控制结构程序设计实验报告

《测绘程序设计〔VC.net〕》上机实验报告〔VisualC++.Net〕班级：学号：姓名：序号：二零一零年三月实验2控制结构程序设计一、实验目的掌握VC++.net语言的根本语法；理解顺序结构、选择结构和循环结构程序设计的特点及应用；掌握对基于对话框的MFC应用程序设计方法；掌握一些简单算法二、实验内容编写前方交会的程序设计思路：通过反正切求得的角度范围是“-90—90”，而方位角的取值范围是“0—360”，因此需要通过方位角的象限来进行转换。还有一点不容无视，反正切函数求出的角度是弧度，而需要得到的方位角显示的是度、分、秒。因此需要转换。当dx>0时 dy>0，nQuadrant=1，Rad=atan(dy/dx)*180/PI dy<0, nQuadrant==4,Rad=(atan(dy/dx)+2*PI)*180/PI dy=0,Rad=0;当dx<0时， dy>0，nQuadrant=2，Rad=(atan(dy/dx)+PI)*180/PIdy<0,nQuadrant=3,Rad=(atan(dy/dx)+PI)*180/PI dy=0，Rad=180当dx=0时 dy>0，Rad=90 dy<0，Rad=270 dy=0，那么两点重合，方位角不存在了计算出弧度(Rad)后，再将其转化为度分秒输出就完成了。 界面设计：界面由5个文本框、5个静态框和2个命令按钮组成，需要完成输入2点坐标，输出方位角的功能其中文本控件属性设置为:IDIDC_EDIT1IDC_EDIT2IDC_EDIT3IDC_EDIT4IDC_EDIT5添加变量X1Y1X2Y2A主要代码：文件名TriAzimuthDlg.cpp#include"stdafx.h"#include"TriAzimuth.h"#include"TriAzimuthDlg.h"#include"math.h"…….voidCTriAzimuthDlg::OnBnClickedCancel(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 OnCancel();}constdoublePI=3.1415926;voidCTriAzimuthDlg::OnBnClickedOk(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 //OnOK();}//将弧度转化成度分秒形式doubleRad_To_Dms(doubleRad){ doubledDeg,dDms;//十进制角度及度分秒格式角度，控制变量 //用于存放度分秒三个值的变量 intiDegree,iMin; doubledSec; doubledTmp; dDeg=Rad*180/PI;//弧度转化为度 //度转化成度分秒iDegree=int(dDeg); dTmp=(dDeg-iDegree)*60; iMin=int(dTmp); dSec=(dTmp-iMin)*60; dDms=iDegree+double(iMin)/100+dSec/10000; returndDms; }voidCTriAzimuthDlg::OnBnClickedButton1(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 UpdateData(TRUE); doubledx,dy; doubleRad;//弧度，控制变量 dx=X2-X1; dy=Y2-Y1; if(dx>0) { if(dy>0) Rad=atan(dy/dx);//A为第一象限角 elseif(dy<0) Rad=atan(dy/dx)+2*PI;//A为第四象限角 else Rad=0;//A=0度 } elseif(dx<0) { if(dy>0) Rad=atan(dy/dx)+PI;//A为第二象限角 elseif(dy<0) Rad=atan(dy/dx)+PI;//A为第三象限角 else Rad=180;//A=180度 } else { if(dy>0) Rad=90;//A=90度 elseif(dy<0) Rad=270;//A=270度 else MessageBox(_T("两点重合，无方位角")); } A=Rad_To_Dms(Rad);//将弧度转化为度分秒形式 UpdateData(FALSE);}运行结果：输入两点坐标之后，单击计算，可得方位角，以上方位角表示的是45°00′0000276342″空间直角坐标系与大地坐标系的相互转换设计思路：大地坐标系转化为笛卡尔坐标系：首先通过的长半径a和扁率α求出偏心率e和卯酉圈曲率半径N；再根据以下公式可求得笛卡尔坐标。