畢業(yè)設(shè)計(jì)-- 水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差程序設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（畢業(yè)論文）</p><p>　　題 目：水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差程序設(shè)計(jì)</p><p>　　水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家大力于投資各種鐵路建設(shè)和公路建設(shè)，測(cè)繪工程的運(yùn)用也越來(lái)越突出。

2、以水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)的高程控制網(wǎng)在各類工程中隨處可見(jiàn)。 但觀測(cè)到的數(shù)據(jù)存在著各種各樣的誤差，這就需要我們通過(guò)簡(jiǎn)易平差或嚴(yán)密平差來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而使數(shù)據(jù)能夠達(dá)到工程的預(yù)期精度。</p><p>　　本文主要研究如何解決繪圖軟件行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理問(wèn)題。從水準(zhǔn)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，平差基本原理、調(diào)整模型，基本方程及其解，并對(duì)法方程組成，求解，平差值的計(jì)算及其精度評(píng)定作了介紹。和Visual studio6.0編程軟件的利用，利用C

3、語(yǔ)言是程序設(shè)計(jì)的相干事情。在今后的測(cè)量工作中，可結(jié)合實(shí)際平差方案進(jìn)行平差計(jì)算。</p><p>　　關(guān)鍵詞：平差模型；精度評(píng)定；程序設(shè)計(jì)</p><p>　　Leveling Network Adjustment Program Design</p><p><b>　　摘 要</b></p><p><b>

4、　　Abstract</b></p><p>　　In recent years, with China's rapid economic development, the state vigorously investment in all kinds of railway construction and road construction, the use of mapping proj

5、ect is also more and more prominent. In order to control the network level network in various engineering in everywhere. But the observed data exist various error, this needs us through simple adjustment or rigorous adju

6、stment for data processing, so that data to achieve the desired precision engineering.</p><p>　　本文主要研究的是如何解決測(cè)繪外業(yè)水準(zhǔn)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的軟件問(wèn)題。從水準(zhǔn)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，平差基本原理、平差模型、基礎(chǔ)方程及其求解、法方程的組成及解算、平差值的計(jì)算及其精度評(píng)定、粗差剔除等方面進(jìn)行介紹。并利用Visual Studio6.

7、0編程軟件，采用C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行相關(guān)的程序設(shè)計(jì)。在以后的測(cè)量工作中，可結(jié)合實(shí)際平差方案進(jìn)行平差計(jì)算。</p><p>　　This paper mainly studies how to solve the problem of mapping software industry standard network data processing. From the structure adjustment of

8、 leveling network, the basic principle, adjustment model, basic equation and its solution, and the composition of the solution of equations, adjustment calculation and precision evaluation, gross error elimination are in

9、troduced as well. And the use of Visual Studio6.0 programming software, using C programming language is related to program design. The</p><p>　　Key words: adjustment model；the accuracy assessment；program des

10、ign</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒 論1</b></p><p>　　1.1研究背景及意義1</

11、p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3本文研究的具體內(nèi)容2</p><p>　　第二章 條件平差數(shù)學(xué)模型3</p><p>　　2.1 條件平差模型3</p><p>　　2.1.2測(cè)角網(wǎng)條件方程6</p><p>　　2.1.3測(cè)邊網(wǎng)條件方程8</p&

12、gt;<p>　　2.1.4以坐標(biāo)為觀測(cè)值的條件方程11</p><p>　　2.2精度評(píng)定13</p><p>　　2.3條件平差的計(jì)算步驟17</p><p>　　第三章 水準(zhǔn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.1水準(zhǔn)測(cè)量18</p><p>　　3.1.1水準(zhǔn)網(wǎng)的基本概念18</

13、p><p>　　3.2水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)19</p><p>　　3.2.1國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)19</p><p>　　3.2.2水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)要求20</p><p>　　第四章 C語(yǔ)言介紹21</p><p>　　4.1C語(yǔ)言的基本概念21</p><p>　　4.2C語(yǔ)言的介紹22</

14、p><p>　　4.2.1C語(yǔ)言的特點(diǎn)22</p><p>　　第五章 程序設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.1 水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差和測(cè)角網(wǎng)條件平差實(shí)例24</p><p>　　5.1.1水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差24</p><p>　　5.1.2測(cè)角網(wǎng)條件平差27</p><p>　　5.2程序代碼

15、32</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)57</b></p><p>　　附錄A：外文文獻(xiàn)58</p><p>　　附錄B：中文譯文70</p><p><b>　　致謝76</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></

16、p><p>　　1.1研究背景及意義</p><p>　　施工測(cè)量工作是非?；镜?，重要環(huán)節(jié)。對(duì)于建設(shè)工程的驗(yàn)收，項(xiàng)目具有指導(dǎo)性的，是不可替代的作用。測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)廣泛的應(yīng)用于地圖制圖學(xué)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)生產(chǎn)、城鄉(xiāng)規(guī)劃與發(fā)展、資源勘查與開(kāi)發(fā)、交通運(yùn)輸、水利建設(shè)、國(guó)土資源調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)、搶險(xiǎn)救災(zāi)和國(guó)防建設(shè)等主要領(lǐng)域，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)家建設(shè)提供基礎(chǔ)的空間位置信息和必要的圖件資料

17、。因此，重視測(cè)繪行業(yè)，以增加建設(shè)項(xiàng)目，同時(shí)有助于測(cè)繪行業(yè)增加的需求，可以帶來(lái)測(cè)繪行業(yè)快速的發(fā)展。</p><p>　　科學(xué)技術(shù)的成長(zhǎng)給測(cè)繪帶來(lái)了新的成長(zhǎng)機(jī)遇，尤其是GPS技術(shù)的成長(zhǎng)給測(cè)繪領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的功效，已經(jīng)替代了許多傳統(tǒng)的測(cè)量方法。相比傳統(tǒng)的測(cè)量方法，其測(cè)量的精度提高了很多。無(wú)論科學(xué)技術(shù)發(fā)展到如何的程度，其測(cè)量的精度有多高，但是其處理數(shù)據(jù)的方法和過(guò)程一般是不會(huì)變得。</p><p>

18、;　　對(duì)于不同的測(cè)量任務(wù)，我們需要布設(shè)相應(yīng)的控制網(wǎng)來(lái)滿足其精度需求，平面控制網(wǎng)、高程控制網(wǎng)、GPS控制網(wǎng)都屬于測(cè)量控制網(wǎng)。各高程控制點(diǎn)、水準(zhǔn)路線一起放入水準(zhǔn)路線網(wǎng)絡(luò)，相鄰的水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高度差經(jīng)由水準(zhǔn)測(cè)量算出，還應(yīng)該考慮到有關(guān)地球因素的影響，例如地球外部引力，地球自身的非均質(zhì)性。對(duì)所測(cè)高差進(jìn)行改正，爾后經(jīng)過(guò)統(tǒng)一的嚴(yán)密平差，確定出網(wǎng)中各水準(zhǔn)點(diǎn)的高程。測(cè)量任務(wù)的最主要的方面是控制網(wǎng)的精度，野外數(shù)據(jù)的采集能否滿足工程建設(shè)的具體要求，平差數(shù)據(jù)的處

