測量誤差與數(shù)據(jù)處理(6)課件

測量誤差與數(shù)據(jù)處理武漢大學出版社2014年1月1第6章常用測量平差軟件應用武漢大學科傻系統(tǒng)（COSA）簡介

科傻系統(tǒng)（COSA）是“測量工程控制與施工測量內(nèi)外業(yè)一體化和數(shù)據(jù)處理自動化系統(tǒng)”的簡稱，包括EREPS、CODAPS和COSAGPS三個子系統(tǒng)。

子系統(tǒng)EREPS是“基于掌上型電腦的測量數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)”的簡稱,在掌上型電腦PDA上運行，主要用于外業(yè)水準測量、控制測量、碎部測量、斷面測量、道路和橋梁測設、工程放樣等外業(yè)測量數(shù)據(jù)采集和計算工作。2第6章常用測量平差軟件應用

子系統(tǒng)CODAPS是“地面測量工程控制測量數(shù)據(jù)處理通用軟件包”的簡稱，在便攜式或臺式微機的WINDOWS環(huán)境下運行,既可獨立使用,也可與EREPS聯(lián)合使用

子系統(tǒng)COSAGPS是“GPS工程測量控制網(wǎng)通用平差軟件包”的簡稱,在便攜式或臺式微機的WINDOWS環(huán)境下運行,主要功能是讀取各種GPS接收機的基線向量解算文件，進行網(wǎng)的三維無約束平差和二維約束平差，并具有坐標轉(zhuǎn)換、網(wǎng)圖顯繪、報表打印以及與地面觀測邊長聯(lián)合平差等本章主要針對CODAPS子系統(tǒng)進行控制網(wǎng)平差介紹3第6章常用測量平差軟件應用科傻導線網(wǎng)平差

建立數(shù)據(jù)文件的兩種形式：在平差過程中，數(shù)據(jù)可以按要求象填空一樣逐個錄入按一定格式要求用文本方式批量錄入后保存在文件中，計算時直接讀入文件填空式的錄入效率較低，一般要求在平差前，先建立平差數(shù)據(jù)文件建立數(shù)據(jù)文件4第6章常用測量平差軟件應用建立數(shù)據(jù)文件的格式平面觀測文件為標準的ASCⅡ碼文件，數(shù)據(jù)文件包含三個部分，每部分結(jié)構(gòu)如下：第一部分：觀測精度信息第二部分：已知點坐標信息第三部分：測站觀測信息平面網(wǎng)數(shù)據(jù)文件保存時命名規(guī)則為“網(wǎng)名.in2”5第6章常用測量平差軟件應用平面網(wǎng)數(shù)據(jù)文件示例已知點X（m）Y（m）備注AB2272.0452343.8955071.3305140.882觀測值中誤差觀測角°′″觀測邊長（m）Si以km為單位1234592494331643582050816235443822933061234806.191269.486272.718441.596S2S1ABS3S4234已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)6第6章常用測量平差軟件應用平面網(wǎng)數(shù)據(jù)觀測文件第一行為精度部分：第二部分是控制網(wǎng)已知點坐標，包括點號和縱橫坐標：點號X坐標y坐標第三部分為控制網(wǎng)的測站觀測數(shù)據(jù)，包括方向、邊長、方位角觀測值:第三部分的排列順序為：第一行為測站點點號，從第二行開始為照準點點號，觀測值類型，觀測值和觀測值精度。每一個有觀測值的測站在文件中只能出現(xiàn)一次。沒有設站的已知點（如附和導線的定向點）和未知點（如前方交會點）在第二部分不必也不能給出任何虛擬測站信息。觀測值分三種，分別用一個字符（大小寫均可）表示：L—表示方向，以“度.分秒”數(shù)據(jù)格式形式書寫。S—表示邊長，以米為單位。A—表示方位角，以“度.分秒”數(shù)據(jù)格式形式書寫7第6章常用測量平差軟件應用平面網(wǎng)平差過程平差參數(shù)設置閉合差計算平差平差參數(shù)設置平差前，一般還需要對平差過程中的某些參數(shù)進行設置，如平差迭代限值，邊長定權(quán)公式，精度評定時是使用先驗單位權(quán)中誤差還是后驗中誤差，是否作網(wǎng)點優(yōu)化排序，是否作觀測值概算，是否設置用邊長交會推算網(wǎng)點近似坐標等。8第6章常用測量平差軟件應用閉合差計算為了了解觀測數(shù)據(jù)的質(zhì)量情況，在平差計算前還需要計算平面網(wǎng)圖形條件閉合及其限差值。調(diào)用“工具”欄中“閉合差計算”下的“平面網(wǎng)”菜單項進行平面網(wǎng)閉合差計算，檢查閉合差是否超限平差設置好后，用鼠標單擊“平差”欄中的“平面網(wǎng)”或單擊工具條中平差快捷鍵，主菜單窗口彈出對話框。在該對話框中選擇并打開要進行平差的平面觀測值文件，將自動進行概算、組成并解算法方程、法方程求逆和精度評定及成果輸出等工作，平差結(jié)果自動存于平面平差結(jié)果文件“Cosawi1.OU2”，并自動打開以供查看。9第6章常用測量平差軟件應用平差成果平差報告：在“報表”菜單欄中的“平差結(jié)果”下點擊“平面網(wǎng)”選擇所需要的平面網(wǎng)平差結(jié)果文件（OU2文件），系統(tǒng)自動生成平面網(wǎng)平差結(jié)果報表文件，文件名為：“Cosawi1.RT2”，并用記事本自動打開顯示平面控制網(wǎng)平差成果表。網(wǎng)圖顯繪：顯繪平面網(wǎng)誤差橢圓圖單擊“工具”欄中的“網(wǎng)圖顯繪”或單擊工具條中的快捷鍵，主菜單窗口彈出選擇網(wǎng)圖信息文件對話框。在該對話框中選擇并打開所需要的網(wǎng)圖顯繪文件“Cosawi1.MAP”（該文件是在對控制網(wǎng)平差時自動形成的），則會自動在窗口顯繪該控制網(wǎng)的網(wǎng)圖。10第6章常用測量平差軟件應用科傻高程網(wǎng)平差高程數(shù)據(jù)文件格式：高程觀測文件也是標準的ASCⅡ碼文件，也可以用系統(tǒng)的文本編輯器或記事本錄入，其結(jié)構(gòu)如下：第一部分：已知點高程信息第二部分：測段觀測信息信息高程網(wǎng)數(shù)據(jù)文件保存時命名規(guī)則為“網(wǎng)名.in111第6章常用測量平差軟件應用高程網(wǎng)數(shù)據(jù)文件示例已知高程值（m）HA=31.100HB=34.165高差觀測值（m）和測段長度（km)h1=1.001S1=1.0h5=0.504S1=2.0h2=1.002S2=2.0h6=0.060S2=2.0h3=1.064S3=2.0h7=0.560S3=2.5h4=0.500S4=1.0h8=1.000S4=2.5