X=(N+H)cosBcosLY=(N+H)cosBcosLZ=[N(1-e*e)+H]sinB笛卡尔坐标系转化为大地坐标系：过程见流程图的长半径a和扁率α的长半径a和扁率α求偏心率e求偏心率e输入笛卡尔坐标X、Y、Z输入笛卡尔坐标X、Y、ZB_Rad(B的弧度)赋值为0.0B_Rad(B的弧度)赋值为0.0将变量H的值赋给H0将变量H的值赋给H0True依次求出N,B_Rad,,H,dH(dH=H-H0)依次求出N,B_Rad,,H,dH(dH=H-H0)dH>0.00001dH>0.00001false求得B_Rad及H求得B_Rad及H根据X、Y的符号和反正切公式求出根据X、Y的符号和反正切公式求出L_Rad将L_Rad、B_Rad将L_Rad、B_Rad转化为度分秒形式输出L、B、H输出L、B、H界面设计：界面由6个文本框、6个静态框和4个命令按钮组成〔具体见运行结果〕主要代码：列出程序的代码，按文件依次列出。注意代码的书写格式和注释文件ConCoordinateDlg.cpp#include"stdafx.h"#include"ConCoordinate.h"#include"ConCoordinateDlg.h"#include"math.h"……voidCConCoordinateDlg::OnBnClickedCancel(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 OnCancel();}constdoublea=6378137.0;//椭球长半径aconstdoublef=1/298.257223563;//扁率fconstdoublePI=3.1415926;voidCConCoordinateDlg::OnBnClickedOk(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 L=0; B=0; H=0; X=a; Y=0; Z=0; UpdateData(FALSE); //OnOK();}//将弧度转化成度分秒形式doubleRad_To_Dms(doubleRad){ doubledDeg,dDms;//十进制角度及度分秒格式角度，控制变量 //用于存放度分秒三个值的变量 intiDegree,iMin; doubledSec; doubledTmp; dDeg=Rad*180/PI;//弧度转化为度 //度转化成度分秒iDegree=int(dDeg); dTmp=(dDeg-iDegree)*60; iMin=int(dTmp); dSec=(dTmp-iMin)*60; dDms=iDegree+double(iMin)/100+dSec/10000; returndDms; }//将度分秒形式转化为弧度doubleDms_To_Rad(doubledDms){ intiDegree,iMin; doubledSec;//分别用于存放度、分、秒值的变量 doubledDeg;//十进制角度，控制变量doubledRad;//弧度 iDegree=int(dDms);//截取度 iMin=int((dDms-iDegree)*100);//截取分dSec=((dDms-iDegree)*100-iMin)*100;//获取秒dDeg=iDegree+double(iMin)/60+dSec/3600;//先把分秒转化成度，再相加dRad=dDeg*PI/180;//转化为弧度 returndRad;}voidCConCoordinateDlg::OnBnClickedButton1(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 UpdateData(TRUE);//将度分秒转化成弧度 doubleL_Rad,B_Rad;//弧度 //将度分秒转化为弧度L_Rad=Dms_To_Rad(L); B_Rad=Dms_To_Rad(B); doublee,N;//定义椭球偏心率e和卯酉圈曲率半径N e=sqrt(2*f-f*f); N=a/sqrt(1-e*e*sin(B_Rad)*sin(B_Rad)); X=(N+H)*cos(B_Rad)*cos(L_Rad);Y=(N+H)*cos(B_Rad)*sin(L_Rad); Z=(N*(1-e*e)+H)*sin(B_Rad); UpdateData(FALSE);}voidCConCoordinateDlg::OnBnClickedButton2(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 UpdateData(TRUE); doubleL_Rad; doubleB_Rad=0.0;//弧度 doublee,N;//定义椭球偏心率e和卯酉圈曲率半径N doubleH0;//循环中存储上一个H的变量 doubledH;//储存H增量值的变量 e=sqrt(2*f-f*f); do//迭代循环求H及B { H0=H; N=a/sqrt(1-e*e*sin(B_Rad)*sin(B_Rad));B_Rad=atan(Z/sqrt(X*X+Y*Y)/(1-e*e*N/(N+H))); H=sqrt(X*X+Y*Y)/cos(B_Rad)-N; dH=H-H0; }while(fabs(dH)>0.00001); B=Rad_To_Dms(B_Rad);//求B