平差課程設(shè)計(jì)

課程編號：課程性質(zhì)：必修誤差理論與測量平差基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告學(xué)院：測繪學(xué)院專業(yè)：測繪工程班級：2011級學(xué)號：姓名：2013-2-25至2013-3-8（一）圖1為一水準(zhǔn)網(wǎng)，A、B、C為已知高程點(diǎn)，為9個(gè)待定高程點(diǎn)，第一次觀測了圖中1~15條水準(zhǔn)路線的高差，各水準(zhǔn)路線的觀測高差、距離及已知點(diǎn)高程均列于表1，試求（1）1公里高差平差值中誤差；（2）各待定點(diǎn)高程平差值及中誤差；如果準(zhǔn)備加測5段高差16~20（圖中用虛線表示），（3）試估算平差后各待定點(diǎn)的精度；（4）精度最弱的點(diǎn)發(fā)生改變沒有；（5）哪一點(diǎn)精度提高得最多。圖1表1水準(zhǔn)網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)線路號觀測高差(m)距離(km)線路號觀測高差(m)距離(km)11.49570.4112.04160.821.78920.5121.53550.735.20620.7131.74500.842.08530.9142.74340.453.41750.4151.37850.561.20801.0160.676.03730.6170.684.33070.6181.893.65100.6190.8102.51200.3201.2已知點(diǎn)高程：、、、數(shù)學(xué)模型：間接平差：函數(shù)模型：V=Bx-l,l=L-L0;基礎(chǔ)方程：V=Bx-lBTPV=0解向量：x=NBB-1W隨機(jī)模型：D=σ02QQxx=NBB-1計(jì)算過程：(1).列誤差方程易得到矩陣B和矩陣l：B=000100000100000000-100000000010-1000000-1000000000100000000-100000000001000000001-1000000001-100000000-10100010000-10001000000000100-1000000001-1l=（單位：0.1mm）0-290302).組成法方程取1公里的觀測高差為單位權(quán)觀測，即按P=1/S定權(quán)，得觀測值的權(quán)陣：P=21/2000000000000000200000000000000013/700000000000000011/900000000000000021/2000000000000000100000000000000012/300000000000000012/300000000000000012/300000000000000031/300000000000000011/400000000000000013/700000000000000011/400000000000000021/20000000000000002組成法方程：BTPBx-BTPl=0令：NBB=BTPBW=BTPl得：x=NBB-1W解法方程x=-16.9170.93821-6.3750.049181.4821.072-1.13312.7434-1.6798改正數(shù)為：v=（單位：0.1mm）0.0491812.08316.917-2.111-0.938210.6256.3751.4820.410070.20503-0.54681.729-3.9508-1.2614-1.5767解：(1).1公里高差平差值中誤差：==1.2422mm(2).各待定點(diǎn)高程平差值及中誤差：平差值：X=X0+x144.6687148.2427144.8917146.0689148.7982145.1062142.3737146.1807144.3605因?yàn)镼xx=NBB-1，所以Dxx=QxxDXX=0.450060000000000.4562400.094040.0298780.0402210.0453920.0429020.059182000.5786500000000.0940400.305630.0971050.130720.147520.139430.1923400.02987800.0971050.662530.571390.525820.547760.4042900.04022100.130720.571391.16090.99270.559320.5442400.04539200.147520.525820.99271.22610.56510.6142100.04290200.139430.547760.559320.56510.905220.5805200.05918200.192340.404290.544240.614210.580520.80081則各點(diǎn)中誤差為：0.67090.67540.76070.55280.81391.07741.10730.95140.8949(3).最弱點(diǎn)為P7，其精度為1.1073(4).加測后的B=000100000100000000-100000000010-1000000-1000000000100000000-100000000001000000001-1000000001-100000000-10100010000-10001000000000100-1000000001-1-11000000001-100000000-1100000000-110000000000-110加測后的權(quán)P=diag([5/2,2,10/7,10/9,5/2,1,5/3,5/3,5/3,10/3,5/4,10/7,5/4,5/2,2,5/3,5/3,5/9,5/4,5/6])所以加測后的Qxx=(NBB)-1Dxx=QxxDXX=0.332530.090760.0330810.0188310.0103340.0116510.012310.0120960.014210.090760.277470.101130.0575680.0315920.035620.0376340.0369790.0434410