水准网平差VB代码.docx
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水准网平差VB代码
误差理论与测量平差础）
课程设计报告
系（部）：
土木工程系
实习单位：
山东交通学院
班级：
测绘084
学生姓名：
田忠星学号080712420
带队教师：
夏小裕﹑周宝兴
时间：
10年12月13日到10年12月19日
山东交通学院
目录：
1.摘要P3
2.概述P3
3.水准网间接平差程序设计思路P3—P4
4.平差程序流程图P4—P6
5.程序源代码及说明P7—P23
6.计算结果P23—P26
7.总结P26—P27
一：
摘要在测量工作中，为了能及时发现错误和提高测量成果的精度，常作多余观测，这就产生了平差问题。
在一个平差问题中，当所选的独立参数X?
的个数等于必要观测数t时，可将每个观测值表达成这t个参数的函数，组成观测方程，这种以观测方程为函数模型的平差方法，就是间接平差。
二：
概述：
该课程设计的主要目是对水准网进行间接平差，在输入数据后依次计算高程近似值﹑误差方程和平差计算。
三：
水准网间接平差程序设计思路
1．根据平差问题的性质，选择t个独立量（既未知点的高程）作为参数X?
2.将每一个观测量的平差值（既观测的高程差值）分别表达成
LLV
3．由误差方程系数B和自由项组成法方程，法方程个数等于参数的个数t；
4.解算法方程，求出参数X?
计算参数（高程）的平差值
X?
=X0+x?
；
5．由误差方程计算V，求出观测量（高差）平差值LLV6.评定精度
单位权中误差
VTPV
r
VTPV
nus
平差值函数的中误差
四：
平差程序流程图
1．已知数据的输入需要输入的数据包括水准网中已知点数﹑未知点数以及这些点的点号，已知高程和高差观测值﹑距离观测值。
程序采用文件方式进行输入，约定文件输入的格式如下：
第一行：
已知点数﹑未知点数﹑观测值个数第二行：
点号（已知点在前，未知点在后）第三行：
已知高程（顺序与上一行的点号对应）第四行：
高差观测值，按“起点点号，终点点号。
高差观测值，距离观测值”的顺序输入。
本节中使用的算例的数据格式如下
2,3,7
1,2,3,4,5
5.016,6.016
1,3,1.359,1.1
1,4,2.009,1.72,3,0.363,2.3
2,4,1.012,2.73,4,0.657,2.4
3,5,0.238,1.4
5,2,-0.595,2.6
2.平差计算过程
（1）近似高程的计算。
用一个数组来存储高程近似值，已知点的高程放在这个数组的开头，然后按照点号输入顺序依次搜索涉及该店的高差观测值，看该高差涉及的另一点是否已知，若未知，则检查下一个高差观测值，若已知，则可以计算出当前未知点的高差近似值，并放入高程近似值数组，依次类推，直到所有未知点的高程近似值都被求出为止。
（2）列立观测值的误差方程。
根据各观测值的起止点信息及高差﹑距离值和误差方程的系数矩阵﹑权矩阵和常数项的各个元素赋值。
（3）平差计算。
通过间接平差通用过程进行平差计算，该过程将系数矩阵数组A﹑权矩阵数组P和常数向量数组L以参数的方式传入，通过计算，把平差结果存放在解向量数组X中，以参数的形式传出。
3．计算结果的输出计算的中间结果和最后结果都实时在文本框中显示，最后还可以把文本框中的内容保存在文本文件中。
4．界面设计
根据以上分析，本程序采用菜单组织程序，用文本框显示数据的输入﹑计算和输出情况。
由于涉及到打开和保存文件的操作，所以还需要一个通用对话框。
（1）菜单设计。
本程序的菜单结构如表所示。
标题
名称
快捷键
文件
（&File）
mnuFile
—
⋯打开数据
mnuOpen
—
⋯保存结果
mnuSave
—
⋯—
aa
—
⋯退出
mnuExit
Ctrl+E
计算
（&Calc）
mnuCalc
—
⋯近似高程
mnuHeight
—
⋯误差方程
mnuEqu
—
⋯平差计算
mnuAdj
—
2）窗体﹑文本框和通用对话框。
在主窗体上绘制1个文本
框控件和一个通用对话框控件，并按照下图设置属性
文本框的Name属性改为txtShow）
对象
属性
值
Text1
Text
Text1
MultiLine
True
Form1
Caption
水准网间接平差
CommonDialog1
Name
CDg1
Text1设计好属性后，调整控件和窗体的大小和位置，以方便美观为好。
五：
程序源代码及说明
程序中涉及的公共变量及其说明如下：
DimstrFileNameAsStringDimnn%,un%,tn%,hn%个数，总点数，观测值个数DimPname（）AsStringDimHknown（）AsDouble已知点高程和高程近似值Dimbe%（）,en%（）编号数组，存储的是点序号Dimh#（）,s#（）观测值数组
DimA#（）,X#（）,P#（）,L#（）量、权阵和常数向量
