Leica DNA03水准测量数据处理程序资料

Leica DNA03水准测量数据处理程序资料
Leica DNA03水准测量数据处理程序资料

Leica DNA03水准测量数据处理程序

1 数据格式------------------------------------------------------------------------------------ 3

2 程序设计--------------------------------------------------------------------------------------- 3

3 源代码----------------------------------------------------------------------------- 4

4 编程总结--------------------------------------------------------------------------- 8

1数据格式

Leica数据格式为GSI(Geo Serial Interface),根据其数据位是8或16位分为GSI8和GSI16,其他格式完全相同。数据以行为单位,每行包含若干个16位或24位的字段,每个字段以开头两位数字表示数据意义,称为WI(Word Index),如41表示测量模式,11表示点号,32表示视距读数,331表示后视第一次中丝读数,332表示前视第一次中丝读数,336表示前视第二次中丝读数,335表示后视第二次中丝读数。

本次作业采用Leica DNA03数字水准仪原始数据。如下图:

第一行:观测模式为BFFB;

第二行:测段起点为BM3,起始高程为480.1230m;

第三行:测站后视点号BM3,视距读数28.58072m,第一次后视中丝读数0.69018m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.04mm;

第四行:测站前视点号Z1,视距读数28.61654m,第一次前视中丝读数1.69615m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.02mm;

第五行:测站前视点号Z1,视距读数28.62065m,第二次前视中丝读数1.69610m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.11mm;

第六行:测站后视点号BM3,视距读数28.58569m,第二次后视中丝读数0.69017m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.04mm。

2程序设计

本次数据处理程序的窗口设计非常简单,仅一个窗口,一个按钮。“读取数据”按钮读入原始水准仪数据,程序自动转换,以表格形式输出。

表头设计为“测站数”、“后视点号”、“前视点号”、“第一次后视中丝读数”、“第二次后视中丝读数”、“第一次前视中丝读数”、“第二次前视中丝读数”“测站两次前后高差较差”、“高差之差累计值”、“累计视距差”、“累计视距”、“前视点高程”共12项,表头之前输出“起始点点号”和“起始点高程”。

3源代码

using System;

using System.Collections.Generic; using https://www.360docs.net/doc/c57768394.html,ponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

using System.IO;

namespace Leica_DNA03水准数据处理

{

public partial class Form1 : Form {

public Form1()

{

InitializeComponent();

}

double[,] Rb = null;

double[,] Rf = null;

string[] sb = null; //后视点号

string[] sf = null; //前视点号

double[,] Rbs = null;//后视视距

double[,] Rfs = null;//前视视距

string st2,bmn1,bmn2;

double bm;

double n;

double[,] z1 = null;

string[] s=null;

public void Open_LeicaDNA03() //打开egm96文件的子函数

{

Rb = new double[100,2]; //后视中丝读数

Rf = new double[100,2];

sb = new string[100];

sf = new string[100];

Rbs = new double[100,2];

Rfs = new double[100,2];

z1 = new double[100,5];

string s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9,s10,s11;

double bm;

s=new string[100];

openFileDialog1.Title = "选择文件";

openFileDialog1.InitialDirectory = "";

openFileDialog1.Filter = "文本文件(*txt)|*txt|数据文件(*dat)|*dat|数据文件

(*gsi)|*gsi";

if (openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

System.IO.StreamReader sr = new

System.IO.StreamReader(openFileDialog1.FileName);

string st = sr.ReadLine();

string st2 = sr.ReadLine();

bmn1 = st2.Substring(12, 3); //起始点点号

bm = (double.Parse(st2.Substring(25, 6))) / 10000; //起始点高程

s1=bm.ToString("F4");

s[0] = "起始点点号:" + bmn1 + " " + "起始点高程:" + s1+" m";

int i=0;

textBox1.AppendText(s[0] + "\n");

s[1]="测站"+" "+"后视点" +" "+ "前视点"+" "+"第一次后视"+" "+"第二次后视"+" "+"第一次前视"+" "+"第二次前视"+" "+" "+"测站两次前后"+" "+"高差之差"+" "+" 累