19、理尤為重要，并且是指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量作業(yè)的關(guān)鍵。</p><p>　　尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益發(fā)展和以及矩陣代數(shù)、概率論等數(shù)學(xué)方面知識(shí)在嚴(yán)密平差中的運(yùn)用，使測(cè)量平差的理論更加完善，使測(cè)量平差從經(jīng)典平差理論到現(xiàn)在的近代平差理論，推動(dòng)了測(cè)量平差理論知識(shí)的發(fā)展，使經(jīng)典平差理論的數(shù)學(xué)模型得到了擴(kuò)展，提出了一些近代平差數(shù)據(jù)處理的新方法，如果相關(guān)平差，秩虧平差方法，后驗(yàn)估計(jì)的隨機(jī)模型，有偏估計(jì)等。近年來(lái)，導(dǎo)線的平差程序出現(xiàn)很多，這些

20、程序都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。近期開(kāi)發(fā)的平差程序有了很大的成長(zhǎng)和進(jìn)步，智能化自動(dòng)化解算水平在穩(wěn)步提高，功能在日趨完善，但或多或少的存在著些問(wèn)題，功能仍然需要進(jìn)一步的提升。利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段結(jié)合測(cè)量數(shù)據(jù)處理的專業(yè)知識(shí),編寫新的水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差軟件，實(shí)現(xiàn)水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差的自動(dòng)化和快捷化，大大提高工作上的效率，降低了數(shù)據(jù)處理人員對(duì)平差專業(yè)知識(shí)的依賴，同時(shí)也為測(cè)繪工作者帶來(lái)了極大的方便。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀&

21、lt;/p><p>　　測(cè)繪行業(yè)軟件的成長(zhǎng)是緊跟著計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的成長(zhǎng)的，測(cè)量的數(shù)據(jù)處理已不再人工化，而是向智能化和數(shù)字化成長(zhǎng)，而相應(yīng)的測(cè)量類軟件不足為奇。通過(guò)調(diào)查和市場(chǎng)研究，國(guó)內(nèi)外大型測(cè)繪儀器公司都研發(fā)了測(cè)繪領(lǐng)域的相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件，對(duì)一些科研實(shí)力雄厚較強(qiáng)的大學(xué)和測(cè)繪單位都有適合自己的一套軟件以及一些用于實(shí)際生產(chǎn)的數(shù)據(jù)處理軟件，但不同的軟件功能不同，且質(zhì)量不一，基本只能滿足測(cè)量生產(chǎn)任務(wù)的需要，但對(duì)于一些比較深層次的

22、數(shù)據(jù)處理功能并不能很好的完成，或者有錯(cuò)誤的，不合理的地方，如各種各樣的問(wèn)題，如數(shù)據(jù)輸入復(fù)雜，功能不完善，軟件界面友好的缺乏，而且軟件開(kāi)發(fā)商不是測(cè)量數(shù)據(jù)處理的專業(yè)人士，專業(yè)水平是值得商榷的，平差算法的具體使用不明確，平差計(jì)算精度是令人懷疑的，而且各個(gè)平差程序的平差結(jié)果都是不一樣的。目前應(yīng)用使用最普遍的平差軟件南方平差易、清華三維、科傻適普數(shù)據(jù)處理軟件是目前應(yīng)用的最普遍的平差軟件，但這些軟件或多或少的存在著一些問(wèn)題。國(guó)外的平差軟件數(shù)量比較巨

23、大，涵蓋內(nèi)容廣泛，但是軟件的操作不易被掌握，對(duì)于國(guó)內(nèi)用戶的現(xiàn)實(shí)需求并不是很適用，國(guó)外軟件的使用和測(cè)量數(shù)據(jù)處理的具體流程，和國(guó)內(nèi)的解決方式也有很大的差異，專門針對(duì)國(guó)內(nèi)</p><p>　　1.3本文研究的具體內(nèi)容</p><p>　　結(jié)合現(xiàn)有的理論，本文對(duì)平整算法的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究，包括：</p><p>　　（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分析和描述；</p>&l

24、t;p>　?。?）平差數(shù)據(jù)數(shù)學(xué)模型；</p><p>　　（3）最小二乘平差，自由網(wǎng)平差，擬穩(wěn)平差，其數(shù)學(xué)算法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法;</p><p>　?。?）水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)；</p><p>　?。?）平差結(jié)果的圖形顯示。</p><p>　　第二章 條件平差數(shù)學(xué)模型</p><p>　　測(cè)量數(shù)據(jù)的函數(shù)模型一般分為幾

25、何模型和物理模型或幾何、物理綜合模型。屬于幾何模型的有水準(zhǔn)網(wǎng)、測(cè)角網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS控制網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)等所建立的控制網(wǎng)數(shù)。與時(shí)間相關(guān)，考慮速度，加速度，位移，應(yīng)變和測(cè)量的描述和未知的模型之間的關(guān)系，為物理模型。</p><p>　　函數(shù)模型為線性模型和非線性模型的兩種。測(cè)量平差通常是基于線性模型。測(cè)量平差通常是基于線性模型的。當(dāng)函數(shù)模型為非線性函數(shù)時(shí)，總是用泰勒公式將其轉(zhuǎn)化成線性函數(shù)。</p><

26、p>　　2.1 條件平差模型</p><p>　　當(dāng)水準(zhǔn)網(wǎng)采用條件平差進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要知道部分已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，需要知道相鄰水準(zhǔn)點(diǎn)間的距離和高差。有了這些的基本條件以后，根據(jù)題目就可以確定出條件方程的必要觀測(cè)數(shù)，從而可以確定出條件方程的多余觀測(cè)數(shù)即可列出條件方程的個(gè)數(shù)。</p><p>　　2.1.1 平差原理 </p><p>　　在測(cè)量工作中，為了發(fā)現(xiàn)錯(cuò)

27、誤和提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，經(jīng)常有多余的觀察，從而產(chǎn)生平差問(wèn)題，如果一個(gè)幾何模型中有個(gè)多余觀測(cè)，就產(chǎn)生個(gè)條件方程，以條件方程為函數(shù)模型的平差方法，就是條件平差。</p><p>　　條件平差的數(shù)學(xué)模型為 </p><p><b>　　（2-1）</b></p><p><b>　　隨機(jī)模型為</b></p>

28、<p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　條件方程個(gè)數(shù)等于多余觀測(cè)數(shù)r，n為觀測(cè)值總個(gè)數(shù)，t為必要觀測(cè)數(shù)，存在關(guān)系：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　由于，從（2-1）式并不可以算出?的唯一解，但可按最小二乘原理（），可以求出的最可能值，從而可以計(jì)算出觀測(cè)值的

29、最可能值（又稱平差值）</p><p><b>　　（2-4）</b></p><p>　　將（2-1）式中的改寫成其估值（最或然值），條件方程變?yōu)?lt;/p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　條件平差是為了滿足r個(gè)條件方程的狀態(tài)求解條件下的最小二乘法（V TPV = min

