误差理论与测量平差基础说明书

1、误差理论与测量平差基础课程设计说明书课程设计名称：误差理论与测量平差基础地点：励志楼1B401 求是楼2C409、2C303 起止时间：2012年12月24日 2013年1月 4日专业班级：10级测绘工程（2）班编写作者：赵磊学号：10340228指导教师：牛全福 张秀霞二一三年一月四日前言一、 课程设计目的与要求课程设计目的是增强学生对测量平差基础理论的理解，牢固掌握测量平差的基本原理和基本公式，熟悉测量数据处理的基本技能和计算方法，灵活准确地应用于解决各类数据处理的实际问题，并能用所学的计算机理论知识，编制简单的计算程序。课程设计要求学生手工解算具有一定规模的平面控制网或高程控制网，再用计

2、算机（平差软件）进行检核计算，最后编写课程设计报告。二、课程设计任务徒手解算具有一定难度的平面控制网及高程控制网，掌握其原理基础上应用Excel软件编程解算，再用平差易软件进行解算。在此基础上能解算难度较高的控制网。实 习 日 志实 习 课 次遇 到 的 问 题 及 解 决 情 况第 1 次在闭合导线简易平差计算时，由于对坐标方位角的左、右角判断方法掌握的不好，导致坐标方位角计算错误，通过资料查询最终正确计算出方位角。第 2 次在用Excel编程计算时，由于之前计算的方位角是用度分秒表示的将该数据输入表格进行坐标增量计算但Excel总是出现错误，同过查询资料得到Excel不能对度分秒表示的角度

3、计算，最终转化为弧度才可以参与运算。第 3 次用南方平差易软件对平面控制网进行平差计算时，我编写的数据文件完全正确，但是用软件打开后发现现实的控制网上大西岭的坐标不正确，控制网变形，反复检查编写的数据文件始终没有发现问题，所以怀疑是所解算的题目有错误，通过已知数据的一一比对，发现已知数据少了，只要再任意加一个距离，就可以改正错误，所以我把小叶山到大西岭之间的距离给定为4189.1236m，这样便解决了问题。第 4 次第 5 次第 6 次目录课程设计内容-课程设计方法-计算成果及示意图-平面控制网平差报告-高程控制网平差报告-计算机语言的编写过程-课程设计心得-一、课程设计内容1、 Excel解

4、算题目：（1）待定点高程的计算按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。和为已知高程的水准点，图中的箭头表示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间的高差（以m为单位），路线下方数字为该路线的长度（以Km为单位），试计算待定点1、2、3点的高程。（2） 闭合导线计算闭合导线的观测数据如图，已知B（1)点的坐标48311.264m，27278.095；AB边的方位角226:44:50，计算2、3、4、5、6点的坐标。2、 平差易解算题目一：平面控制网解算数据1.控制网基本信息-全网总点数:  6       已知

5、点点数:  2       待定点点数:  4概略坐标点数:0       未设站点数:  0       评定精度个数:4固定方位个数:0       固定边条数:  0       方向观测个数:14边长观测条数:3   &#

6、160;   设计精度个数:0       多余观测数:  3验前中误差:  1.20    固定误差(cm):1.20    比例误差ppm: 0.00-2.已知点坐标<个数:2   单位:米>-序号   点        名       

7、60;             X坐标         Y坐标-1   煤沟(二等)                   4121088.5000    359894.0

8、0002   石龙崖(二等)                 4127990.1000    355874.6000-                 3.方向观测值<个数:14   单位:度.

9、分秒>-序号   点        名      点        名                方向观测值-1   煤沟(二等)      

10、0; 石龙崖(二等)                 0.00000002   煤沟(二等)        大西岭                   

11、0;  72.10284003   石龙崖(二等)      河西                         0.00000004   石龙崖(二等)      煤沟(二等)  

12、60;               66.27289005   河西              红土巷                 &#

13、160;     0.00000006   河西              大西岭                      85.13374007   河西  

14、;            石龙崖(二等)               217.37126008   红土巷            小叶山       

15、                0.00000009   红土巷            河西                   

16、     79.094870010   小叶山            大西岭                       0.000000011   小叶山   

