更改点位可以在图形窗口中按“移动未知点命令”拖动。数据输入过程中仅在相应的点间连线。如果存在有未知点没有绘制，计算时程序将提示绘制该点。2.数更新图。选择该项后，在数据输入过程中程序将自动推算未知点坐标，不断生成并更新图形。此时图形中显示为绿色的未知点其点位取决于已知点及观测数据，如果其位置明显不对，请检查数据，而不是按“移动未知点命令”拖动该点。本选项适用于方位角交会或支导线方式能推算出所有未知点坐标的网形，不适用于需要按

10、边长交会推算坐标的测边网及无任何已知点相邻的线形网。计算时如果存在有未知点没有推算得近似坐标将提示您需要检查数据输入是否准确，或采用“互不更新”方式绘制出该未知点。3.图更新数。用于优化设计时从图形中获取模拟数据。由于模拟数据的量取十分麻烦，本版本增加此功能，当绘制了所有未知点后，在数据窗口中拟进行观测的数据中可以输入任意数据（如1）程序会自动从图形中计算相应的数据填写。当在图形中调整点位时，数据自动变化，直至网形设计合理。大大节省工作量。二.概算。用于自动对方向进行曲率改正及边长进行高程归化与投影改化。1.坐标系的选择，本软件支持以下坐标系：a.北京54坐标系 b.国家80坐标系 c.WGS

11、_84坐标系。不属于这几种坐标系时不能进行概算。2.Y坐标是否500公里。本程序中，如果选择了概算，总是假定所有Y坐标都没有带号，但勾选该选项后可以含有500Km。3.距离归算高程面。当本次平差是平面与高程同时平差且边长需要进行高程归化与投影改化时选择该项并输入归算高程面。计算时如果存在有观测边长的端点没有高程将提示该项计算出错。三.平面设置。1.本版本采用先验测角中误差。注意与上版本方向观测中误差相区别。2.请正确选用先验测距中误差的定权公式。其中测距仪有两种先验误差计算方式，以适应不同需要，两种方式对计算结果有细微差别。四.高程设置。1.单位权中误差。优化设计时填写。2.高差计算方式。指采

12、用三角高程时高差计算方式，a.直接输入高差 b.根据平距与垂直角计算 c.根据斜距与垂直角计算。这里的平距指的是已经过曲率改正的仪器与棱镜平均高程面上的水平距离。采用b或c方式时，高差根据直接输入的距离计算，不是概算及平差后的边长。3.大气折光系数。默认采用0.14，不做两差改正时，可输入1。4.三角高程距离参与平面平差。指采用三角高程时输入的距离是否仅用于计算高差，如果勾选此项，则该距离（如果不是平距则换算为平距）还将作为观测边长参与平面的平差计算。4.2.用CAD设计控制网一.设置。打开CAD，在“格式(Format）”菜单下设置点类型(Point Style)为一种可见样式如圆形，设置字

13、体样式(Text Style)及合适的字高，在“捕捉”设置中设置捕捉节点（Node）。二.绘已知点。1.建立图层：层名“已知点”，设定颜色（如红色），以与未知点相区别。2.使用POINT命令，分别输入已知点的Y、X、H，如果不需高程，则可不输H，由于CAD中的坐标X、Y与测量的X、Y相反，请勿必先输Y再输X。以单行文本(TEXT)命令在靠近该点的右边写上点名。点名不能换行。如果高程为0，程序读入时将默认为没有输入高程，如果恰巧有已知点的高程为0，则需要在读入程序后的已知数据表内填入0。3.重复第二步输完所有已知点。可以自定义命令以简化输入。三.导入地形图。如果已有测区小比例尺的地形图，则导入地

14、形图，用对齐(AL)命令将地形图上的控制点与已知点对齐。调整显示顺序（DR）使地形图显示最后。四.绘未知点。1.建立图层：层名“未知点”。设定与已知点层不同的颜色，可以一目了然看出控制点与点名是否确实位于同一图层。2.使用POINT命令，用鼠标在图形中点取未知点位置。以单行文本(TEXT)命令在靠近该点右边写上点名。3.重复第二步输完所有已知点。可以自定义命令以简化输入。五.观测数据。1.方向：建立图层，层名“方向”，以“直线”(L)命令连接测站与各照准点(使用捕捉)。注意方向别反了。请选择可以指示出方向的线型，可以自定义线型。2.边长：建立图层，层名“边长”，关闭“方向”层（以避免混淆），用