30、）的V值，也就是數(shù)學(xué)中計(jì)算函數(shù)的極值。</p><p>　　設(shè)在某個(gè)測(cè)量作業(yè)中，有個(gè)觀測(cè)值，含有偶然誤差且相互獨(dú)立，相應(yīng)的權(quán)陣為，改正數(shù)為，平差值為，表示為, </p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　其中為對(duì)角陣；</b></p><p><b>　　

31、（2-7）</b></p><p>　　在這n個(gè)觀測(cè)值中，必要觀測(cè)數(shù)為t，r為多余觀測(cè)數(shù)?？梢粤谐鰎個(gè)平差值線性條件方程</p><p><b>　?。?-8)</b></p><p>　　式中，ai、bi、…、ri（ = 1,2,……n）為各平差值條件方程式中的系數(shù)，a0、b0、…、r0為各平差值條件方程式中的常數(shù)項(xiàng)。</p

32、><p>　　將（2-6）式代入（2-7）式，可以得到改正數(shù)條件方程式</p><p><b>　　（2-9）</b></p><p>　　式中wa、wb、…、wr稱為改正數(shù)條件方程的閉合差（或不符值），即</p><p><b>　?。?-10）</b></p><p><

33、;b>　　令</b></p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　?。?-7）、（2-8）和（2-9）式可分別表達(dá)成如下</p><p>　　（2-12） </p><p>　?。?-13）

34、 </p><p><b>　?。?-14） </b></p><p>　　按求函數(shù)極值的拉格朗日乘數(shù)法，引入乘系數(shù)（稱為聯(lián)系數(shù)向量），構(gòu)成函數(shù)：</p><p><b>　　（2-15）</b></p><p>　　為引入最小二乘法，將Φ對(duì)V求一階導(dǎo)數(shù)，并令其為零</p

35、><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　　得 </b></p><p><b>　　（2-17）</b></p><p>　　將上式兩邊左乘權(quán)逆陣P – 1，得</p><p><b>　?。?-18）&

36、lt;/b></p><p>　　此式稱為改正數(shù)方程。</p><p>　　解算基礎(chǔ)方程時(shí)，將（2-14）代入（2-11）式，得</p><p><b>　?。?-19）</b></p><p>　　令 （2-20）</p

37、><p>　　此式稱為聯(lián)系數(shù)法方程（簡(jiǎn)稱法方程），其純量形式為</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　取法方程的系數(shù)陣 AP-1AT = N，由上式易知N陣關(guān)于主對(duì)角線對(duì)稱，得法方程表達(dá)式</p><p>　?。?-22） 法方程數(shù)陣N的秩</p><p>

38、<b>　?。?-23）</b></p><p>　　即，N是一個(gè)r階的滿秩方陣，且可逆。將（2-22）式移項(xiàng)，得</p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　　上式兩邊左乘法方程系數(shù)陣N的逆陣N – 1，得聯(lián)系數(shù)K的唯一解：</p><p>　?。?-25）

39、 </p><p>　　將（2-25）式代入（2-17）或（2-18）式，可計(jì)算出V，再將V代入（2-7）,即可計(jì)算出所求的觀測(cè)值的最或然值。</p><p>　　通過(guò)觀測(cè)值的平差值，一些未知量的（如固定點(diǎn)的標(biāo)高，水平和垂直坐標(biāo)、邊的長(zhǎng)度，某個(gè)方向的方位角）的最可能的值的計(jì)算。</p><p>　　從上面的推導(dǎo)可以看出，K、V及都是由（

40、2-13）和（2-18）式解算出的，因此我們把（2-13）和（2-18）型方程合稱為條件平差的基礎(chǔ)方程</p><p>　　2.1.2測(cè)角網(wǎng)條件方程</p><p>　　在三角測(cè)量，以確定的平面三角形的每個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，必須建立平面坐標(biāo)系統(tǒng)。在平面坐標(biāo)系中，只要已知任意一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)、任意一條表邊的方位角和任意一條邊的邊長(zhǎng)，那么，這個(gè)平面圖形在平面坐標(biāo)系中的位置、大小和方向就唯一確定了。<

41、/p><p>　　圖2.1 測(cè)角中點(diǎn)三邊形</p><p>　　圖為一測(cè)角網(wǎng)，其中已知坐標(biāo)的三角點(diǎn)是A、B，未待定點(diǎn)是C和D，要確定待定點(diǎn)的坐標(biāo)，一共觀測(cè)了9個(gè)水平角，即，，（=1,2,3）。根據(jù)角度交會(huì)的原理知，以確定C，D兩個(gè)點(diǎn)的平面坐標(biāo)，必要觀測(cè)，例如測(cè)量和可計(jì)算D點(diǎn)坐標(biāo)，再測(cè)量和可確定待定點(diǎn)C。于是多余觀測(cè)數(shù)。故總共應(yīng)列出五個(gè)條件方程。</p><p>　　基

42、本條件方程有三種類型，以此為例說(shuō)明。</p><p>　　圖形條件（內(nèi)角和條件）</p><p>　　圖形化的條件是指平面多邊形的每個(gè)封閉，諸內(nèi)角平差值之和應(yīng)等于其應(yīng)有值?？梢粤谐鋈齻€(gè)圖形化條件，即</p><p><b>　?。?-26）</b></p><p><b>　　其最后形式為</b>&

43、lt;/p><p>　?。?-27） </p><p>　　2、圓周條件（水平條件）</p><p>　　對(duì)于中點(diǎn)多邊形來(lái)說(shuō)，如果只是為了滿足了上述三個(gè)圖形條件，還也不能保證幾何圖形可以完全關(guān)閉，因此還列出了圓周條件。由圖可列出一個(gè)圓周條件為 </p><p><b>　?。?-28）</b></p>

44、<p><b>　　或</b></p><p>　　， （2-29） </p><p>　　但這些條件方程都是（2-26）、（2-27）的線性組合，所以列出條件方程（2-28）、（2-29）后，不能再列出其他三角或多邊形角度和圖形的條件了。</p><p>　　3、極條件（邊長(zhǎng)條件）</p><p>

45、　　滿足上述四個(gè)條件方程的角值還不能使圖中的圖形完全閉合。為了使調(diào)整值滿足相應(yīng)的幾何要求，是一條不同的路線的邊的長(zhǎng)度計(jì)算應(yīng)該是相等的，即</p><p><b>　?。?-30）</b></p><p><b>　　或</b></p><p><b>　?。?-31）</b></p>&

46、lt;p><b>　　此即</b></p><p><b>　?。?-32）</b></p><p>　　此為邊長(zhǎng)條件方程。極條件方程不為線性形式，根據(jù)函數(shù)模型線性化的方法，將上式用臺(tái)勞公式展開(kāi)至一次項(xiàng)，可得線性形式的極條件方程。 </p><p><b>　?。?-33）</b></p&