17、;         红土巷                      72.245640012   大西岭            煤沟(二等)   &

18、#160;               0.000000013   大西岭            河西                   

19、     88.582950014   大西岭            小叶山                     212.1003600-       &#

20、160;         4.边长观测值<个数:3   单位:米>-序号   点        名      点        名           

21、60;    边长观测值-1   河西              红土巷                       4451.41702   红土巷  

22、60;         小叶山                       5669.26903   石龙崖(二等)      河西        &

23、#160;                5564.5920-                 5.评定精度点或端点的点名<个数:2>-序号   点        名 

24、     点        名-1   河西              红土巷2   红土巷            小叶山-二：高程控制网解算数据1.控制网基本信息-全网总点数:  6 &#

25、160;     已知点点数:  2       待定点点数:  4概略高程点数:0       多余观测数:  5       评定精度个数:3高差观测个数:9       网形类别  :三角高程网-       &#

26、160;         2.已知点高程<个数:2   单位:米>-序号   点        名                        &

27、#160;            高程-1   煤沟(四等)                                   

28、   748.71302   石龙崖(四等)                                    720.1230-     

29、60;           3.高差观测值<个数:9   单位:度.分秒>-序号   点        名    点        名        观测高差(m) 定权元素-1  大西岭

30、          煤沟(四等)              -5.8890      3.602  大西岭          小叶山        &

31、#160;          1.9330      4.203  河西            大西岭                  15.5730 

32、60;    5.804  河西            小叶山                  17.4850      6.305  红土巷      &#

33、160;   河西                    10.8950      4.606  红土巷          煤沟(四等)        

34、0;     20.5740      3.707  煤沟(四等)      河西                    -9.6820      5.208  石龙崖(四等)  

35、  河西                    18.9170      2.409  石龙崖(四等)    红土巷                &

36、#160;  8.0100      2.80-                 4.评定精度点或端点的点名<个数:2>-序号   点        名      点    &#

37、160;   名-1   大西岭            河西2   石龙崖(四等)      河西-三：控制网图二、 课程设计方法（1） 待定点高程的计算两种方法：简易水准测量平差计算和间接平差水准测量计算。（2） 闭合导线计算两种方法：简易闭合导线测量平差计算和间接平差闭合导线测量计算。 以上两道题目均用Excel编程进行公式编写验证，结果见附表一、二。（3） 平差易结算题目

38、（平面控制网解算数据和高程控制网为例）根据题目已知提供的数据用记事本进行数据文件的编写。 如下图结果： 平面网数据文件高程网数据文件将该文件以平差文件.txt为文件名保存，打开平差易软件，在文件选项中打开所保存的文件平差文件.txt,软件会根据输入的数据自动计算出其他4个未知点的坐标并显示平差略图。如图所示：点击平差选项选择平差计算选项，进行自动的平差计算得到如图所示的结果：点击成果选项依次选择输出闭合差统计表、输出平差结果到WORD、输出平差概略图。三、 计算成果及示意图1、 水准测量计算成果： （1） 简易平差水准测量计算步骤：（2）间接平差水准测量计算步骤：如下所示：2、 闭合导线测量计

39、算成果： （1） 简易平差闭合导线测量计算步骤：（2） 条件平差闭合导线测量计算步骤：如下所示：3、 平差易解算成果（1） 平面控制网解算成果：平差概略图平差计算后坐标：控 制 网 平 差 报 告控制网概况计算软件：南方平差易2005网名：平面控制网计算 计算日期：2013-01-02观测人：赵磊 记录人：赵磊 计算者：赵磊 检查者：测量单位：m 备注：平面控制网等级：国家二等，验前单位权中误差：1.20(s)已知坐标点个数：2未知坐标点个数：4未知边数：4最大点位误差小叶山 = 1076.9047 (m)最小点位误差河西 = 503.1562 (m)平均点位误差 = 811.4839 (m)