1.数据输入
'已知点个数，未知点
'点名数组
'已知高程数组，存放
'观测值的起点和终点
'高差观测值数组和距离
'间接平差的系数阵、解向
单击“文件→打开文件”命令，弹出打开对话框，待用户选取了
文件以后，程序开始读取已知数据，具体代码如下
PrivateSubmnuOpen_Click（）
DimiAsInteger'循环变量
DimstrT1AsString,strT2AsString
CDg1.Filter="文本文件（*.txt）|*.txt|所有文件（*.*）|*.*"CDg1.ShowOpen'打开对话框
strFileName=CDg1.FileName'获得选中的文件名和路径OpenstrFileNameForInputAs#1'打开文件
Input#1,nn,un,hn'读入已知点个数，未知点个数，观测值个数tn=nn+un
ReDimPname（1Totn）,Hknown（1Totn）
ReDimh（1Tohn）,s（1Tohn）,be（1Tohn）,en（1Tohn）
Fori=1Totn'读入点名
Input#1,Pname（i）
'读入已知高程
'读入各观测值
Nexti
Fori=1Tonn
Input#1,Hknown（i）
Nexti
Fori=1Tohn
Input#1,strT1,strT2,h（i）,s（i）
be（i）=Order（strT1）:
en（i）=Order（strT2）'给起终点数组排序
Nexti
'显示读入的数据
txtShow.Text=txtShow.Text&"读入的水准网数据：
"&vbCrLf
txtShow.Text=txtShow.Text&"已知点"&nn&"个，未知点"&un
&"个，观测值"&hn&"个。
"&vbCrLf
txtShow.Text=txtShow.Text&"网中涉及的点名有：
"
Fori=1Totn
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（i）&"，"NextitxtShow.Text=txtShow.Text&vbCrLf
txtShow.Text=txtShow.Text&"已知点高程为：
"&vbCrLf
Fori=1Tonn
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（i）&"的高程为：
"&Hknown（i）&vbCrLf
Nexti
txtShow.Text=txtShow.Text&"各观测值分别为：
"&vbCrLf
txtShow.Text=txtShow.Text&"起点"&""&"终点"&""&"高差观测值"&"距离观测值"&vbCrLf
Fori=1Tohn
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（be（i））&""&Pname（en（i））&""&Format（h（i）,"0.000"）&""&Format（s（i）,"0.000"）&vbCrLf
Nexti
Close#1'不要忘记关闭文件
EndSub
其中Order（）函数是根据点号（字符串）获得一个点的序号（数值）的自定义函数，之所以要进行这样的排序，是因为在输入和输出时需使用字符串类型的点号，而在程序计算时。
数组的下标元素需要整数型的点号。
该函数定义如下：
'点名－序号转换函数
PublicFunctionOrder（strAsString）AsInteger
Dimi%
Fori=1Totn
Ifstr=Pname（i）Then
Order=i
ExitFor
EndIf
Nexti
EndFunction
2.高程近似值的计算
输入数据后，点击“计算→近似高程”，程序根据已知数据计算未知点的高程近似值，并将计算的中间结果显示在文本框中，代码如下：
'计算近似高程
PrivateSubmnuHeight_Click（）
Dimi%,j%
Fori=1Toun
Forj=1Tohn
Ifbe（j）=nn+iAnden（j）点已知的观测值
Hknown（nn+i）=Hknown（en（j））-h（j）
ExitFor
EndIf
Ifen（j）=nn+iAndbe（j）点已知的观测值
Hknown（nn+i）=Hknown（be（j））+h（j）
ExitFor
EndIf
Nextj
Nexti
'显示近似高程计算结果
txtShow.Text=txtShow.Text&"近似高程计算结果：
"&vbCrLfFori=1Toun
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（i+nn）&"：
"&Format（Hknown（i+
nn）,"0.000"）&vbCrLf
Nexti
EndSub
3.列立误差方程