47、gt;<p>　　這就是極條件方程的線性形式。</p><p>　　測(cè)角網(wǎng)是由三角形、大地四邊形和中點(diǎn)多邊形等三種基本圖形相互鄰接或相互重疊而成的。綜上所述：三角形中有一個(gè)多余觀測(cè)值，應(yīng)列一個(gè)圖形條件；大地四邊形有四個(gè)多余觀測(cè)條值，應(yīng)列三個(gè)圖形條件和一個(gè)極條件；中點(diǎn)邊形有個(gè)多余觀測(cè)值，應(yīng)列個(gè)圖形條件、一個(gè)圓周條件和一個(gè)極條件[ ]。</p><p>　　2.1.3測(cè)邊網(wǎng)條件方

48、程</p><p>　　和測(cè)角網(wǎng)一樣，測(cè)邊網(wǎng)也可分解為三角形、大地四邊形和中點(diǎn)多邊形等三種基本圖形。對(duì)于測(cè)邊三角形，決定其形狀和大小的必要觀測(cè)為三條邊長(zhǎng)，即，此時(shí)，說(shuō)明測(cè)邊三角形不存在條件方程。對(duì)于大地四邊形，要確定第一個(gè)三角形，必須觀測(cè)其中3條邊長(zhǎng)，要確定第二個(gè)三角形只需再增加2條邊長(zhǎng)，所以要確定一個(gè)四邊形的圖形，必須觀測(cè)5條邊長(zhǎng)，即，所以存在一個(gè)條件方程。對(duì)于中點(diǎn)多邊形，例如中點(diǎn)五邊形，它由四個(gè)獨(dú)立三角形構(gòu)成

49、，此時(shí)，故有。因此，測(cè)邊網(wǎng)中的中點(diǎn)多邊形與大地四邊形個(gè)數(shù)之和，即為該網(wǎng)條件方程總數(shù)，稱為圖形條件。</p><p>　　以角度改正數(shù)表示的條件方程</p><p>　　在測(cè)邊網(wǎng)中由觀測(cè)邊長(zhǎng)算出角值，此時(shí)，平差值條件方程為</p><p>　　圖2.2 測(cè)邊大地四邊形</p><p>　?。?-34） </p><p

50、>　　以角度改正數(shù)表示的圖形條件為</p><p><b>　?。?-35）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　?。?-36) </p><p>　　在圖的測(cè)邊中點(diǎn)三邊形中，以角度改正數(shù)表示的圖形條件為</p><p>　　圖

51、2.3 測(cè)邊中點(diǎn)三邊形</p><p><b>　?。?-37）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　?。?-38）</b></p><p>　　上述條件中角度改正數(shù)必須代換成觀測(cè)值（邊長(zhǎng)）的改正數(shù)，才是圖形條件的最終形式。為此，必須找

52、出邊長(zhǎng)改正數(shù)和角度改正數(shù)之間的關(guān)系式。</p><p>　　2、角度改正數(shù)與邊長(zhǎng)改正數(shù)的關(guān)系式</p><p>　　圖2.4 測(cè)邊三角形</p><p><b>　　在圖中由余弦定理知</b></p><p><b>　?。?-39）</b></p><p><b&g

53、t;　　微分得</b></p><p><b>　?。?-40）</b></p><p><b>　?。?-41）</b></p><p><b>　　又因?yàn)?lt;/b></p><p><b>　?。?-42）</b></p>&l

54、t;p><b>　?。?-43）</b></p><p><b>　?。?-44）</b></p><p><b>　　故有</b></p><p><b>　?。?-45）</b></p><p>　　將上式中的微分換成相應(yīng)的改正數(shù)，同時(shí)考慮到式中

55、的單位是弧度，而角度改正數(shù)是以秒為單位的，故上式可寫成：</p><p><b>　　（2-46）</b></p><p>　　這就是角度改正數(shù)與三個(gè)邊長(zhǎng)改正數(shù)之間的關(guān)系式稱為角度改正數(shù)方程。</p><p>　　3、以邊長(zhǎng)改正數(shù)表示的圖形條件方程</p><p>　　圖中角、及的角度改正數(shù)方程分別為</p>

56、<p><b>　　（2-47）</b></p><p><b>　?。?-48）</b></p><p><b>　　（2-49）</b></p><p>　　式中，、即 分別是從點(diǎn)向角對(duì)邊所作的高。將上面三式代入（2-46）式，按的順序并項(xiàng)，即得四邊形的以邊長(zhǎng)改正數(shù)表示的圖形條件：

57、 </p><p><b>　?。?-50）</b></p><p>　　如果圖形條件中出現(xiàn)已知邊時(shí)，在條件方程中要把相應(yīng)于該邊的改正數(shù)項(xiàng)舍去。</p><p>　　2.1.4以坐標(biāo)為觀測(cè)值的條件方程</p><p>　　數(shù)字化所得的數(shù)據(jù)是數(shù)字化儀或掃描儀對(duì)地面點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)字化得出的坐標(biāo)值，該坐標(biāo)值是儀器機(jī)械坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)，

58、經(jīng)坐標(biāo)變換得地面坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)值。</p><p>　　1、直角與直線型的條件方程</p><p>　　設(shè)有數(shù)字化坐標(biāo)觀測(cè)值、和，如圖所示。坐標(biāo)平差值為，，為應(yīng)有值，如果兩條直線垂直，則或；如、、三個(gè)點(diǎn)在同一直線上，則或。故有條件方程為</p><p><b>　?。?-51）</b></p><p><b>

59、　　或</b></p><p><b>　?。?-52）</b></p><p><b>　　式中左端的第一項(xiàng)為</b></p><p><b>　　（2-53）</b></p><p>　　將上式按臺(tái)勞公式展開(kāi)得</p><p><b

60、>　?。?-54）</b></p><p><b>　　最后得條件方程</b></p><p><b>　?。?-55）</b></p><p>　　及 (2-56）</p><p><b>　　（2-57）</b></p><p>

61、;　　2、距離型的條件方程</p><p>　　數(shù)字化所得的兩點(diǎn)間的距離應(yīng)與已知值相符合，為此所組成的條件方程稱為距離型條件方程。</p><p>　　設(shè)點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離已知值為，則其條件方程為</p><p><b>　?。?-58）</b></p><p>　　將數(shù)字化坐標(biāo)觀測(cè)值及其改正數(shù)代入，并用臺(tái)勞公式展開(kāi)取至一

62、次項(xiàng)，得條件方程為</p><p><b>　?。?-59）</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　?。?-60）</b></p><p><b>　　2.2精度評(píng)定</b></p><p>&

63、lt;b>　　1、平差值函數(shù)</b></p><p>　　在第一個(gè)問(wèn)題中已經(jīng)闡述了計(jì)算未知量最或然值的原理和公式，下面來(lái)論述測(cè)量平差的第二個(gè)任務(wù)，即評(píng)定測(cè)量成果的精度。精度評(píng)定包括單位權(quán)方差和單位權(quán)中誤差的計(jì)算、平差值函數(shù)的協(xié)因F及其中誤差的計(jì)算等[ ]。 </p><p>　　在第二章中已經(jīng)介紹過(guò)，當(dāng)已知單位權(quán)方差時(shí)，如果知道某量的權(quán)為，則該量的方差為。在實(shí)際工作中，由

