《測繪軟件設(shè)計與開發(fā)》課程教學(xué)大綱

1、測繪軟件設(shè)計與開發(fā)教學(xué)大綱一、課程基本信息1課程代碼：211276002課程中文名稱：測繪軟件設(shè)計與開發(fā) 課程英文名稱：Foundation of Program Design of Surveying and Mapping3面向?qū)ο螅簻y繪工程專業(yè)大學(xué)三年級第一學(xué)期學(xué)生4開課學(xué)院（課部）、系（中心、室）：信工學(xué)院測繪工程系5總學(xué)時數(shù)：48講課學(xué)時數(shù)：24，實驗學(xué)時數(shù)：246學(xué)分數(shù)：37授課語種：中文，考試語種：中文 8教材： 測量平差程序設(shè)計，宋力杰，北京：國防工業(yè)出版社，2009二、課程內(nèi)容簡介測繪程序設(shè)計是大題目，在測繪工作與科學(xué)研究中，很多情況下都可以使用計算機。測繪工程所涉及的數(shù)據(jù)計

2、算、繪圖、數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)據(jù)分析等，都可以使用計算機來完成。從一般含義上說，測繪工作包含計算和繪圖兩個方面的內(nèi)容。關(guān)于計算機繪圖有相關(guān)課程講述，所以，這門課程的主要內(nèi)容集中在測繪工程的相關(guān)計算上面，主要講述關(guān)于平差計算的程序設(shè)計問題。本課程主要講述以下內(nèi)容：1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中，數(shù)據(jù)組織是非常重要的內(nèi)容，在這里我們主要講述圖的概念，以及使用圖表示控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)。2.常用工具函數(shù)編寫這里主要講數(shù)據(jù)處理中經(jīng)常需要用到的一些工具函數(shù)，如角度弧度互化的函數(shù)，測量正反算函數(shù)，矩陣計算函數(shù)等。3.高程網(wǎng)平差將高程網(wǎng)平差表示為基本平差結(jié)構(gòu)，使用基本平差程序處理水準網(wǎng)、三角高程網(wǎng)平差相關(guān)問題。4.邊角網(wǎng)

3、平差處理邊角網(wǎng)平差的過程與問題。5.GPS向量網(wǎng)平差處理觀測值為GPS，基線向量的三維坐標平差問題。三、課程的地位、作用和教學(xué)目標測繪程序設(shè)計基礎(chǔ)為測繪工程專業(yè)必修的一門主要專業(yè)課。它是測繪與程序設(shè)計理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，增加學(xué)生對測繪數(shù)據(jù)處理的程序設(shè)計、算法闡述，程序?qū)崿F(xiàn)等方面的認識。它在培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。本課程基本教學(xué)目標：1培養(yǎng)學(xué)生的基本程序開發(fā)技能，提高學(xué)生的動手能力，使學(xué)生初步掌握測繪程序設(shè)計開發(fā)方法。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，使學(xué)生掌握實驗研究的基本方

4、法，提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力。2.提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)，認真嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，積極主動的探索精神。四、與本課程相聯(lián)系的其他課程要求學(xué)生學(xué)習(xí)本課程前，應(yīng)先學(xué)習(xí)C+語言程序設(shè)計、誤差理論與測量平差的知識和理論。五、教學(xué)基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握三角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)及水準網(wǎng)的程序設(shè)計方法，在教員的指導(dǎo)下，完成上述程序的編寫、調(diào)式與運行。六、考核方式與評價結(jié)構(gòu)比例本課程的考核方式是小論文；成績評定由平時成績和小論文成績兩部分組成。平時成績包括考勤、作業(yè)和上機三方面，占總成績的30%，小論文成績占70%。七、教學(xué)參考資料 指定教材：測量平差

5、程序設(shè)計，宋力杰，北京：國防工業(yè)出版社，2009 參考書目：1測量數(shù)據(jù)處理理論與方法，邱衛(wèi)寧，陶本藻，姚宜斌，吳云，黃海蘭，武漢：武漢大學(xué)出版社，2008。2基于MATLAB的控制網(wǎng)平差程序設(shè)計，姚連壁等，上海：同濟大學(xué)出版社，2006。3誤差理論與測量平差基礎(chǔ)，隋立芬，宋力杰，柴洪洲，北京：測繪出版社，2010。4誤差理論與測量平差基礎(chǔ)第2版，武漢大學(xué)測繪學(xué)院測量平差學(xué)科組，武漢：武漢大學(xué)出版社，2009。八、教學(xué)進度與內(nèi)容安排第一章 緒論4學(xué)時1.1 軟件的研制流程1.2 C/C+程序的簡介1.3 C/C+程序的編寫和實現(xiàn)1.4 數(shù)據(jù)類型與表達式1.5 C/C+的一個具體實例【主要內(nèi)容】：