已知高程值和高差觀測值表12第6章常用測量平差軟件應用數(shù)據(jù)網(wǎng)格式如下圖：第一部分為高程控制網(wǎng)的已知數(shù)據(jù)，即已知高程點點號及其高程值第二部分為高程控制網(wǎng)的觀測數(shù)據(jù)，包括測段的起點點號，終點點號，測段高差，測段距離、測段測站數(shù)和精度號

每個測段占1行，高差單位是米，距離單位為千米13第6章常用測量平差軟件應用高程網(wǎng)平差過程平差參數(shù)設置閉合差計算平差平差參數(shù)設置平差前，一般還需要對平差過程中的某些參數(shù)進行設置，如平差迭代限值，邊長定權(quán)公式，水準尺每米真長改正精度評定時是使用先驗單位權(quán)中誤差還是后驗中誤差，是否作網(wǎng)點優(yōu)化排序，是否作觀測值概算，14第6章常用測量平差軟件應用閉合差計算

根據(jù)高程觀測文件自動尋找出水準（高程）附合線路和最小獨立閉合環(huán)線路，存放于閉合差線路文件“Cosawi2.GCI”中，根據(jù)閉合差線路文件，自動計算附合線路和多邊形閉合環(huán)的高程閉合差并作超限提示，同時根據(jù)閉合環(huán)的閉合差計算每千米水準（高程）觀測值的全中誤差，計算結(jié)果存放于閉合差結(jié)果文件“Cosawi2.GCO”中。15第6章常用測量平差軟件應用平差設置好后，用鼠標單擊“平差”欄中的“高程網(wǎng)”或單擊工具條中平差快捷鍵，主菜單窗口彈出對話框。在該對話框中選擇并打開要進行平差的高程觀測值文件，將自動進行概算、組成并解算法方程、法方程求逆和精度評定及成果輸出等工作，平差結(jié)果存于相同文件目錄下文件“Cosawi2.OU1”，并自動打開以供查看。16第6章常用測量平差軟件應用平差成果