64、于觀測(cè)值的個(gè)數(shù) 是有限值，因此，只能求出的估值和的估值。則有</p><p>　?。?-61） </p><p><b>　　估值形式為 </b></p><p>　?。?-62） 根據(jù)協(xié)因數(shù)的定義，

65、有了單位權(quán)方差和某平差值函數(shù)的驗(yàn)后協(xié)因數(shù)陣QFF ，也可按下式計(jì)算該平差值向量的協(xié)方差陣</p><p>　　（2-63） </p><p>　　例如，已知觀測(cè)值的平差值的協(xié)因數(shù)陣，則的協(xié)方差陣為</p><p><b>　?。?-64）</b></p><p

66、>　　下面，我們分別討論單位權(quán)中誤差和平差值函數(shù)協(xié)因數(shù)陣QFF的計(jì)算方法。</p><p>　　單位權(quán)中誤差的計(jì)算公式為</p><p><b>　　(2-65）</b></p><p>　　在一般情況下，觀測(cè)值的真誤差△是不知道的，也就不可能利用上式計(jì)算單位權(quán)中誤差。但在條件平差中，可以通過(guò)觀測(cè)值的改正數(shù)V來(lái)計(jì)算單位權(quán)方差和中誤差：&l

67、t;/p><p><b>　　（2-66）</b></p><p>　?。?-67） </p><p>　　式中r為多余觀測(cè)值個(gè)數(shù)，r = n – t。</p><p>　　在（2-61）中，須先算出VTPV的值，才能計(jì)算單位權(quán)中誤差。VTPV可用下列幾種方法計(jì)

68、算：</p><p>　?。?）直接利用定義式計(jì)算。</p><p><b>　　純量形式為</b></p><p>　?。?-68） </p><p>　　（2）由（2-19）和（2-13）式導(dǎo)出</p><p><b>　?。?-69）</b>&l

69、t;/p><p><b>　　即</b></p><p>　?。?-70） </p><p><b>　　其純量形式為</b></p><p><b>　　（2-71）</b></p><p&

70、gt;<b>　　2、協(xié)因數(shù)陣</b></p><p>　　條件平差的基本向量L、W、K、V、都可以表達(dá)成隨機(jī)向量L的函數(shù)</p><p><b>　　（2-72） </b></p><p><b>　?。?-73）</b></p><p><b>　?。?-74

71、）</b></p><p>　　（2-75） </p><p><b>　?。?-76） </b></p><p>　　將向量L、K、V、組成列向量，并以Z表示之</p><p>　　式中等號(hào)右端第二項(xiàng)是與觀測(cè)值無(wú)關(guān)的常數(shù)項(xiàng)陣，按協(xié)因數(shù)傳播律，得Z的協(xié)因數(shù)陣為</p>&l

72、t;p><b>　　=</b></p><p><b>　　整理后得</b></p><p><b>　?。?-77）</b></p><p>　　由上式可見(jiàn)，平差值與閉合差W、聯(lián)系數(shù)K、改正數(shù)V是不相關(guān)的統(tǒng)計(jì)量，又由于它們都是服從正態(tài)分布的向量，所以與W、K、V也是相互獨(dú)立的向量。</p

73、><p>　　3、平差值函數(shù)的協(xié)因數(shù)</p><p>　　在條件平差中，平差計(jì)算后，首先得到的是各個(gè)觀測(cè)量的平差值。例如，水準(zhǔn)網(wǎng)中的高差觀測(cè)值的平差值，測(cè)角網(wǎng)中的觀測(cè)角度的平差值，導(dǎo)線網(wǎng)中的角度觀測(cè)值和各導(dǎo)線邊長(zhǎng)觀測(cè)值的平差值等。而我們進(jìn)行測(cè)量的目的，往往是要得到待定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程值、未知點(diǎn)的坐標(biāo)值、三角網(wǎng)的邊長(zhǎng)值及方位角值等，并且評(píng)定其精度。這些值都是關(guān)于觀測(cè)值平差值的函數(shù)[ ]。</p

74、><p><b>　　設(shè)有平差值函數(shù)</b></p><p>　?。?-78） 對(duì)上式全微分得</p><p><b>　　（2-79）</b></p><p>　　取全微分式的系數(shù)陣為</p><p><b>　?。?-80

75、）</b></p><p>　　由協(xié)因數(shù)傳播律得 </p><p>　?。?-81） </p><p>　　根據(jù)（2-78）式，知</p><p><b>　　（2-82）</b></p><p>　　代入（2-8

76、0）式得</p><p><b>　?。?-83）</b></p><p><b>　　即</b></p><p>　　（2-84） </p><p>　　此式即為平差值函數(shù)式（2-78）的協(xié)因數(shù)表達(dá)式。</p><p>　　將（2-74）

77、式代入（2-80）式，可求得該平差值函數(shù)的方差</p><p><b>　?。?-85）</b></p><p>　　2.3條件平差的計(jì)算步驟</p><p>　　綜合以上所述，按條件平差的計(jì)算步驟可歸結(jié)為以下幾步：</p><p>　　（1） 根據(jù)實(shí)際問(wèn)題，確定出總觀測(cè)值的個(gè)數(shù)n、必要觀測(cè)值的個(gè)數(shù)t及多余觀測(cè)個(gè)數(shù)r =

78、 n – t，進(jìn)一步列出條件方程（2-13）；</p><p>　?。?）根據(jù)條件式系數(shù)，閉合差及觀測(cè)值的協(xié)因數(shù)陣組成法方程（2-22）式，法方程的個(gè)數(shù)等于多余觀測(cè)數(shù)； </p><p>　　（3）解算法方程，計(jì)算出聯(lián)系數(shù)K；</p><p>　?。?）將代入改正數(shù)方程（2-18）計(jì)算出觀測(cè)值改正數(shù)V；并依據(jù)（2-4）式計(jì)算出觀測(cè)值的平差值；</p>

79、<p>　?。?）計(jì)算單位權(quán)方差 和單位權(quán)中誤差，并計(jì)算各協(xié)方差。</p><p>　?。?）為了檢查平差計(jì)算的正確性，常用平差值重新列出平差值條件方程，看其是否滿足方程。</p><p><b>　　水準(zhǔn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1水準(zhǔn)測(cè)量</b></p><p&g

80、t;　　借助于一條水平視線，并借助于水準(zhǔn)尺，從而來(lái)規(guī)定地面兩點(diǎn)間的高差，這樣就可由已知點(diǎn)的高程推算出未知點(diǎn)的高程，這就是水準(zhǔn)測(cè)量。</p><p>　　3.1.1水準(zhǔn)網(wǎng)的基本概念</p><p>　　首先必須選取一個(gè)統(tǒng)一的高程面才能布設(shè)一個(gè)全國(guó)統(tǒng)一的高程控制網(wǎng)，所有高程測(cè)量都必須以這個(gè)面為零高程面來(lái)測(cè)定高程。受重力場(chǎng)影響而形成的水準(zhǔn)面，是一個(gè)連續(xù)曲面，處處和重力方向垂直，并且是一個(gè)重力場(chǎng)的