.0330810.101130.355670.0489570.0268660.0302920.0320040.0314480.0369430.0188310.0575680.0489570.258120.141650.159710.168740.16580.194780.0103340.0315920.0268660.141650.49550.440630.413190.422110.334090.0116510.035620.0302920.159710.440630.986430.796410.510980.479980.012310.0376340.0320040.168740.413190.796410.988010.555410.552920.0120960.0369790.0314480.16580.422110.510980.555410.772430.529220.014210.0434410.0369430.194780.334090.479980.552920.529220.76325精度為：0.57670.52680.59640.50800.70390.99320.99400.87890.8736(5).精度最弱的點(diǎn)沒有改變，仍是P7。(6).比較可知，P3點(diǎn)的精度提高的最多。結(jié)果檢核：h1=HP4-HB=146.0640m-144.5684m=1.4956mh2=HP1-HB=146.3587m-144.5684m=1.7903mh3=HA-HP1=151.5664-146.3587=5.2077mh4=HP2-HP4=148.1590m-146.0640m=2.0850mh5=HA-HP2=151.5664m-148.1590m=3.4175mh6=HP3-HC=145.5286m-144.3194m=1.2092mh7=HA-HP3=151.5664m-145.5286m=6.0378mh8=HP5-HC=148.6501m-144.3194m=4.3307mh9=HP5-HP6=148.6501m-144.9991m=3.6510mh10=HP6-HP7=142.9991m-142.4869m=2.5122mh11=HP9-HP7=144.5283m-142.4869m=2.0414mh12=HP4-HP9=146.0640m-144.5283m=1.5357mh13=HP4-HC=146.0640m-144.3194m=1.7446mh14=HP5-HP8=148.6501m-145.9067m=2.7434mh15=HP8-HP9=145.9067m-144.5283m=1.3784m經(jīng)檢核，由每個(gè)高程點(diǎn)平差后的高程得到的各點(diǎn)間的高差與已知高差平差后的結(jié)果相同。(二)（題目詳見課程設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)）數(shù)學(xué)模型函數(shù)模型：測角網(wǎng)函數(shù)模型：測邊網(wǎng)函數(shù)模型：（2）隨機(jī)模型：（3）平差準(zhǔn)則:V'PV=min計(jì)算過程：根據(jù)題意可知：n=46t=30r=16現(xiàn)在選取待定點(diǎn)坐標(biāo)平差值作為參數(shù):X=[X1Y1X2Y2X3Y3X4Y4X5Y5X6Y6X7Y7X8Y8X10Y10X11Y11X12Y12X13Y13X14Y14X15Y15]T設(shè)單位權(quán)中誤差為=6'',則角度觀測的權(quán)為，導(dǎo)線邊的權(quán)為PSi=σ02/σs2=36/(k*1000*s)2，其k為邊精度1/2000。利用Excel表格計(jì)算已知方位角和各個(gè)待定點(diǎn)的近似坐標(biāo)如下：點(diǎn)號觀測角°坐標(biāo)方位角(°)距離(m)坐標(biāo)分量坐標(biāo)α0△x(m)△y(m)X/mY/m17126.6353573.431181.148230.5015（1756）300.148527246.783877849.091-19.35169801-45.11582943137.33289.4266(567）182.246222249.030134.896-12.48849147-32.58478781117.978302244.31017067（678）189.94822258.978322245.167-8.635044177-44.33389111105.4898105211.72538288（789）229.510638308.488961169.70243.38000465-54.5577125796.85476635167.39149169（8914）288.50711156.9960722256.65230.8581476447.51024972140.234771112.833779114（91415）180.10897257.1050444448.98226.6021499641.12860247171.0929186160.344028815（141517）242.520027119.625072233.447-16.533598129.07476471197.6950686201.472631317（15175）187.005611126.630683300181.1614705230.5473961457.1050555648.98226.6021419841.12860764171.0929437160.344035315（141516）182.19211159.2971666751.65526.3742907944.41436491197.6950857201.472642916(15162)171.97077751.2679444553.00633.1647511341.3489458224.0693765245.88700782(1623)291.549000162.816944429.068-27.770572268.587429205257.2341276287.23595363(234)203.371277186.188222