计 "+" "+" 累计 "+" "+"前视点";

s[2]=" 数 "+" "+" 点号 " +" " +" 点号 "+" "+"中丝读数/m"+" "+"中丝读数

/m"+" "+"中丝读数/m"+" "+"中丝读数/m"+" "+" "+" 高差较差/m "+" "+"累计值/m"+" "+"视

距差/m"+" "+" 视距/m "+" "+"高程/m";

textBox1.AppendText("测站"+" "+"后视点" +" "+ "前视点"+" "+"第一次后视"+" "+"第二次后视"+" "+"第一次前视"+" "+"第二次前视"+" "+" "+"测站两次前后"+" "+"高差之差"+" "+" 累计 "+" "+" 累计 "+" "+"前视点"+"\n");

textBox1.AppendText(" 数 "+" "+" 点号 " +" " +" 点号 "+" "+"中丝读数/m"+" "+"中丝读数/m"+" "+"中丝读数/m"+" "+"中丝读数/m"+" "+" "+" 高差较差/m "+" "+"累计值

/m"+" "+"视距差/m"+" "+" 视距/m "+" "+"高程/m"+"\n");

st2 = sr.ReadLine();

do

{

for (int j = 0; j < 5; j++)

{

if (j == 0)

{

sb[i] = st2.Substring(12, 3); //后视点号

Rbs[i, 0] = (double.Parse(st2.Substring(25, 6))) / 10000.0; //后视视距

Rb[i, 0] = (double.Parse(st2.Substring(38, 9))) / 10000.0; //后视中丝读数

}

if (j == 1)

{

st2 = sr.ReadLine();

sf[i] = st2.Substring(12, 3);

bmn2 = st2.Substring(12, 3);

Rfs[i, 0] = (double.Parse(st2.Substring(25, 6))) / 10000;

Rf[i, 0] = (double.Parse(st2.Substring(38, 9))) / 10000;

}

if (j == 2)

{

st2 = sr.ReadLine();

Rfs[i, 1] = (double.Parse(st2.Substring(25, 6))) / 10000; //前视二次视距

Rf[i, 1] = (double.Parse(st2.Substring(38, 9))) / 10000; //前视二次中丝读数

}

if (j == 3)

{

st2 = sr.ReadLine();

Rbs[i, 1] = (double.Parse(st2.Substring(25, 6))) / 10000;

Rb[i, 1] = (double.Parse(st2.Substring(38, 9))) / 10000;

}

if (j == 4) //测站总结

{

st2 = sr.ReadLine();

z1[i, 0] = (double.Parse(st2.Substring(25, 6))) / 10000; //测站两次高差之差

z1[i, 1] = (double.Parse(st2.Substring(38, 9))) / 10000;//高差之差累计值

z1[i, 2] = (double.Parse(st2.Substring(54, 9))) / 10000;//测站累计视距差

z1[i, 3] = (double.Parse(st2.Substring(70, 9))) / 10000;//测站累计视距

z1[i, 4] = (double.Parse(st2.Substring(86, 9))) / 10000;//前视点高程

}

}

n = i + 1;

s2 = Rb[i, 0].ToString("F4");

s3 = Rb[i, 1].ToString("F4");

s4 = Rf[i, 0].ToString("F4");

s5 = Rf[i, 1].ToString("F4");

s6 = z1[i, 0].ToString("F4");

s7 = z1[i, 1].ToString("F4");//高差之差累计值

s8 = z1[i, 2].ToString("F4");

s9 = z1[i, 3].ToString("F4");

s10 = z1[i, 4].ToString("F4");

s11 = n.ToString("F0");

s[i+3] = s11.PadLeft(3, ' ') + sb[i].PadLeft(8, ' ') + sf[i].PadLeft(8, ' ') + s2.PadLeft(12, ' ') + s3.PadLeft(12, ' ') + s4.PadLeft(12, ' ') + s5.PadLeft(10, ' ') + s6.PadLeft(16, ' ')

+ s7.PadLeft(12, ' ') + s8.PadLeft(12, ' ') + s9.PadLeft(14, ' ') + s10.PadLeft(11, ' ');

textBox1.AppendText(s[i+3] + "\n");

i++;

st2 = sr.ReadLine();