if(Y>0)//分情况讨论经度 { if(X>0) L_Rad=atan(Y/X); elseif(X<0) L_Rad=atan(Y/X)+PI; else L_Rad=PI/2; } elseif(Y<0) { if(X>0) L_Rad=atan(Y/X); elseif(X<0) L_Rad=atan(Y/X)-PI; else L_Rad=-PI/2; } else { if(X>0) L_Rad=0; elseif(X<0) L_Rad=PI; else MessageBox(_T("该点在地轴上")); } L=Rad_To_Dms(L_Rad);//求L UpdateData(FALSE); }运行结果：如下图，输入笛卡尔坐标X、Y、Z，单击“笛卡尔转大地”即可获得大地坐标L、B、H。同理输入大地坐标，单击“大地转笛卡尔”即可获得笛卡尔坐标。设计技巧：这个程序存在大量角度的转换，既需要将弧度化成度分秒，有需要将度分秒化成弧度，因此可事先为它们分别编写函数，程序中遇到坐标转换就可以直接调用，方便简洁。前方交会计算设计思路：程序中设计度分秒形式与弧度的转换，可以编写一个将度分秒转化为弧度的函数函数，将观测值转化为弧度形式。具体步骤为=1\*GB3①调用将度分秒转化为弧度的函数将观测角度转化为弧度②根据三个点坐标计算⊿ABC的三条边长a,b,c③由余弦定理分别求得角A、B、C的弧度值④对求得的六个弧度求正切值。⑤求分别三个一直点的权值⑥求出P点坐标界面设计：控件比拟多，有11个文本框、11个静态框和2个命令按钮。〔具体界面见运行结果的截图〕主要代码：列出程序的代码，按文件依次列出。注意代码的书写格式和注释文件ResectionDlg.cppvoidCResectionDlg::OnBnClickedCancel(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 OnCancel();}voidCResectionDlg::OnBnClickedOk(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 OnOK();}constdoublePI=3.1415926;//将度分秒形式转化为弧度doubleDms_To_Rad(doubledDms){ intiDegree,iMin; doubledSec;//分别用于存放度、分、秒值的变量 doubledDeg;//十进制角度，控制变量doubledRad;//弧度 iDegree=int(dDms);//截取度 iMin=int((dDms-iDegree)*100);//截取分dSec=((dDms-iDegree)*100-iMin)*100;//获取秒dDeg=iDegree+double(iMin)/60+dSec/3600;//先把分秒转化成度，再相加dRad=dDeg*PI/180;//转化为弧度 returndRad;}voidCResectionDlg::OnBnClickedButton2(){ //TODO:在此添加控件通知处理程序代码 UpdateData(TRUE); doublea,b,c;//边长 doubleA,B,C;//存储三个内角值的变量 doublePa,Pb,Pc;//权值变量 doubleRadP1,RadP2,RadP3;//三个观测角的弧度转化值 RadP1=Dms_To_Rad(P1); RadP2=Dms_To_Rad(P2); RadP3=Dms_To_Rad(P3);//P1,P2,P3为观测角//求三角形边长 a=sqrt((Xc-Xb)*(Xc-Xb)+(Yc-Yb)*(Yc-Yb)); b=sqrt((Xc-Xa)*(Xc-Xa)+(Yc-Ya)*(Yc-Ya)); c=sqrt((Xb-Xa)*(Xb-Xa)+(Yb-Ya)*(Yb-Ya)); //求三角形三内角 A=acos((b*b+c*c-a*a)/(2*b*c)); B=acos((a*a+c*c-b*b)/(2*a*c)); C=acos((a*a+b*b-c*c)/(2*a*b)); //求权值 Pa=tan(RadP1)*tan(A)/(tan(RadP1)-tan(A)); Pb=tan(RadP2)*tan(B)/(tan(RadP2)-tan(B)); Pc=tan(RadP3)*tan(C)/(tan(RadP3)-tan(C));//求待测点坐标 Xp=(Pa*Xa+Pb*Xb+Pc*Xc)/(Pa+Pb+Pc); Yp=(Pa*Ya+Pb*Yb+Pc*Yc)/(Pa+Pb+Pc); UpdateData(FALSE);}运行结果：输入三个点坐标及按个观测角度值，单击“计算”即显示出P点坐标。总结这次试验内容很多，三个程序涵盖了顺序结构、选择结构和循环结构。试验过程中遇到了许多问题，通过不断的发现问题、解决问题，编程的根本功在一点点加强。在试验之前，老师对相关原理进行了讲解，实验指导书给出的计算方法、公式都很详实，所以在逻