252.942-52.63351456-5.706882617229.4635553295.82338284(345)174.754694180.942916739.543-39.53764535-0.650729796176.8300408290.11650025(4517)305.683472306.6263889137.2923954289.46577048308.488972269.70243.38001521-54.5577041796.85479002167.39148389（8910）213.0911111341.580083342.7340.54078105-13.50177662140.2348052112.833779610(91011)212.165111113.7451944230.91630.030627657.34577831180.775586399.3320030111(101112)183.897166717.6423610940.09838.21206487128062139106.677781312(111213)204.361944442.0043055352.58539.0756264435.1891694249.034118.77613(12130)230.360027892.3643333156.115-2.31495084556.06722953288.1096264153.96516940(1301)177.282527889.6468610945.5750.2808968545.57413435285.7946756210.03239891(012)222.7866111132.433472242.798-28.8772519631.58754697286.0755724255.60653332(123)210.3978333162.8313055287.1940803然后由測角網(wǎng)坐標(biāo)平差的誤差方程和測邊的誤差方程計(jì)算出系數(shù)矩陣B，根據(jù)x=(BTPB)-1BTPl和v=Bx-l計(jì)算出xv。xv-7.5578-15.46336.827-16.092-13.063-5.788330.767-7.1603-3.47990.0104221.09395.6127-5.47760.354991.1964-10.778-1.071511.3930.769860.018061-1.719110.3290.0195080.2327-7.8670.56991-12.877-9.2728-13.11410.55-32.462-18.957-19.612-10.434-27.469-18.29110.475-17.426-40.792-16.85913.37-1.0674-45.344-5.04493.06592.955448.835-0.70401-9.27465.1665-9.1863-5.6353-1.3859-6.09364.5967-28.3670.155271.93896.4971-4.3346-1.05860.6597414.24320.228-7.951832.7561.7303-0.4776634.958-11.55820.96215.8582.4208-6.4896-4.6810.42(1)由求得13.62″(2)各個(gè)待定點(diǎn)的坐標(biāo)平差值根據(jù)=X+v=Y+v求得，詳見表格。各個(gè)待定點(diǎn)的坐標(biāo)中誤差由，最后由求得各個(gè)點(diǎn)的中誤差。－－－－－－坐標(biāo)答題報(bào)表－－－－－－坐標(biāo)編號X平差值Y平差值X改正數(shù)Y改正數(shù)極大值方向極大值極小值0285.786210.069-837664.453.061286.062255.637-1331663.492.342257.231287.236-31252.812.393229.459295.824-5152.482.054176.829290.117-1123.060.935137.33289.426000006117.976244.31-20562.117105.476211.712-8-13683.261.71896.841167.359-13-32902.532.49140.214112.813-20-27322.92.2410180.78599.29110-41143.361.9111210.819106.63213-45173.031.2712249.034118.7760000013288.112154.014349463.861.6714171.083160.335-9-9633.252.0715197.694201.477-152992.180.5716224.169245.89306603.152.1317181.148230.50100000各點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為：010.80111.1427.3338.0546.3864.7177.3388.5097.33107.70116.53138.38147.70154.30167.57（3）各觀測值的平差值=觀測值+改正數(shù)－－－－－－邊長答題報(bào)表－－－－－－邊長編號邊長觀測值邊長平差值邊長改正數(shù)0--145.57545.569-61--242.79842.77-282--329.06829.0723--452.94252.938-44--539.54339.542-15--649.09149.09216--734.89634.91147--845.16745.187208--969.70269.694-89--1042.7342.7633310--1130.91630.918211--1240.09840.098012--1352.58552.623513--056.11556.103-129--1456.65256.6732114--1548.98248.9981615--1651.65551.657216--253.00653-615--1733.44733.442-517--573.43173.4310－－－－－－