水准网间接平差程序设计C++.docx

1、水准网间接平差程序设计C+/ visual C+6.0 编译通过 / 参考资料 / 部分网络资料 / 宋力杰测量平差程序设计 /姚连壁基于matlab的控制网平差程序设计 / /#include#include#include #include#include using namespace std;/classclass SZWPCprivate: int gcz_zs; /高差总数 int szd_zs; /总点数 int yz_szd_zs; /已知点数 double m_pvv; /pvv int *qsd_dh; /高差起点号 int *zd_dh; /高差终点号 char *dm;

2、 /点名地址数组 double *gcz; /观测值数组 double *szd_gc; /高程值数组 double *P; /观测值的权 double *ATPA,*ATPL; /法方程系数矩阵与自由项 double *dX; /高程改正数、平差值 double *V; /残差 double m_mu; /单位权中误差public: SZWPC(); SZWPC(); int ij(int i,int j);/对称矩阵下标计算函数 bool inverse(double a,int n);/对称正定矩阵求逆(仅存下三角元素)(参考他人） void inputdata(char *datafi

3、le);/输入原始数据函数 int dm_dh(char *name); /点名转点号 void ca_H0(); /近似高程计算函数 void ca_ATPA(); /法方程组成函数 void ca_dX(); /高程平差值计算函数 void printresult(char *resultfile); /精度估计与平差值输出函数 double ca_V(); /残差计算函数 void zxecpc(char *resultfile);/最小二乘平差函数 ;/ 构造函数SZWPC:SZWPC() gcz_zs=0; szd_zs=0; yz_szd_zs=0; / 析构函数SZWPC:SZW

4、PC() if(gcz_zs0) delete qsd_dh; delete zd_dh; delete gcz; delete P; delete V; if(szd_zs0) delete szd_gc; delete ATPA; delete ATPL; delete dX; for(int i=0; i=j)? i*(i+1)/2+j :j*(j+1)/2+i;/ 对称正定矩阵求逆(仅存下三角元素)(参考他人）bool SZWPC:inverse(double a,int n) double *a0=new doublen; for(int k=0;kn;k+) double a00=

5、a0; if(a00+1.0=1.0) delete a0; return false; for(int i=1;in;i+) double ai0 = ai*(i+1)/2; if(i=n-k-1)a0i= -ai0/a00; else a0i= ai0/a00; for(int j=1;j=i;j+) a(i-1)*i/2+j-1=ai*(i+1)/2+j+ai0*a0j; for(i=1;in;i+) a(n-1)*n/2+i-1=a0i; an*(n+1)/2-1=1.0/a00; delete a0; return true;/ 原始数据输入函数void SZWPC:inputdat

6、a(char *datafile) ifstream infile(datafile,ios:in); if(! infile) cerr Open error!gcz_zsszd_zsyz_szd_zs; int unPnumber=szd_zs-yz_szd_zs; szd_gc=new double szd_zs; dX=new double szd_zs; ATPA=new double szd_zs*(szd_zs+1)/2; ATPL=new double szd_zs; qsd_dh=new int gcz_zs; zd_dh=new int gcz_zs; gcz=new do

7、uble gcz_zs; V=new double gcz_zs; P=new double gcz_zs; dm=new char* szd_zs; for(int i=0;iszd_zs;i+) dmi = NULL;/ dm_dh函数根据dmi是否为NULL确定dmi是否为点名地址 char buffer128; /临时数组，保存从文件中读到的点名 for( i=0;ibuffer; int c=dm_dh(buffer); infileszd_gci; for(i=0;ibuffer; /读取高程起点名 qsd_dhi=dm_dh(buffer); infilebuffer;/读取高程

8、终点 zd_dhi=dm_dh(buffer); infilegcziPi; /读取高差值与路线长度 Pi=1.0/Pi;/线路长转化为观测值的权 infile.close(); / 点名转点号，返回点名对应的点号int SZWPC:dm_dh(char *name) for(int i=0; iszd_zs; i+) if(dmi!=NULL) if(strcmp(name,dmi)=0)return i;/将待查点名与已经存入点名数组的点名比较，若存在返回点号 else int len = strlen(name);/判断点名长度 dmi = new charlen+1;/为点名申请存储空

9、间 strcpy(dmi, name);/待查点名是一个新的点名，将新点名的地址放到dm数组中 return i;/返回点号 return -1; /dm数组已经存满，且没有待查点名 /高程近似值计算void SZWPC:ca_H0() for(int i=yz_szd_zs;iszd_zs;i+)szd_gci=-10000.9;/为计算机设置辨别未知高程点的标志 for(int j=1;j+) int k=0; /计算出近似高程的点数 for(i=0;i-10000.0 & szd_gck2-10000.0)/k1点高程或高程近似值已知，k2点高程或高程近似值未知 szd_gck2=szd