15、“直线”(L)命令连接观测边的两端点(注意要使用捕捉)。3.高差：建立图层，层名“高差”，关闭“边长”层（以避免混淆），用“直线”(L)命令连接观测高差的两端点(注意要使用捕捉)。技巧：如果层名设为“方向边长”，则在此层以Line连接的直线代表这两点间即观测了方向又观测了边长，同样层名设为“边长高差”，则在此层以Line连接的直线代表这两点间即观测了边长又观测了高差，以此类推。为各图层设定不同的颜色，以方便判断直线、点、文字等是否确实位于该图层。六.需评定点间误差的不相邻点。建立图层，层名“点间”，以“直线”(L)命令连接该两点。则该两点将评定相对点位误差。七.读入程序如果安装了CAD2000

16、及以上版本，则在程序中可直接读入dwg格式，否则需要将CAD的dwg文件转换为dxf文件，在CAD R14版本中使用Export命令，CAD2000以上可使用“另存为”命令。在本程序的图形窗口中按“读入CAD图形”命令读入该图形，设置先验误差后即可计算。如果成果超限，则移动未知点位或增删观测数据。如果图形读取出错则可能的原因有：1.所有的控制点均应以point命令输入了点。并且所有点都在“已知点”或“未知点”层中。高程恰巧为0的已知点其高程应在程序中重新输入。2.所有点都应以单行文本命令（TEXT）在右边写上点名，不能以多行文本（MT）写入，而且点名与对应的点必须同图层，当设置了合适的图层颜色

17、后，可以通过颜色看出控制点与点名是否确实位于同一图层。而且该点名的起始点与其对应点的距离必须比其它文字都要近。3.所有直线都必须是“直线”（Line)命令绘制的，不能是多义线。直线两端点必须捕捉在控制点上。所有直线必须位于正确的图层上。当要移动未知点时可以使用“伸展”（Stretch）命令同时移动该点及拉伸与该点相连的直线。 自定义输入控制点的命令 在CAD工具条上右击（如果是CAD2000，则再选择“自定义”），弹出图1所示对话框1，点“自定义（customize）”，拖动一个图标到工具条，则在工具条增加了一个按钮。不关闭对话框1，在新添加的按钮上右击，弹出对话框2（如图2），按图2输入命令

18、名及宏命令，并编辑图标，完成后按“应用（Apply）”。其中点名距点的距离及字高可根据需要调整。以后输入控制点时使用这个命令会方便一些。自定义线型由于观测方向具有方向性，还有可能是对向观测，因此有必要用可以表示出方向的线型来绘制观测方向。可以自定义线型，请参考有关书籍。这里仅供参考：用记事本打开CAD安装目录supportacadiso.lin文件，将下面两行拷贝在最下面。*方向,FX -A,6.35,STANDARD,S=2.54,R=0.0,X=0,Y=-1.27,6.35当绘制观测方向时选用名称为“方向”的线型，定义适当的线型比例就能绘制出带箭头的线条4.3.已知数据的输入一.输入点名。

19、点名不能为空，不能包含英文半角的逗号，不同点不能同名。当删除某行中的点名时，将删除该行所有数据。二.输入数据。1.如果已有控制点数据库文件，则在输入点名后按“读取”按钮从控制点数据库文件中读入平面坐标及高程，2.如果还没有控制点数据库文件，则需要手工输入。对于不已知的数据，应该在相应位置留为空白，不能输入0。3.如果需要由程序自动概算，则Y坐标不应包含带号。4.备注栏用于注明控制点的一些属性，如等级、标志类型等。5.如果“错误报告”提示出错，请改正后才进行以后的输入。三.存入控制点数据文件。当输入完成后可以按“存入”按钮保存入控制点数据库文件。如果是平差，是也可以在平差完成后将已知点、未知点数

20、据一次存入。4.4观测数据的输入一. 测站的添加删除。在左上窗口中按“添加测站”可以添加一个测站，在右上数据窗口中按“删站”，可以删除当前选中的测站。二.输入观测数据。1.点名不能为空，不能包含英文半角的逗号，不同点不能同名。当删除某行中的点名时，将删除该行所有数据。2.当某点名已输入过，或者该点被绘制在右下方图形窗口中，则该点的点名可以选取而不必输入。3.一个站输入完成后最好进行排序，程序不自动排序。4.没有进行观测的数据应该留为空白，不能输入0。5.方向值输入可以采用两种方式,如123.454323与123 45 43.23，程序自动将第一种方式显示为第二种方式。6.两平面已知点间不能输入

21、距离，两高程已知点间不能输入高差。7.如果选择了“数更新图”方式，则输入过程中将不断推算近似坐标。如果数据量大而导致运行速度减慢，请改用“图数互不更新”方式，在最后计算时才改为“数更新图”方式。8.如果“错误报告”提示出错，请改正后才进行以后的输入。三.观测数据在图形中的表示。1.方向、边长、高差均以实线表示。其中方向在靠近测站处有指示方向的箭头。2.当前测站的内容在图形中以红色表示。3.可以在“图形设置”中设置要显示的内容。4.5需计算点间误差的不相邻点1.应该在输入完成已知点数据及观测数据后才输入该数据。所有点名都可以选取而不一定要直接输入。2.对于相互间已观测了方向、边长或高差的相邻点，