平差報告：平差后自動生成平差結(jié)果報表。在“報表”菜單欄中的“平差結(jié)果”下點擊“高程網(wǎng)”選擇所需要的高程平差結(jié)果文件（OU1文件），系統(tǒng)自動生成高程網(wǎng)平差結(jié)果報表文件，文件名為“Cosawi2.RT1”17第6章常用測量平差軟件應用平差報告18第6章常用測量平差軟件應用南方平差易系統(tǒng)簡介

平差易（PowerAdjust2005，簡稱PA2005），它是在windows系統(tǒng)下用VC開發(fā)的控制測量數(shù)據(jù)處理軟件。它采用了Ｗindows風格的數(shù)據(jù)輸入技術和多種數(shù)據(jù)接口，同時輔以網(wǎng)圖動態(tài)顯示，實現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和成果打印的一體化。成果輸出豐富強大、多種多樣，平差報告完整詳細，報告內(nèi)容也可根據(jù)用戶需要自行定制，另有詳細的精度統(tǒng)計和網(wǎng)形分析信息等。其界面友好，功能強大，操作簡便，是控制測量理想的數(shù)據(jù)處理工具19第6章常用測量平差軟件應用南方平差易導線網(wǎng)平差

建立數(shù)據(jù)文件：在進行平差之前，必須要準備好控制網(wǎng)觀測文件。觀測文件采用網(wǎng)點數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，除包含控制網(wǎng)的所有已知點、未知點和觀測值信息外，還隱含了控制網(wǎng)的拓撲信息。數(shù)據(jù)文件的錄入兩種形式：數(shù)據(jù)文件讀入：讀入前平差數(shù)據(jù)文件進行編輯。直接鍵入。20第6章常用測量平差軟件應用平差易平差數(shù)據(jù)文件的編輯[NET] ——文件頭，保存控制網(wǎng)屬性Name: ——控制網(wǎng)名Organ: ——單位名稱Obser: ——觀測者Computer: ——計算者Recorder: ——記錄者Remark: ——備注Software:南方平差易2005

——計算軟件文件格式是txt,為純文本文件，可以用記事本打開或者編輯21第6章常用測量平差軟件應用[PARA] ——文件頭，保存控制網(wǎng)基本參數(shù)MO: ——驗前單位權(quán)中誤差MS: ——測距儀固定誤差MR: ——測距儀比例誤差DistanceError:——邊長中誤差DistanceMethod:——邊長定權(quán)方式LevelMethod:——水準定權(quán)方式Mothed: ——平差方法（0表示單次平差，1表示迭代平差）LevelTrigon:——水準測量或三角高程測量TrigonObser:——單向或?qū)ο蛴^測Times: ——平差次數(shù)Level:——平面網(wǎng)等級Level1: ——水準網(wǎng)等級Limit: ——限差倍數(shù)Format:——格式（如：1全部；2邊角等）[STATION] ——文件頭，保存測站點數(shù)據(jù)測站點名,點屬性，X，Y，H，偏心距，偏心角[OBSER] ——文件頭，保存觀測數(shù)據(jù)照準點,方向值,觀測邊長,高差,斜距,垂直角,偏心距,偏心角,零方向值22第6章常用測量平差軟件應用注意事項

[STATION]中的點屬性表示控制點的屬性，00表示高程、坐標都未知的點，01表示高程已知坐標未知的點，10表示坐標已知高程未知的點，11表示高程坐標都已知的點。

在輸入測站點數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)中，中間空的數(shù)據(jù)用“，”分隔，如果在最后一個數(shù)據(jù)后面已沒有觀測數(shù)據(jù)，可以省略“，”。例如觀測數(shù)據(jù)：A,,100,1.023表示照準點是A點，觀測邊長為100m，觀測高差為1.023m?？梢钥闯鲇^測高差后的其余觀測數(shù)據(jù)省略，而方向值用“，”分隔。

按此格式完整編輯好的數(shù)據(jù)文件，讀入PA2005后，即可直接進行平差。用戶也可不編輯[NET]，[PARA]的內(nèi)容，只編輯[STATION]和[OBSER]的內(nèi)容，將數(shù)據(jù)讀入到PA2005中后，在PA2005中進行諸如網(wǎng)名、平差次數(shù)等參數(shù)的設置，設置完后再進行平差計算。23第6章常用測量平差軟件應用平差易控制網(wǎng)數(shù)據(jù)的手工輸入