81、等位面，水準(zhǔn)面可高可低，符合上述特點(diǎn)的水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)多個(gè)，故定義一個(gè)大地水準(zhǔn)面。通常采用大地水準(zhǔn)面作為高程基準(zhǔn)面，即零高程面。</p><p>　　1985年高程基準(zhǔn)與1956年黃海高程系統(tǒng)：我國(guó)在青島設(shè)立驗(yàn)潮站，長(zhǎng)期觀測(cè)的記錄黃海海水面的高低變化并取其平均值稱為青島黃海平均海水面，將其作為大地水準(zhǔn)面的位置，令其高程為零，并在青島建立了水準(zhǔn)原點(diǎn)用精密測(cè)量方法測(cè)定了原點(diǎn)距大地水準(zhǔn)面的高差。目前我國(guó)采用“1985年高程

82、系統(tǒng)”，是在青島驗(yàn)潮站從1952年到1979年的觀測(cè)資料計(jì)算確定的平均海水面為基準(zhǔn)面，青島水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.260米,全國(guó)各地的高程都是以它為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算的。但1987年以前使用的是1956年黃海高程系統(tǒng)，是根據(jù)青島驗(yàn)潮站1950年到1956年的驗(yàn)潮資料計(jì)算的基準(zhǔn)面為基礎(chǔ)的地面點(diǎn)高程系統(tǒng)，其水準(zhǔn)點(diǎn)高程為72.289米。利用舊的高程測(cè)量成果時(shí)，要注意高程基準(zhǔn)的統(tǒng)一換算。</p><p>　　高程（標(biāo)高）：地面點(diǎn)沿

83、鉛垂線方向到高程起算面的距離，起算面的同高程可分為：絕對(duì)高程和相對(duì)高程。</p><p>　　絕對(duì)高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂間隔，稱為該點(diǎn)的絕對(duì)高程，或稱海拔。 </p><p>　　相對(duì)高程：當(dāng)個(gè)別地區(qū)應(yīng)用絕對(duì)高程有困難時(shí)，可采用任意水準(zhǔn)面為起算高程的基準(zhǔn)面，這時(shí)地面點(diǎn)到這個(gè)基準(zhǔn)面的鉛垂距離稱為相對(duì)高程。</p><p>　　高差：兩點(diǎn)高程之差用表示（與高程起

84、算面無(wú)關(guān))。</p><p><b>　　3.2水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)</b></p><p>　　3.2.1國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)</p><p>　　用水準(zhǔn)測(cè)量方法進(jìn)行國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)是國(guó)家高等控制測(cè)量主要的主要方法。 全國(guó)范圍內(nèi)施測(cè)各種比例尺地形圖和各類工程建設(shè)的高程控制基礎(chǔ)是國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)；另一方面國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)為地球科學(xué)研究提供精確的高程資料，如地殼垂直形變

85、的規(guī)律研究，各海洋平均海水面的高程變化以及研究其他有關(guān)地質(zhì)和地貌。為此，建立國(guó)家高程控制網(wǎng)必須借助于高精度的水準(zhǔn)幾何水準(zhǔn)測(cè)量，所以國(guó)家高程控制網(wǎng)也稱為國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)。</p><p>　　采用由高級(jí)到低級(jí)，從整體到局部逐級(jí)控制、逐級(jí)加密是國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)原則。國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)分一、二、三、四4個(gè)等級(jí)布設(shè)。國(guó)家高程控制網(wǎng)的骨干是一等水準(zhǔn)網(wǎng)，同時(shí)一等水準(zhǔn)網(wǎng)也是研究地殼和地面垂直運(yùn)動(dòng)以及有關(guān)科學(xué)問(wèn)題的主要依據(jù)，每隔15至20年沿

86、相同的路線重復(fù)觀測(cè)一次。構(gòu)成一等水準(zhǔn)網(wǎng)的環(huán)線周長(zhǎng)，一般在1000至2000千米之間。國(guó)家高程控制的全面基礎(chǔ)是在一等水準(zhǔn)環(huán)內(nèi)布設(shè)的二等水準(zhǔn)網(wǎng)，其環(huán)線周長(zhǎng)在500至750千米之間。一、二等水準(zhǔn)測(cè)量統(tǒng)稱為精密水準(zhǔn)測(cè)量。</p><p>　　由289條路線組成我國(guó)一等水準(zhǔn)網(wǎng)，其中100個(gè)閉合環(huán)由284條路線構(gòu)成，共埋設(shè)各類標(biāo)石2萬(wàn)余座。</p><p>　　在一等水準(zhǔn)網(wǎng)的基礎(chǔ)上布設(shè)二等水準(zhǔn)網(wǎng)，二等

87、水準(zhǔn)測(cè)量路我國(guó)已有1138條線，總長(zhǎng)為13.7萬(wàn)公里，構(gòu)成二等環(huán)793個(gè)。</p><p>　　地形測(cè)圖和各種工程建設(shè)所必須的高程控制點(diǎn)由四等水準(zhǔn)測(cè)量直接提供。一般可根據(jù)需要在高級(jí)水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)加密三等水準(zhǔn)測(cè)量路線和布設(shè)附合路線，并盡可能相互交叉，構(gòu)成閉合環(huán)。單獨(dú)的附合路線長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)200千米；環(huán)線周長(zhǎng)應(yīng)不超過(guò)300千米。四等水準(zhǔn)測(cè)量路線一般以附合水準(zhǔn)路線布設(shè)于高級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)之間，路線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)80千米</p&g

88、t;<p>　　3.2.2水準(zhǔn)網(wǎng)的布設(shè)要求</p><p>　　表3-1 水準(zhǔn)網(wǎng)布設(shè)技術(shù)要求</p><p>　　Tablet.3-1 Network standards laid technical requirements</p><p>　　注：1.結(jié)點(diǎn)之間或結(jié)點(diǎn)與高級(jí)點(diǎn)之間，其路線長(zhǎng)度不得大于表中規(guī)定的0.7倍；</p><

89、;p>　　L為往返測(cè)段、附合或環(huán)線的水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位為km；n為測(cè)站數(shù)。</p><p><b>　　C語(yǔ)言介紹</b></p><p>　　4.1C語(yǔ)言的基本概念</p><p>　　計(jì)算機(jī)工作和正常運(yùn)行離不開(kāi)軟件，軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂。一系列的程序和相關(guān)的數(shù)據(jù)文件組成了軟件。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是編寫程序的工具。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言又稱程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。隨著

90、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和日期成熟以及操作系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)與完善，不同風(fēng)格的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言不斷出現(xiàn)?？v觀計(jì)算機(jī)的發(fā)展史，任何語(yǔ)言包括計(jì)算機(jī)語(yǔ)言經(jīng)都?xì)v了由低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展過(guò)程。按其是否接近人類自然語(yǔ)言，可將計(jì)算機(jī)語(yǔ)言劃分為三大類：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。</p><p><b>　　機(jī)器語(yǔ)言</b></p><p>　　最原始的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是機(jī)器語(yǔ)言，機(jī)器語(yǔ)言直接用計(jì)算機(jī)指令作為語(yǔ)