10、_gck1+gczi;/计算近似高程 k+; else if(szd_gck1-10000.0)/k2点高程或高程近似值已知，k1点高程或高程近似值未知 szd_gck1=szd_gck2-gczi;/计算近似高程 k+; if(k=(szd_zs-yz_szd_zs)break;/所有的近似高程计算完成，退出 / 组成法方程void SZWPC:ca_ATPA() /int t=szd_zs; for(int i=0; iszd_zs*(szd_zs+1)/2; i+) ATPAi=0.0;/赋初值 for(i=0; iszd_zs; i+) ATPLi=0.0;/赋初值 for(int k

11、=0; kgcz_zs; k+) int i=qsd_dhk;/获取点号 int j=zd_dhk;/获取点号 double Pk=Pk;/获取权值 double lk=gczk-(szd_gcj-szd_gci);/获得第k个自由项 ATPLi-=Pk*lk;/获得法方程自由项 ATPLj+=Pk*lk; ATPAij(i,i)+=Pk;/获得法方程系数矩阵 ATPAij(j,j)+=Pk; ATPAij(i,j)-=Pk; / 高程平差值计算void SZWPC:ca_dX() for(int i=0;iyz_szd_zs;i+) ATPAij(i,i)=1.0e30;/处理已知点 if(

12、!inverse(ATPA,szd_zs)/矩阵求逆 cerr法方程系数矩阵降秩!endl;/矩阵为奇异矩阵，无法求逆 exit(0);/退出程序 for(i=0; iszd_zs; i+)/计算高程改正数 double xi=0.0; for(int j=0; jszd_zs; j+) xi+=ATPAij(i,j)*ATPLj; dXi=xi; szd_gci+=xi;/计算高程平差值 / 残差计算double SZWPC:ca_V() double pvv=0.0; for(int i=0;i=gcz_zs-1;i+) int k1=qsd_dhi; int k2=zd_dhi; Vi=

13、szd_gck2-szd_gck1-gczi; pvv+=Vi*Vi*Pi; return(pvv);/ 原始数据和平差值输出void SZWPC:printresult(char *resultfile) double pvv=ca_V(); / 残差计算 ofstream outfile(resultfile,ios:out);/以输出方式打开文件，若文件不存在，创建文件 /输出原始观测数据 outfileendl观测总数：gcz_zs 总点数:szd_zs; outfile 已知点数：yz_szd_zsendl; outfileendl= 已知高程 =endl;/输出原始观测数据已知点点

14、号、高程 for(int i=0;i=yz_szd_zs-1;i+) outfile dmi; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)szd_gciendl; outfileendlendl= 高差观测值=endlendl;/输出原始观测数据高程观测值与路线长 outfile起始点名 终点点名 高差观测值(m) 两点间距离(km)endl; for(i=0;i=gcz_zs-1;i+) outfile dmqsd_dhisetw(9)dmzd_dhi; outfilesetiosflags(ios:fixed)

15、; outfilesetw(16)setprecision(4)gczi; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(16)setprecision(4)1.0/Piendl; m_mu=sqrt(pvv/(gcz_zs-(szd_zs-yz_szd_zs);/计算单位权中误差 outfileendl= 单位权中误差=endl;/输出单位权中误差 outfileendl0=m_muendl; outfileendl= 高程平差值及其精度 =endlendl;/输出高程平差值及其精度 outfile点名 近似高程 改正数 高程平差值 中误差endl;

16、for( i=0; iszd_zs; i+) outfilesetw(2)dmi; double dx=dXi; double qii=ATPAij(i,i); outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(12)setprecision(4)szd_gci-dx; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)dx; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(11)setprecision(4)szd_gci; outfileseti

17、osflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)sqrt(qii)*m_muendl; /输出观测值平差值及其精度 outfileendlendl= 观测值平差值及其精度 =endlendl; outfile起 点 终 点 观测高差 高差平差值 观测权 中误差endl; for(i=0;i=gcz_zs-1;i+) int k1=qsd_dhi; int k2=zd_dhi; double qii=ATPAij(k1,k1); double qjj= ATPAij(k2,k2) ; double qij=ATPAij(k1,k2); doub

18、le ml=sqrt(qii+qjj-2.0*qij)*m_mu; outfile.width(2); outfiledmk1; outfile.width(7); outfiledmk2; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(12)setprecision(4)gczi; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)Vi; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)gczi+Vi; ou

19、tfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)Pi; outfilesetiosflags(ios:fixed); outfilesetw(10)setprecision(4)mlendl; outfile.close();/ 水准网最小二乘平差void SZWPC:zxecpc(char *resultfile) ca_H0(); /近似高程计算 ca_ATPA(); / 组成法方程 ca_dX(); / 高程平差值计算 /int main() char *datafile =算例Data.txt;/原始数据文件存储地址指针 char *resultfile =算例Result.txt;/平差结果输出地址指针 coutendlendl水准网经典间接平差endlendl; cout原数据文件位置：datafileendl; cout平差结果文件位置：resultfileendlendl; SZWPC new_net;/定义新的对象 new_net.inputdata(datafile);/输入原始数据 new_net.zxecpc(resultfile);/最小二乘平差计算 new_net.printresult(resultfile);/输出平差结果 return 0;