40、最大点间误差 = 1113.4078(m)最大边长比例误差 = 10平面网验后单位权中误差 = 15793.48 (s)边长统计总边长：19874.402(m),平均边长：4968.600(m),最小边长：4189.124(m),最大边长：5669.269(m)闭合差统计报告序号:<1>:闭合导线路径：石龙崖-河西-大西岭-煤沟角度闭合差=-2.00(s),限差=±4.80(s)序号:<2>:闭合导线路径：红土巷-小叶山-大西岭-河西角度闭合差=3.40(s),限差=±4.80(s)起算点数据表点名X(m)Y(m)H(m)备注煤沟4121088.50

41、00359894.0000石龙崖4127990.1000355874.6000方向观测成果表测站照准方向值(dms)改正数(s)平差后值(dms)备注煤沟石龙崖0.000000大西岭72.102840-5339.6370.412877石龙崖河西0.000000煤沟66.272890-1232.1366.065677河西红土巷0.000000大西岭85.1337409411.3887.502878石龙崖217.3712606782.04219.301464红土巷小叶山0.000000河西79.09487017239.6983.570839小叶山大西岭0.000000红土巷72.245640-14

42、469.5368.234687大西岭煤沟0.000000河西88.5829509199.1091.314860小叶山212.100360-2979.04211.202456距离观测成果表测站照准距离(m)改正数(m)平差后值(m)方位角(dms)石龙崖河西5564.59200.27445564.866483.400580河西红土巷4451.41702.72924454.146244.095116河西石龙崖5564.59200.27445564.8664263.400580红土巷小叶山5669.269034.90185704.1708140.124277红土巷河西4451.41702.72924

43、454.1462224.095116小叶山大西岭4189.12362.26684191.3904251.485590小叶山红土巷5669.269034.90185704.1708320.124277平面点位误差表点名长轴(m)短轴(m)长轴方位(dms)点位中误差(m)备注河西502.660422.3307173.201564503.1562红土巷865.6804149.9802154.065832878.5764小叶山1059.3054193.89673.0659681076.9047大西岭752.3707231.898410.063709787.2982平面点间误差表点名点名长轴MT(m)

44、短轴MD(m)D/MD长轴方位T(dms)平距D(m)煤沟大西岭787.2982659.66151010.0637096598.3508石龙崖河西503.156222.5179247173.2015645564.8664河西红土巷519.285926.1947170174.3032334454.1462河西大西岭478.0433289.1652131.0902623729.8912红土巷小叶山503.156222.5179247173.2015645704.1708小叶山大西岭547.837864.1900892.2843224191.3904控制点成果表点名X(m)Y(m)H(m)备注煤沟4

45、121088.5000359894.0000已知点石龙崖4127990.1000355874.6000已知点河西4128603.8191361405.5210红土巷4131798.9827364508.8011小叶山4127415.8053368159.1874大西岭4126107.7668364177.1290【闭合差统计表】=序号:<1>几何条件:闭合导线路径:石龙崖-河西-大西岭-煤沟角度闭合差=-2.00(s),限差=±4.80(s)=序号:<2>几何条件:闭合导线路径:红土巷-小叶山-大西岭-河西角度闭合差=3.40(s),限差=±4.80

46、(s)【方向改化概算成果表】测站 照准 角度(dms) 改正数(s) 改正后角度(m)-煤沟 煤沟 0.000000 0.00 0.000000 煤沟 煤沟 72.102840 -0.79 72.102761 石龙崖 石龙崖 0.000000 0.00 0.000000 石龙崖 石龙崖 66.272890 -2.74 66.272616 河西 河西 0.000000 0.00 0.000000 河西 河西 85.133740 -2.05 85.133535 河西 河西 217.371260 -1.32 217.371128 红土巷 红土巷 0.000000 0.00 0.000000 红土巷

47、红土巷 79.094870 0.54 79.094924 小叶山 小叶山 0.000000 0.00 0.000000 小叶山 小叶山 72.245640 1.99 72.245839 大西岭 大西岭 0.000000 0.00 0.000000 大西岭 大西岭 88.582950 2.63 88.583213 大西岭 大西岭 212.100360 2.06 212.100566 【边长改化概算成果表】测站 照准 边长(m) 改正数(m) 改正后边长(m)-石龙崖 河西 5564.5920 1.3691 5565.9611 河西 石龙崖 5564.5920 1.3691 5565.9611 河