91、句與計(jì)算機(jī)互換信息，一條機(jī)器指令就是一條計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)唯一可直接識(shí)別的語(yǔ)言就是機(jī)器語(yǔ)言，或者說(shuō)用機(jī)器語(yǔ)言編寫的程序可以在計(jì)算機(jī)上直接執(zhí)行。用機(jī)器語(yǔ)言編寫程序是十分困難的，也容易出錯(cuò)、不易修改，程序可讀性極差。另外，由于不同類型的計(jì)算機(jī)具有不同的指令系統(tǒng)，在某一類計(jì)算機(jī)上編寫的程序不能夠在另一類計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，可移植性差。</p><p><b>　　匯編語(yǔ)言</b></p>

92、<p>　　匯編語(yǔ)言是一種符號(hào)語(yǔ)言，它用一些容易記憶的助記符來(lái)代替機(jī)器指令。用匯編語(yǔ)言編寫的程序，相對(duì)機(jī)器語(yǔ)言可讀性好，容易編程，修改也方便。但是用匯編語(yǔ)言編寫的程序計(jì)算機(jī)是不能識(shí)別的，或者說(shuō)匯編源程序不能夠直接被計(jì)算機(jī)執(zhí)行。匯編源程序必須通過(guò)語(yǔ)言處理程序?qū)⑵浞g成對(duì)應(yīng)的機(jī)器語(yǔ)言程序，才能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別、執(zhí)行。匯編語(yǔ)言和機(jī)器語(yǔ)言沒(méi)有本質(zhì)上的差別，基本上一條語(yǔ)句對(duì)應(yīng)著一條指令。用匯編語(yǔ)言編程，程序與所要解決的數(shù)學(xué)模型之間的關(guān)系不

93、直觀，編程難度較大是最主要的缺點(diǎn)。和機(jī)器語(yǔ)言一樣，匯編語(yǔ)言程序的可移植性也差。</p><p>　　一般把機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言稱為低級(jí)語(yǔ)言。</p><p><b>　　高級(jí)語(yǔ)言</b></p><p>　　高級(jí)語(yǔ)言又稱算法語(yǔ)言，它是獨(dú)立于機(jī)型、面向應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)算法的語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言從根本上擺脫了指令系統(tǒng)的束縛，語(yǔ)言描述接近人類語(yǔ)言，人們不必熟悉計(jì)算

94、機(jī)具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令，只要把精力設(shè)計(jì)集中在問(wèn)題的描述和求解上。高級(jí)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)思想又經(jīng)歷了面對(duì)問(wèn)題、面對(duì)過(guò)程、面對(duì)對(duì)象的發(fā)展過(guò)程。隨著windows操作系統(tǒng)的普及，又出現(xiàn)了面對(duì)對(duì)象的可視化編程語(yǔ)言。</p><p>　　用高級(jí)語(yǔ)言編寫的源程序，計(jì)算機(jī)室不能夠直接運(yùn)行的，必須通過(guò)編譯將其翻譯成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的目標(biāo)程序，才能夠被計(jì)算機(jī)運(yùn)行。</p><p>　　高級(jí)語(yǔ)言方便易學(xué)、可移植性強(qiáng)、

95、程序設(shè)計(jì)效率高，受到人們的普遍歡迎。但是和低級(jí)語(yǔ)言相比，目標(biāo)程序代碼長(zhǎng)、占用內(nèi)存大、執(zhí)行時(shí)間長(zhǎng)</p><p><b>　　4.2C語(yǔ)言的介紹</b></p><p>　　C語(yǔ)言是一種高級(jí)語(yǔ)言，它是由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在20世紀(jì)70年代初期研制出來(lái)的，并隨著UNIX操作系統(tǒng)的日益廣泛使用而迅速得到推廣。后來(lái)C語(yǔ)言又被多次改進(jìn)，并出現(xiàn)了多種版本。</p>&l

96、t;p>　　4.2.1C語(yǔ)言的特點(diǎn)</p><p>　　和其它高級(jí)語(yǔ)言相比，C說(shuō)話緊縮了統(tǒng)統(tǒng)不必要的成份，使得語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便、靈活。</p><p>　　數(shù)據(jù)類型豐富。C語(yǔ)言除了整型、實(shí)型、字符型，還具有數(shù)組、結(jié)構(gòu)體和共用體等構(gòu)造數(shù)據(jù)類型，能夠用于描述各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如鏈表、隊(duì)列等）。指針數(shù)據(jù)類型的使用，使C程序結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)練，程序編寫更為靈活，程序運(yùn)行更為高效。<

97、/p><p>　　運(yùn)算符豐富，共有44種運(yùn)算符。除了定義了一批C語(yǔ)言特有的運(yùn)算符外，還把括號(hào)、賦值等都作為運(yùn)算符處理，豐富的數(shù)據(jù)類型與豐富的運(yùn)算符相結(jié)合，使C語(yǔ)言具有表達(dá)靈活和高效率的特點(diǎn)。</p><p>　　符合結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的要求。C語(yǔ)言提供的控制結(jié)構(gòu)語(yǔ)句使程序結(jié)構(gòu)清晰，其函數(shù)結(jié)構(gòu)完全體現(xiàn)了程序模塊化的編程思想，便于調(diào)試和維護(hù)，有利于大型軟件的協(xié)作開(kāi)發(fā)。</p><p

98、>　　可以直接訪問(wèn)內(nèi)存物理地址、進(jìn)行位運(yùn)算，能實(shí)現(xiàn)匯編語(yǔ)言的大部分功能，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作。根據(jù)C語(yǔ)言具有許多低級(jí)語(yǔ)言的功能，有人把C語(yǔ)言稱為“高級(jí)語(yǔ)言中的低級(jí)語(yǔ)言”或“中級(jí)語(yǔ)言”。</p><p>　　C語(yǔ)言可以通過(guò)#define、#include等編譯預(yù)處理命令來(lái)定義宏和實(shí)現(xiàn)外部文本文件的讀取和合并，還可以用#if、#else等來(lái)實(shí)現(xiàn)條件編譯。另外，一個(gè)C語(yǔ)言程序可以由若干個(gè)獨(dú)立的文件構(gòu)成，這就有效

99、地提高了軟件的開(kāi)發(fā)效率。</p><p>　　生成的目標(biāo)代碼效率高。一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低百分之十到二十。</p><p>　　C語(yǔ)言的這些特點(diǎn)使C語(yǔ)言廣泛應(yīng)用到了各計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的軟件編寫，如數(shù)據(jù)庫(kù)管理、CAD、科學(xué)計(jì)算、圖形圖像處理、實(shí)時(shí)控制、信息處理等。</p><p>　　C語(yǔ)言的有點(diǎn)很多，但也有缺點(diǎn)。和一般的高級(jí)語(yǔ)言相比，C語(yǔ)言對(duì)語(yǔ)法檢查不