点击“计算→误差方程”命令，程序根据输入的数据给误差方程的系数矩阵﹑权矩阵和常数向量赋值，并将其结果显示在文本框中，代码如下：
'列立误差方程：
给A、P、L赋值
PrivateSubmnuEqu_Click（）
Dimi%,j%
ReDimA（1Tohn,1Toun）,L（1Tohn）,P（1Tohn,1Tohn）
'对每个观测值列误差方程
Fori=1Tohn
Ifen（i）>nnThenA（i,en（i）-nn）=1'若终点未知，则给终点对应的
系数矩阵元素赋值
Ifbe（i）>nnThenA（i,be（i）-nn）=-1'若起点未知，则给起点对应的
系数矩阵元素赋值
L（i）=-（Hknown（en（i））-Hknown（be（i））-h（i））'根据起终点计算常数项
P（i,i）=1/s（i）'以距离的倒数为权
Nexti
'显示误差方程
txtShow.Text=txtShow.Text&"列立的误差方程：
"&vbCrLf
Fori=1Tohn
Forj=1Toun
txtShow.Text=txtShow.Text&A（i,j）&""
Nextj
txtShow.Text=txtShow.Text&""&Format（L（i）,"0.0000"）&
vbCrLf
Nexti
txtShow.Text=txtShow.Text&"权矩阵：
"&vbCrLf
Fori=1Tohn
Forj=1Tohn
txtShow.Text=txtShow.Text&P（i,j）&""Nextj
txtShow.Text=txtShow.Text&vbCrLf
Nexti
EndSub
4.计算高程平差值和高程中误差和高差中误差点击“计算→平差计算”命令，程序调用间接平差通用过程求解误差方程，并求出高程平差值﹑高程中误差和高差中误差，显示在文本框中，代码如下：
'平差计算
PrivateSubmnuAdj_Click（）
Dimi%,j%,VtP#（）,VtPV#（）,z#,AtP#（）,AtPA#（）,r（）,Naan#（）,b（）
Dimo（）AsDouble
ReDimX（1Toun）
ReDimo（1Toun,1To1）
ReDims（1Tohn,1To1）
ReDimAX（1Tohn,1To1）
ReDimV（1Tohn,1To1）
ReDimVtP（1To1,1Tohn）
ReDimVtPV（1To1,1To1）
ReDimAtP（1Toun,1Tohn）
ReDimAtPA（1Toun,1Toun）
ReDimbAt（1Toun,1Tohn）
ReDimAbAt（1Tohn,1Tohn）
ReDimr（1Toun,1Toun）
ReDimb（1Toun,1Toun）
InAdjustA,P,L,X'调用间接平差的通用过程求解
'计算并显示高程平差结果
txtShow.Text=txtShow.Text&"平差计算结果：
"&vbCrLf
txtShow.Text=txtShow.Text&"点号初始高程（m）高程改正数（m）平差后高程（m）"&vbCrLf
Fori=1Toun
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（nn+i）&""&
Format（Hknown（nn+i）,"0.0000"）
Hknown（nn+i）=Hknown（nn+i）+X（i）
txtShow.Text=txtShow.Text&""&Format（X（i）,"0.0000"）&"
"&Format（Hknown（nn+i）,"0.0000"）&vbCrLf
Nexti
txtShow.Text=txtShow.Text&vbCrLf
'计算改正数V
Fori=1Toun
Forj=1To1
o（i,j）=X（i）
NextjNextiMatrix_MultyAX,A,o
Fori=1Toun
Forj=1To1s（i,j）=L（i）*1000NextjNextiMatrixMinusAX,s,V
Fori=1Tohn
Forj=1To1
V（i,j）=AX（i,j）*1000-s（i,j）Nextj
Nexti'计算并显示单位权中误差MatrixTransV,Vt
txtShow.Text=txtShow.Text&vbCrLfMatrix_MultyVtP,Vt,P
txtShow.Text=txtShow.Text&vbCrLf
Matrix_MultyVtPV,VtP,V
Fori=
1To1
Forj=
1To1
z=
VtPV（i,j）
Nextj
Nexti
σ0=Sqr（z/（hn-nn））
txtShow.Text=txtShow.Text&"单位权中误差：
（mm）"&vbCrLftxtShow.Text=txtShow.Text&Format（σ0,"0.0000"）