48、西 红土巷 4451.4170 1.0288 4452.4458 红土巷 河西 4451.4170 1.0288 4452.4458 红土巷 小叶山 5669.2690 1.2506 5670.5196 小叶山 红土巷 5669.2690 1.2506 5670.5196 小叶山 大西岭 4189.1236 0.9303 4190.0539 【边长气象改正成果表】测站 照准 边长(m) 改正数(m) 改正后边长(m)-石龙崖 河西 5565.9611 1.5307 5567.4918 河西 红土巷 4452.4458 1.2245 4453.6702 河西 石龙崖 5565.9611 1.53

49、07 5567.4918 红土巷 小叶山 5670.5196 1.5594 5672.0790 红土巷 河西 4452.4458 1.2245 4453.6702 小叶山 大西岭 4190.0539 1.1523 4191.2062 小叶山 红土巷 5670.5196 1.5594 5672.0790 （2） 高程控制网解算成果：控 制 网 平 差 报 告控制网概况计算软件：南方平差易2005网名：高程计算计算日期：2012-12-30观测人：赵磊 记录人：赵磊计算者：赵磊检查者：测量单位：m备注：BJW高程控制网等级：国家三等已知高程点个数：2 未知高程点个数：4 每公里高差中误差 = -0

50、.00 (mm)最大高程中误差 = -9999999000.00 (mm)最小高程中误差河西 = -1.#J(mm)平均高程中误差 = -1.#J(mm)规范允许每公里高差中误差 = 6(mm)观测测段数：0闭合差统计报告序号:<1>:闭合水准路径：河西-大西岭-煤沟高差闭合差=2.00(mm),限差=±50 * SQRT(2.994)=±86.52(mm)路线长度=-2.997(km)序号:<2>:闭合水准路径：河西-红土巷-煤沟高差闭合差=-3.00(mm),限差=±50 * SQRT(1.996)=±70.64(mm)路线长

51、度=-1.999(km)序号:<3>:闭合水准路径：石龙崖-红土巷-河西高差闭合差=-12.00(mm),限差=±50 * SQRT(1.996)=±70.64(mm)路线长度=-1.999(km)序号:<4>:闭合水准路径：大西岭-小叶山-河西高差闭合差=21.00(mm),限差=±50 * SQRT(1.996)=±70.64(mm)路线长度=-1.999(km)起算点数据表点名X(m)Y(m)H(m)备注煤沟748.7130石龙崖720.1230高差观测成果表测站照准距离高差(m)高差较差(m)较差限差(m)煤沟河西-9.6

52、820石龙崖河西18.9170石龙崖红土巷8.0100河西大西岭15.5730河西小叶山17.4850大西岭煤沟-5.8890大西岭小叶山1.9330红土巷河西10.8950红土巷煤沟20.5740高程平差结果表点号高差改正数(m)改正后高差(m)高程中误差(m)平差后高程(m)备注煤沟0.0000748.7130已知点河西0.0000-9.6820-1.#IND739.0347石龙崖0.0000720.1230已知点河西0.000018.9170-1.#IND739.0347石龙崖0.0000720.1230已知点红土巷0.00008.0100-1.#IND728.1372河西-1.#IND

53、739.0347大西岭0.000015.5730-1.#IND754.6012河西-1.#IND739.0347小叶山0.000017.4850-1.#IND756.5269大西岭-1.#IND754.6012煤沟0.0000-5.88900.0000748.7130已知点大西岭-1.#IND754.6012小叶山0.00001.9330-1.#IND756.5269红土巷-1.#IND728.1372河西0.000010.8950-1.#IND739.0347红土巷-1.#IND728.1372煤沟0.000020.57400.0000748.7130已知点控制点成果表点名H(m)备注点名H(m)备注煤沟748.7130已知点石龙崖720.1230已知点河西739.0347大西岭754.6012小叶山756.5269红土巷728.1372【闭合差统计表】=序号:<1>几何条件:闭合水准路径:河西-大西岭-煤沟高差闭合差=2.00(mm),限差=±86.52(mm)=序号:<2>几何条件:闭合水准路径:河西-红土巷-煤沟高差闭合差=-3.00(mm),限差=±70.64(mm)=序号:&l