100、太嚴(yán)格，例如，缺乏數(shù)據(jù)類型的一致性檢查和不進(jìn)行數(shù)組下標(biāo)的越界檢查。程序設(shè)計(jì)自由度大，使C程序容易通過(guò)編譯，卻難以檢查出運(yùn)行中的錯(cuò)誤。因此有些編譯通過(guò)了的程序，不一定運(yùn)行出正確結(jié)果。C語(yǔ)言在強(qiáng)調(diào)靈活、高效的同時(shí)，一定程度上存在某些不安全的因素。所以，一定要多實(shí)踐，多領(lǐng)會(huì)，熟練掌握C語(yǔ)言特點(diǎn)的語(yǔ)法特點(diǎn)和編程技巧。</p><p><b>　　程序設(shè)計(jì)</b></p><p&g

101、t;　　5.1 水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差和測(cè)角網(wǎng)條件平差實(shí)例</p><p>　　5.1.1水準(zhǔn)網(wǎng)條件平差</p><p>　　在圖形的水準(zhǔn)網(wǎng)中，A、B是已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，其高程在表5-1中，并假設(shè)，A、B兩已知高程點(diǎn)無(wú)誤差。圖中C，D和E點(diǎn)是待定點(diǎn)。A和B點(diǎn)高程、觀測(cè)高差和相應(yīng)的水準(zhǔn)路線見(jiàn)表5-1。試按條件平差求各待定點(diǎn)的平差高程。</p><p>　　表5-1觀測(cè)值與起始

102、數(shù)據(jù)</p><p><b>　　圖5.1</b></p><p>　　解1：列條件方程和平差值函數(shù)式</p><p>　　本題有7個(gè)觀測(cè)值，3個(gè)待定點(diǎn)，所以有條件個(gè)</p><p><b>　　4個(gè)條件方程為</b></p><p>　　式中閉合差以毫米為單位</p&

103、gt;<p>　　2定權(quán)并組成法方程。令C=1，即以一公里觀測(cè)高差為單位權(quán)觀測(cè)，于是，。因觀測(cè)高差不相關(guān)，故協(xié)因數(shù)陣為對(duì)角陣</p><p>　　由條件方程知系數(shù)陣為</p><p><b>　　由此組成法方程為</b></p><p>　　3解算法方程?？捎媒饩€性方程組的任意方法計(jì)算，現(xiàn)用高斯約化法程序算得：</p>

104、<p>　　4計(jì)算改正數(shù)。利用改正數(shù)方程求得</p><p><b>　　（毫米）</b></p><p>　　5計(jì)算平差值，并代入平差值條件式檢核。</p><p>　　6計(jì)算C、D和E點(diǎn)平差高程</p><p>　　5.1.2測(cè)角網(wǎng)條件平差</p><p>　　如圖所示，12個(gè)同

105、精度觀測(cè)值為</p><p><b>　　圖5.2</b></p><p><b>　　圖5.3</b></p><p><b>　　圖5.4</b></p><p><b>　　圖5.5</b></p><p><b>

106、　　圖5.6</b></p><p><b>　　圖5.7</b></p><p><b>　　圖5.8</b></p><p><b>　　圖5.9</b></p><p><b>　　圖5.10</b></p><p&g

107、t;<b>　　圖5.11</b></p><p><b>　　5.2程序代碼</b></p><p><b>　　Input.h</b></p><p>　　#include "stdio.h"</p><p>　　#include "stdli

108、b.h"</p><p>　　#define N 12</p><p>　　#define M 5</p><p>　　#define R 1</p><p>　　bool Gaussb(float A[][N], float B[][N], int n);</p><p>　　bool Gaussb(

109、float A[][M], float B[][M], int n);</p><p>　　void prints(float c[][N],float d[][M],int m,int n)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i,j;</b></p><p&g

110、t;　　for(i=0;i<m;i++)</p><p>　　for(j=0;j<n;j++)</p><p>　　d[j][i]=c[i][j];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void input()</p><p><b>　　{</

111、b></p><p>　　FILE *fp=NULL;</p><p><b>　　FILE *fq;</b></p><p><b>　　int Name;</b></p><p>　　fp=fopen("4.txt","w"); </p>

112、<p>　　float Q[N][N],P[N][N];</p><p>　　float W[M][R];</p><p>　　float L[N][R];</p><p>　　float l[N][R];</p><p>　　float A[M][N];</p><p>　　float B[N][M];

113、</p><p>　　float Na[M][N]={0};</p><p>　　float Naa[M][M]={0};</p><p>　　float Nbb[M][M];</p><p>　　float K[M][R]={0};</p><p>　　float V[N][R]={0};</p>&l

114、t;p>　　float v[N][M]={0};</p><p>　　int n,i,j,k; </p><p>　　if((fq = fopen("3.txt","rb")) == NULL )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf(&q

115、uot;指定文件不存在!\n");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><

116、p>　　rewind(fq);</p><p>　　fscanf(fq,"%d",&Name);</p><p>　　if(Name == 1)</p><p>　　for(i=0;i<N;i++)</p><p>　　for(j=0;j<R;j++)</p><p>&l

117、t;b>　　{</b></p><p>　　fscanf(fq,"%f",&l[i][j]);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　fscanf(fq,"%d",&Name);</p><p>　　if(Name == 2)

118、</p><p>　　for(i=0;i<M;i++)</p><p>　　for(j=0;j<N;j++)</p><p>　　fscanf(fq,"%f",&A[i][j]);</p><p>　　fscanf(fq,"%d",&Name);</p><

119、;p>　　if(Name == 3)</p><p>　　for(i=0;i<M;i++)</p><p>　　for(j=0;j<R;j++)</p><p>　　fscanf(fq,"%f",&W[i][j]);</p><p><b>　　}</b></p>

120、<p>　　printf( "請(qǐng)輸入方陣的階數(shù)n:");</p><p>　　scanf("%d",&n);</p><p>　　for (i = 0; i < n; i++)</p><p>　　for (j = 0; j < n; j++)</p><p><

121、b>　　if(i==j)</b></p><p>　　Q[i][j]=1;</p><p><b>　　else</b></p><p>　　Q[i][j]=0;</p><p>　　if (Gaussb(Q, P, n))</p><p><b>　　{</b&

122、gt;</p><p>　　printf("該方陣的逆矩陣為: \n");</p><p>　　for (i = 0; i < n; i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("\n"); //設(shè)置兩個(gè)數(shù)之

123、間的距離</p><p>　　for (j = 0; j < n; j++)</p><p>　　printf("%20f",P[i][j]);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　fo

124、r(i=0;i<M;i++)</p><p>　　for(k=0;k<N;k++)</p><p>　　for(j=0;j<N;j++)</p><p>　　Na[i][k]+=A[i][j]*Q[j][k];</p><p>　　prints(A,B,M,N);</p><p>　　for(i=0;

125、i<M;i++)</p><p>　　for(j=0;j<N;j++)</p><p>　　for(k=0;k<M;k++)</p><p>　　Naa[i][k]+=Na[i][j]*B[j][k];</p><p>　　if (Gaussb(Naa,Nbb,M))</p><p><b>

126、;　　{</b></p><p>　　printf("\n該方陣的逆矩陣為: \n");</p><p>　　for (i = 0; i < M; i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("\n");

127、 //設(shè)置兩個(gè)數(shù)之間的距離</p><p>　　for (j = 0; j < M; j++)</p><p>　　printf("%10f",Nbb[i][j]);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>