測角答題報(bào)表－－－－－－測角編號測角觀測值測角平差值測角改正數(shù)∠012222°47′11.8″222°46′56.2″-15.5∠1013182°43′2.9″182°42′46.7″-16.1∠123210°23′52.2″210°23′46.4″-5.8∠1216278°50′50.5″278°50′43.2″-7.2∠234203°22′16.6″203°22′16.6″0∠321668°27′3.6″68°27′9.1″5.6∠345174°45′16.9″174°45′17.2″0.4∠456245°49′56.7″245°49′45.9″-10.8∠4517305°41′0.5″305°41′11.8″11.4∠567182°14′46.4″182°14′46.4″0∠651759°51′5.3″59°51′15.3″10∠678189°56′53.6″189°56′53.5″0∠789229°30′38.3″229°30′39.2″1∠8910213°05′28″213°05′18.9″-9∠8914288°30′25.6″288°30′36.5″11∠91011212°09′54.4″212°09′35.4″-19∠1091475°24′49.9″75°24′39.9″-10∠101112183°53′49.8″183°53′31.7″-18∠111213204°21′43″204°21′26″-17∠12130230°21′36.1″230°21′19.1″-17∠91415180°06′32.3″180°06′31.2″-1∠141516182°11′31.6″182°11′26.6″-5∠141517242°31′12.1″242°31′15.1″3∠15162171°58′14.8″171°58′13.8″-1∠16151760°19′37.7″60°19′42.7″5∠15175187°00′20.2″187°00′14.1″-6（4）由線性化的權(quán)函數(shù)式為所得的系數(shù)陣為F，數(shù)值詳見表格。由以及計(jì)算得到各個(gè)邊的中誤差。最弱邊為最大的邊長，由計(jì)算所得的結(jié)果，最弱邊為12—13兩點(diǎn)間的邊長相對中誤差為σ1213/s1213=1/1308（5）結(jié)合EF知最弱的誤差橢圓為0號點(diǎn)。實(shí)習(xí)心得上學(xué)期我們學(xué)習(xí)了《誤差理論與測量平差基礎(chǔ)》這門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。當(dāng)時(shí)由于課程安排緊湊（每個(gè)星期有6個(gè)學(xué)時(shí)），課后也沒有很多時(shí)間來復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，加上這門課本身的難度，導(dǎo)致很多東西都沒有及時(shí)消化，許多概念也是模棱兩可，最后的期末考試成績自然也不是很理想。但是通過這次誤差理論與測量平差實(shí)習(xí)，我找到了解決實(shí)際問題的辦法，鍛煉了我分析問題、解決實(shí)際問題的能力，特別是計(jì)算能力?？梢哉f這次的課程設(shè)計(jì)是很成功的。參加了實(shí)習(xí)動員大會后，我對這次實(shí)習(xí)一點(diǎn)底都沒有，因?yàn)檫@次實(shí)習(xí)要編寫程序。雖然C語言學(xué)的還可以，但也僅僅限于書上的基本理論知識，對于實(shí)際編程解決問題能力還是有所欠缺。后來老師說如果編程能力差點(diǎn)的同學(xué)可以用matlab或者excel來解決問題，這時(shí)我才增加了些許的信心。經(jīng)過了一個(gè)多月的寒假，我對這門課已經(jīng)忘得差不多了。拿到課程設(shè)計(jì)任務(wù)書后，看到雖然只有兩題，但是我還是不敢怠慢。我做的第一件事就是把課本重新溫習(xí)了一遍，尤其是間接平差部分，因?yàn)檫@次的課程設(shè)計(jì)主要是利用間接平差模型來解決問題。這樣我不但把遺忘的理論的知識又重新記住了，而且還把很多上學(xué)期沒有學(xué)的章節(jié)弄懂了。第一題是水準(zhǔn)網(wǎng)的平差，所以我選擇間接平差來做。第一步是求未知點(diǎn)的近似高程，然后是列各觀測值的誤差方差，系數(shù)矩陣B和l可以很快地列出來，再一步步解出矩陣BTPl和NBB以及NBB的逆矩陣，求出改正數(shù)v和x，最后對所測的結(jié)果進(jìn)行平差，平差后再進(jìn)行檢核。通過檢核，得出平差無誤的結(jié)論。因?yàn)榈谝活}是書上例題的變型，所以沒有遇到什么難處，矩陣的計(jì)算用matlab也很好的解決了。第二題才是這次實(shí)習(xí)的重點(diǎn)吧，第一題與它比起來完全只是熱身。它的計(jì)算量大的驚人，都是46*30的大矩陣。第二題是導(dǎo)線網(wǎng)的平差，它包括了測邊網(wǎng)和測角網(wǎng)兩種平差，難度可想而知。而當(dāng)時(shí)上課的時(shí)候因?yàn)樘珡?fù)雜老師也沒有將其作為重點(diǎn)來講，所以我不得不再次回歸書本，將那幾節(jié)好好的看一遍，把書上例題的表格每一項(xiàng)是怎么來的都研究清楚了才開始做題。大體的思路和第一題差不多也是用間接平差的模型。但是列誤差方程的時(shí)候就難度大增，要列46個(gè)不說，每個(gè)方程的系數(shù)也是來之不易。第二題我主要是用excel來列表格，運(yùn)用excel的函數(shù)計(jì)算，這樣也節(jié)省了不少時(shí)間。第二題有很多值得注意的地方，比如已知的有三個(gè)已知點(diǎn)，其中兩個(gè)是相鄰的自然是給出起始方位角，而第三個(gè)則是想了好久和同學(xué)討論后覺得是用來檢核用的；在計(jì)算矩陣P的時(shí)候，選取角精度6”為單位權(quán)，則角度的權(quán)都是1，而邊長的精度我先是用邊長乘以變精度，算出來的數(shù)值很小，后來也是和同學(xué)討論覺得應(yīng)該把單位換成mm而不是m。