txtShow.Text=txtShow.Text&vbCrLf
'计算未知点的高程中误差MatrixTransA,At
Matrix_MultyAtP,At,P
Matrix_MultyAtPA,AtP,A
Fori=1Toun
Forj=1Toun
r（i,j）=AtPA（i,j）
Nextj
Nexti
Calljzqn（r（）,b（））
txtShow.Text=txtShow.Text&"点号高程中误差：
（mm）"&vbCrLfFori=1Toun
z=b（i,i）zz=σ0*Sqr（z）
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（nn+i）&""
txtShow.Text=txtShow.Text&""&Format（zz,"0.0000"）&vbCrLf
Nexti
'计算高差平差值的中误差MatrixTransA,AtMatrix_MultybAt,b,At
Matrix_MultyAbAt,A,bAttxtShow.Text=txtShow.Text&"起点"&""&"终点"&""&"高差平差值的中误差（mm）"&vbCrLf
Fori=1Tohn
y=AbAt（i,i）
yy=σ0*Sqr（y）
txtShow.Text=txtShow.Text&Pname（be（i））&""&Pname（en（i））&""&Format（yy,"0.0000"）&vbCrLf
NextiEndSub在此程序中用到了过程jzqn（）代码如下：
PublicSubjzqn（Qa（）,na（））DimA（）n=UBound（Qa,1）ReDimna（n,n）ReDimA（n,2*n）
Fori=1Ton
Forj=1Ton
A（i,j）=Qa（i,j）
Nextj
NextiFori=1Ton
Forj=n+1To2*nIfj-i=nThenA（i,j）=1ElseA（i,j）=0EndIfNextjNexti
Fori=1Ton
IfA（i,i）=0ThenForQ=iTon
IfA（Q,i）<>0Then
ForW=iTo2*n
zj=A（i,W）
A（i,W）=A（Q,W）
A（Q,W）=zj
NextW
ExitFor
EndIf
NextQ
IfQ>nThenMsgBox"此矩阵不可逆":
ExitSubEndIf
ForK=2*nToiStep-1
A（i,K）=A（i,K）/A（i,i）
NextK
Forj=i+1Ton
IfA（j,i）<>0Then
ForK=2*nToiStep-1
A（j,K）=A（j,K）/A（j,i）-A（i,K）
NextK
EndIf
Nextj
Nexti
Fori=nTo1Step-1
IfA（i,i）=0Then
ForQ=i-1To1Step-1
IfA（Q,i）<>0Then
ForW=iTo2*nzj=A（i,W）A（i,W）=A（Q,W）A（Q,W）=zj
NextW
ExitFor
EndIf
NextQ
EndIf
ForK=2*nToiStep-1
A（i,K）=A（i,K）/A（i,i）
NextK
Forj=i-1To1Step-1
IfA（j,i）<>0Then
xxx=A（j,i）
ForK=2*nTo1Step-1
A（j,K）=A（j,K）/xxx-A（i,K）
NextK
EndIf
Nextj
Nexti
Fori=1Ton
Forj=1Ton
na（i,j）=A（i,j+n）
Nextj
Nexti
EndSub
5.保存﹑退出
点击“文件→保存结果”命令，将文本框中的内容保存在指定的文件中，代码如下：
'保存计算结果
PrivateSubmnuSave_Click（）
CDg1.Filter="文本文件（*.txt）|*.txt|所有文件（*.*）|*.*"CDg1.ShowSave
strFileName=CDg1.FileName
OpenstrFileNameForOutputAs#1
Print#1,txtShow.Text
Close#1
EndSub
点击“文件→退出”命令，退出程序。
代码如下：
PrivateSubmnuExit_Click（）
End
EndSub
6．此程序用到的通用过程mdlAdjust（）代码如下：
'矩阵转置的通用过程
PublicSubMatrixTrans（A,c）
Dimi%,j%
DimR1%,C1%
OnErrorResumeNext
C1=UBound（A,2）-LBound（A,2）+1
IfErrThen
MsgBox"输入的矩阵维数不对！
"
ExitSub
EndIf
R1=UBound（A,1）-LBound（A,1）+1
ReDimc（1ToC1,1ToR1）
Fori=1ToR1
Forj=1ToC1
c（j,i）=A（i,j）
Nextj
Nexti
EndSub
升级会员 