22、其点间误差总是被评定，不必再次输入。这里只输入需要评定其相对点位误差但相互间没有直接进行观测的不相邻的点。3.需评定点间误差的两不相邻点在图形窗口中以点线表示。当前在数据窗口选中的一对点在图形中显示为红色。4.6需计算闭合差的导线段1.如果网中存在有闭合或附合导线，则可以使用本程序计算其闭合差。2.闭合导线点的输入顺序：定向点;起点;点1;.;起点。各点间以英文半角分号分隔。如图（1）所示分别输入B;A;1;2;3;4;A。3.附合导线点的输入顺序：定向点;起点;点1;.;终点;定向点。各点间以英文半角分号分隔。如图（2）所示分别输入B;A;1;2;3;B;A。图（3）分别输入A;B;1;2;

23、C;D。4.为了省去输入点名的麻烦，您可以在图形窗口中按“添加需计算闭合差的导线段”命令，然后依次点取上述各点，程序将自动填写。也可以使用“拷贝点名”命令在图形中拷贝点名来填写。5.当前选中的导线段在图形中以红色表示。五、计算成果5.1.设置。1.表格设置：主要用于设置字体显示高度与打印高度，表格中数据小数的取位及备注栏的自动填写。2.图形设置：用于设置字体显示高度与打印高度，控制点类型、图形显示内容、比例等设置。3.本软件中显示字体的高度默认设置主要适应1024*768分辨率，打印字体高度适应A4纸纵向打印。4.当图形不能正确看到时，请设置合适的图形比例及误差椭圆绘制比例。5.2.成果形式的

24、自定义。1.本程序留有10个表格用于自定义表格，可以定义本表格名称及选择该表格要显示的内容。表格定义好后，以后不需重新定义。2.自定义的表格应符合实际，比如在优化设计下，方向、边长的改正数就不应选择。3.自定义的表格长度要考虑便于打印，不宜太宽。5.3.控制点成果。1.备注栏可以输入内容，其它都只能用于拷贝。2.控制点成果可以存入控制点数据文件。3.如果需要往控制点数据文件中添加控制点，可以在本程序的“已知点输入”窗口中添加。4.控制点数据文件可以用excel以文本方式打开，方法是先打开excel，打开控制点数据文件，在弹出的向导中第二步选择分隔符号为逗号，就可以将该文件打开为表格形式，便于查

25、看与打印。但请切勿使用excel编辑保存控制点数据文件。可能导致该文件不可用。5.如果确需编辑控制点数据文件，可以用肇事本打开，依次输入点名,X,Y,H,备注，使用英文半角逗号分隔。没有的数据可以为空，但逗号不可少，否则可能导致程序运行出错。5.4.将控制点存入其它成图系统文件格式：文件后缀名不需输入“.”，各数据分隔方式可以选择，通常为逗号或换行。数据序列：指点名、编码、X、Y、H的输入顺序。以DM代表点名，BM代表编码，中间以逗号分隔。点的编码请参考成图系统的说明。自动填写的编码仅区别已知点与未知点，如有其它不同，您可以用记事本打开自己修改。如果不能正确输出到您所用的成图系统，请将您所用成

26、图系统的文件格式告诉作者，在下一版本将尽可能加入。如图所示的设置将输出如下文件格式：8（总点数）A（点名）3200 （编码 已知点）5472.2457 （Y坐标）1678.1576 （X坐标）334.6540 （高程）B3000（编码 未知点）6547.23545874.2245323.2310.5.6.表格输出到文本文件或EXCEL文件。1.文本文件表格方式。在记事本中打开时类似WORD中的表格，如果打开后显示很乱，请取消记事本的“自动换行功能”，并设置合适的字体，可以采用默认的Fixedsys或宋体五号等。特别是在win98下表格内容太多记事本无法打开，而是采用写字板打开时，应该将字体及大小改为Fixedsys或宋体五号。2. 文本文件逗号分隔方式。在这种方式下，表格的数据是以半角的逗号“,”分隔的，没有表格名称、签署栏等内容，便于其它工具或用户自编的程序读取本软件的计算成果。3.EXCEL文件。这是简单地输出为EXCEL的csf文件格式，输出后需要手工对表格名称等进行一些合并单元格、更改表格列宽等操作，但输出速度很快。5.7.表格输出到WORD。* 可以设置输出到