}

while (st2!=null);

sr.Close();

}

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)

{

Open_LeicaDNA03();

int i=0;

System.IO.StreamWriter sw = new StreamWriter("从"+bmn1+"到"+bmn2+"水准数据处

理.txt");

do

{

sw.Write(s[i]);

sw.WriteLine();

i++;

}

while (s[i] != null);

sw.Close();

}

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)

{

}

}

}

4编程总结

本次作业的原始数据中出现的WI如571、572、573、574一开始并不了解其意思,但在查阅Leica公司说明书GSI ONLINE for Leica TPS and DNA 后弄清楚了。

整个编程中,并无大量计算,主要在于数据的读入与重新输出。重点就是原始数据与输出结果每一项的对应要正确无误,代码编写时数据的读入、创建数组、调用数据等都是重点,由于数据繁多,并且格式特殊,在读入数据时每一行每个字符位置都要数清楚,应细致反复检查。

测量误差及数据处理.

第一章测量误差及数据处理 物理实验的任务不仅是定性地观察各种自然现象,更重要的是定量地测量相关物理量。而对事物定量地描述又离不开数学方法和进行实验数据的处理。因此,误差分析和数据处理是物理实验课的基础。本章将从测量及误差的定义开始,逐步介绍有关误差和实验数据处理的方法和基本知识。误差理论及数据处理是一切实验结果中不可缺少的内容,是不可分割的两部分。误差理论是一门独立的学科。随着科学技术事业的发展,近年来误差理论基本的概念和处理方法也有很大发展。误差理论以数理统计和概率论为其数学基础,研究误差性质、规律及如何消除误差。实验中的误差分析,其目的是对实验结果做出评定,最大限度的减小实验误差,或指出减小实验误差的方向,提高测量质量,提高测量结果的可信赖程度。对低年级大学生,这部分内容难度较大,本课程尽限于介绍误差分析的初步知识,着重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法,不进行严密的数学论证,减小学生学习的难度,有利于学好物理实验这门基础课程。 第一节测量与误差 物理实验不仅要定性的观察物理现象,更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量,以取得物理量数据的表征。对物理量进行测量,是物理实验中极其重要的一个组成部分。对某些物理量的大小进行测定,实验上就是将此物理量与规定的作为标准单位的同类量或可借以导出的异类物理量进行比较,得出结论,这个比较的过程就叫做测量。例如,物体的质量可通过与规定用千克作为标准单位的标准砝码进行比较而得出测量结果;物体运动速度的测定则必须通过与二个不同的物理量,即长度和时间的标准单位进行比较而获得。比较的结果记录下来就叫做实验数据。测量得到的实验数据应包含测量值的大小和单位,二者是缺一不可的。 国际上规定了七个物理量的单位为基本单位。其它物理量的单位则是由以上基本单位按一定的计算关系式导出的。因此,除基本单位之外的其余单位均称它们为导出单位。如以上提到的速度以及经常遇到的力、电压、电阻等物理量的单位都是导出单位。 一个被测物理量,除了用数值和单位来表征它外,还有一个很重要的表征它的参数,这便是对测量结果可靠性的定量估计。这个重要参数却往往容易为人们所忽视。设想如果得到一个测量结果的可靠性几乎为零,那么这种测量结果还有什么价值呢?因此,从表征被测量这个意义上来说,对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至少具有同等的重要意义,三者是缺一不可的。 测量可以分为两类。按照测量结果获得的方法来分,可将测量分为直接测量和间接测量两类,而从测量条件是否相同来分,又有所谓等精度测量和不等精度测量。 根据测量方法可分为直接测量和间接测量。直接测量就是把待测量与标准量直接比较得出结果。如用米尺测量物体的长度,用天平称量物体的质量,用电流表测量电流等,