6、軟件的研制過程、C/C+程序的數(shù)據(jù)類型與表達式、C/C+程序的編寫和實現(xiàn)?！局攸c難點】：C/C+程序的數(shù)據(jù)類型與表達式。【學(xué)生掌握要點】：C/C+程序的數(shù)據(jù)類型與表達式第二章 平差程序設(shè)計基礎(chǔ)4學(xué)時2.1平差輔助函數(shù)2.1.1提示信息顯示2.1.2對稱矩陣的下標計算2.1.3數(shù)組（矩陣）輸出2.1.4對稱正定矩陣求逆2.1.5權(quán)逆陣傳播2.1.6權(quán)倒數(shù)計算2.1.7中位數(shù)計算2.1.8角度值格式互換2.1.9權(quán)因子函數(shù)2.2概率計算2.2.1Cprobability類設(shè)計2.2.2F函數(shù)2.2.3標準正態(tài)分布函數(shù)2.2.4正態(tài)分布的反函數(shù)2.2.5X2分布的分布函數(shù)與分布密度2.2.6X2分布

7、的反函數(shù)2.2.7B分布的分布函數(shù)2.2.8F分布的分布函數(shù)與分布密度2.2.9F分布的反函數(shù)2.2.10t分布的分布函數(shù)與分布密度2.2.11t分布的反函數(shù)【主要內(nèi)容】：平差輔助函數(shù)，概率計算?！局攸c難點】：對稱正定矩陣求逆，權(quán)逆陣傳播，Cprobability類設(shè)計，標準正態(tài)分布函數(shù)，正態(tài)分布的反函數(shù)。【學(xué)生掌握要點】：中位數(shù)計算，角度值格式互換，標準正態(tài)分布函數(shù)。第三章 經(jīng)典平差4學(xué)時3.1參數(shù)平差3.2相關(guān)觀測值參數(shù)平差3.3條件平差3.4相關(guān)觀測值條件平差3.5具有條件的參數(shù)平差3.6具有參數(shù)的條件平差【主要內(nèi)容】：經(jīng)典平差中的各種平差模型。【重點難點】：條件平差。【學(xué)生掌握要點】：

8、條件平差。第四章 近代平差4學(xué)時4.1參數(shù)加權(quán)平差4.2序貫平差4.3卡爾曼濾波4.4最小二乘配置4.5抗差估計4.6相關(guān)抗差估計4.7粗差探測4.8半?yún)?shù)估計4.9嶺估計【主要內(nèi)容】：近代平差中的各種平差模型?！局攸c難點】：參數(shù)加權(quán)平差，序貫平差，卡爾曼濾波，最小二乘配置?！緦W(xué)生掌握要點】：參數(shù)加權(quán)平差。第五章 水準網(wǎng)平差10學(xué)時5.1概述5.2數(shù)學(xué)模型5.3水準網(wǎng)平差計算類設(shè)計5.4原始數(shù)據(jù)文件格式設(shè)計5.5數(shù)據(jù)存儲5.6數(shù)據(jù)文件的輸入5.7原始數(shù)據(jù)寫至結(jié)果文件5.8近似高程計算5.9組成法方程式5.10高程平差值計算5.11殘差計算5.12精度估計與平差結(jié)果輸出5.13最小二乘平差計算5

9、.14水準網(wǎng)粗差探測5.15自由網(wǎng)平差5.16擬穩(wěn)平差5.17閉合差計算與檢核【主要內(nèi)容】：水準網(wǎng)平差的程序設(shè)計及實現(xiàn)?！局攸c難點】：水準網(wǎng)平差計算類設(shè)計，原始數(shù)據(jù)文件格式設(shè)計，最小二乘平差計算，精度估計與平差結(jié)果輸出。【學(xué)生掌握要點】：水準網(wǎng)平差計算類設(shè)計，最小二乘平差計算，精度估計與平差結(jié)果輸出。第六章 平面網(wǎng)平差10學(xué)時6.1三角網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型6.2三角網(wǎng)平差的程序設(shè)計6.3測邊網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型6.4測邊網(wǎng)平差的程序設(shè)計6.5邊角網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型6.6邊角網(wǎng)平差的程序設(shè)計6.7導(dǎo)線網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型6.8導(dǎo)線網(wǎng)平差的程序設(shè)計6.9導(dǎo)線網(wǎng)平差的程序?qū)崿F(xiàn)【主要內(nèi)容】：平面網(wǎng)的平差模型及程序設(shè)計?！局攸c難點】：三角網(wǎng)、測邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)和導(dǎo)線網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型及其程序設(shè)計，導(dǎo)線網(wǎng)平差的程序?qū)崿F(xiàn)?！緦W(xué)生掌握要點】：導(dǎo)線網(wǎng)平差的數(shù)學(xué)模型，程序設(shè)計及其實現(xiàn)。第七章 GPS向