這次實(shí)習(xí)讓我知道理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。測繪是一專業(yè)性很強(qiáng)的專業(yè)，實(shí)踐性也毋庸置疑，因此做到理論聯(lián)系實(shí)際是十分重要的，學(xué)習(xí)好書本上的理論知識再運(yùn)用到工程建設(shè)中去應(yīng)該就是最好的學(xué)習(xí)方法了吧。我還知道了要有良好的合作精神。雖然這次實(shí)習(xí)是以個(gè)人為單位的，但同學(xué)之間的相互討論也尤其重要，有些知識上的弱區(qū)可以相互彌補(bǔ)。測繪不是一個(gè)人能完成的事情，一個(gè)團(tuán)隊(duì)的默契程度決定著作業(yè)的速度與成果的精度，團(tuán)結(jié)就是力量用在測繪上很是貼切。這次實(shí)習(xí)讓我對平差有了新的認(rèn)識，更準(zhǔn)確地說是更深刻的理解，平差其實(shí)還是有很多規(guī)律可循的，沒我剛開始學(xué)的那么困難。這次實(shí)習(xí)也讓我知道自己薄弱的地方——那就是編程能力的欠缺，如果第二題數(shù)據(jù)更多達(dá)到上百多個(gè)參數(shù)，那我這種方法必然更吃力，而編程的話就不會存在這種劣勢。在今后的學(xué)習(xí)中，我要加強(qiáng)編程方面的能力，讓自己離優(yōu)秀測繪工作者更進(jìn)一步?？偟膩碚f，這次課程設(shè)計(jì)的過程的很完美的，影響也必將是深遠(yuǎn)的，我將在今后的學(xué)習(xí)工作中牢記這次的實(shí)習(xí)所帶給我的東西，認(rèn)真學(xué)習(xí)認(rèn)真工作，爭做一個(gè)踏實(shí)的測繪工作者！綜合評語：題目成績所占比例25%考核成績所占比例25%報(bào)告成績所占比例50%總評成績指導(dǎo)教師：2013年月日目錄第一章總論11、項(xiàng)目名稱及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項(xiàng)目概況65、結(jié)論6第二章項(xiàng)目提出的背景及必要性81、項(xiàng)目提出的背景82、項(xiàng)目建設(shè)的必要性9第三章項(xiàng)目性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模131、項(xiàng)目性質(zhì)132、建設(shè)規(guī)模13第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)及建設(shè)條件171、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)172、項(xiàng)目建設(shè)條件17第五章項(xiàng)目建設(shè)方案251、建設(shè)原則252、建設(shè)內(nèi)容253、工程項(xiàng)目實(shí)施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評價(jià)391、項(xiàng)目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護(hù)措施……404、環(huán)境影響評價(jià)結(jié)論……………..……………42第八章勞動安全保護(hù)與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設(shè)施…………...45第九章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置461、組織機(jī)構(gòu)462、組織機(jī)構(gòu)圖46第十章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度481、建設(shè)工期482、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排483、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表48第十一章投資估算及資金籌措491、投資估算依據(jù)492、建設(shè)投資估算49目錄第一章總論 1第一節(jié)項(xiàng)目概述 1第二節(jié)可行性研究的依據(jù) 3第三節(jié)可行性研究的范圍和內(nèi)容 3第五節(jié)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 4第二章項(xiàng)目背景和建設(shè)的必要性 5第一節(jié)項(xiàng)目提出的背景 5第二節(jié)項(xiàng)目建設(shè)的必要性 7第三章 需求分析及服務(wù)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn) 9第一節(jié) 需求分析 9第二節(jié) 服務(wù)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn) 10第四章 項(xiàng)目選址及建設(shè)條件 13第一節(jié)項(xiàng)目選址 13第二節(jié) 項(xiàng)目區(qū)自然條件 13第三節(jié) 項(xiàng)目區(qū)社會經(jīng)濟(jì)條件 18第四節(jié) 項(xiàng)目區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施狀況 20第五章 規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)方案 23第一節(jié)設(shè)計(jì)依據(jù)和目標(biāo) 23第二節(jié)規(guī)劃方案分析 25第三節(jié)建設(shè)方案 31第六章 消防 46第七章 環(huán)保和勞動安全衛(wèi)生