可以采用菜單中“文件”欄下拉“新建”子菜單項或單擊工具欄左邊第一個快捷鍵建立平面觀測文件?？刂凭W(wǎng)包括兩個部分24第6章常用測量平差軟件應用平差易控制網(wǎng)數(shù)據(jù)的手工輸入第一部分：測站信息區(qū)序號點名屬性X（m）Y（m）H（m）儀器高偏心距偏心角測站點點號：序號照準名方向值觀測邊長高差垂直角覘標高偏心距偏心角零方向角溫度氣壓第二部分：觀測信息區(qū)25第6章常用測量平差軟件應用建立數(shù)據(jù)文件的格式平面觀測文件為標準的ASCⅡ碼文件，數(shù)據(jù)文件包含三個部分，每部分結(jié)構(gòu)如下：第一部分：觀測精度信息第二部分：已知點坐標信息第三部分：測站觀測信息平面網(wǎng)數(shù)據(jù)文件保存時命名規(guī)則為“網(wǎng)名.in2”26第6章常用測量平差軟件應用平面網(wǎng)數(shù)據(jù)文件示例已知點X（m）Y（m）備注AB2272.0452343.8955071.3305140.882觀測值中誤差觀測角°′″觀測邊長（m）Si以km為單位1234592494331643582050816235443822933061234806.191269.486272.718441.596S2S1ABS3S4234已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)27第6章常用測量平差軟件應用數(shù)據(jù)文件錄入：

分兩部分，第一部分為控制網(wǎng)測站信息，包括序號、點名、屬性，坐標、高程、儀器高，以及偏心元素測站信息包含以下信息：序號：指已輸測站點個數(shù)，它會自動疊加。點名：指已知點或測站點的名稱。屬性：用以區(qū)別已知點與未知點：00表示該點是未知點，10表示該點是平面坐標而無高程的已知點，01表示該點是無平面坐標而有高程的已知點，11表示該已知點既有平面坐標也有高程。X、Y、H：分別指該點的縱、橫坐標及高程（X:縱坐標，Y:橫坐標）。儀器高：指該測站點的儀器高度，它只有在三角高程的計算中才使用。偏心距、偏心角：指該點測站偏心時的偏心距和偏心角。（不需要偏心改正時則可不輸入數(shù)值）28第6章常用測量平差軟件應用

在測站信息區(qū)中輸入A、B、2、3、4號測站點，其中A、B為已知坐標點，其屬性為10，其坐標如“原始數(shù)據(jù)表”；2、3、4點為待測點，其屬性為00，其它信息為空。如果考慮溫度、氣壓對邊長的影響，就需要在觀測信息區(qū)中輸入每條邊的實際溫度、氣壓值，然后通過概算來進行改正。29第6章常用測量平差軟件應用

第二部分是控制網(wǎng)觀測信息，包括觀測的邊長、方向、高差、覘標高、偏心元素、溫度和氣壓等觀測信息包含以下信息：照準名：指照準點的名稱。方向值：指觀測照準點時的方向觀測值。觀測邊長：指測站點到照準點之間的平距。（在觀測邊長中只能輸入平距）高差：指測站點到觀測點之間的高差。垂直角：指以水平方向為零度時的仰角或俯角。站標高：指測站點觀測照準點時的棱鏡高度。偏心距、偏心角、零方向角：指該點照準偏心時的偏心距和偏心角（不需要偏心改正時不輸入數(shù)值）。溫度：指測站點觀測照準點時的當?shù)貙嶋H溫度。氣壓：指測站點觀測照準點時的當?shù)貙嶋H氣壓。（溫度和氣壓只參入概算中的氣象改正計算）30第6章常用測量平差軟件應用選擇輸入格式：

以A為測站點，B為定向點時（定向點的方向值必須為零），照準2號點和4號點的數(shù)據(jù)輸入如下圖6.17“測站A的觀測信息”所示31第6章常用測量平差軟件應用2為測站點，以A號點為定向點時，照準3號點的數(shù)據(jù)輸入

3號點作為測站點時，以2為定向點，照準4號點4號點為測站點，以3號點為定向點時，照準A點輸入完畢后，另存為平差易數(shù)據(jù)格式文件32第6章常用測量平差軟件應用平差過程：控制網(wǎng)數(shù)據(jù)的錄入坐標推算是否概算坐標概算平差報告的生成和輸出平差選擇計算方案閉合差計算與檢核是33數(shù)據(jù)錄入，編寫控制網(wǎng)屬性坐標推算具體平差過程：34坐標概算設置選擇計算方案35閉合差計算與檢核平差計算36報表輸出37第6章常用測量平差軟件應用平差易高程網(wǎng)平差

已知高程值（m）HA=31.100HB=34.165高差觀測值（m）和測段長度（km)h1=1.001S1=1.0h5=0.504S1=2.0h2=1.002S2=2.0h6=0.