测量数据处理与计量专业实务

一级计量师考试(测量数据处理与计量专业实务)复习要点:测量误差的处理1 各种估计方法的比较 贝塞尔公式法是一种基本的方法,但n很小时其估计的不确定度较大,例如n=9时,由这种方法获得的标准偏差估计值的标准不确定度为25%,而n=3时标准偏差估计值的标准不确定度达50%,因此它适合于测量次数较多的情况: 极差法使用起来比较简便,但当数据的概率分布偏离正态分布较大时,应当以贝塞尔公式法的结果为准。在测量次数较少时常采用极差法: 较差法更适用于频率稳定度测量或天文观测等领域。 一级计量师考试(测量数据处理与计量专业实务)复习要点:异常值的判别和剔除什么是异常值 异常值(abnormal value)又称离群值(outlier),指在对一个被测量的重复观测中所获的若干观测结果中,出现了与其他值偏离较远且不符合统计规律的个别值,它们可能属于来自不同的总体,或属于意外的、偶然的测量错误。也称为存在着“粗大误差”。例如:震动、冲击、电源变化、电磁干扰等意外的条件变化、人为的读数或记录错误,仪器内部的偶发故障等,可能是造成异常值的原因。 如果一系列测量值中混有异常值,必然会歪曲测量的结果。这时若能将该值剔除不用,就使结果更符合客观情况。在有些情况下,一组正确测得值的分散性,本来是客观地反映了实际测量的随机波动特性,但若人为地丢掉了一些偏离较远但不属于异常值的数据,由此得到的所谓分散性很小,实际上是虚假的。因为以后在相同条件下再次测量时原有正常的分散性还会显现出来,所以必须正确地判别和剔除异常值。 在测量过程中,记错、读错、仪器突然跳动、突然震动等异常情况引起的已知原因的异常值,应该随时发现,随时剔除,这就是物理判别法。有时,仅仅是怀疑某个值,对于不能确定哪个是异常值时,可采用统计判别法进行判别。 一级计量师考试(测量数据处理与计量专业实务)复习要点:测量误差的处理2 算术平均值的应用 由于算术平均值是数学期望的最佳估计值,所以通常用算术平均值作为测量结果。当用算术平均值作为被测量的估计值时,算术平均值的实验标准偏差就是测量结果的A类标准不确定度。 一级计量师考试(测量数据处理与计量专业实务)复习要点:最大允许误差的表示形式1 计量器具又称测量仪器。(测量仪器的)最大允许误差(maIilnn permLsibl eerrors)是由给定测量仪器的规程或规范所允许的示值误差的极限值。它是生产厂规定的测量仪器的技术指标,又称允许误差极限或允许误差限。最大允许误差有上限和下限,通常为对称限,表示时要加±号。 最大允许误差可以用绝对误差、相对误差、引用误差或它们的组合形式表示。 1.用绝对误差表示的最大允许误差 例如,标称值为1Ω的标准电阻,说明书指出其最大允许误差为±0.01Ω。即示值误差的上限为+0.01Ω,示值误差的下限为-0.01Ω,表明该电阻器的阻值允许在0.99Ω~1.01Ω范围内。一级计量师考试(测量数据处理与计量专业实务)复习要点:测量复现性的评定测量复现性是指在改变了的测量条件下,同一被测量的测量结果之间的一致性。改变了的测量条件可以是:测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、计量标准、测量地点、环境及使用条件、测量时间。改变的可以是这些条件中的一个或多个。因此,给出复现性时,应明确说明所改变条件的详细情况。 例如在实验室内为了考察计量人员的实际操作能力.实验室主任请每一位计量人员在同样的条件下对同一件被测件进行测量,将测量结果按式(3-13)计算测量结果的复现性。此时

测量误差及数据处理的基本知识

第一章 测量误差及数据处理的基本知识 物理实验离不开对物理量的测量。由于测量仪器、测量方法、测量条件、测量人员等因素的限制,测量结果不可能绝对准确。所以需要对测量结果的可靠性做出评价,对其误差范围作出估计,并能正确地表达实验结果。 本章主要介绍误差和不确定度的基本概念,测量结果不确定度的计算,实验数据处理和实验结果表达等方面的基本知识。这些知识不仅在每个实验中都要用到,而且是今后从事科学实验工作所必须了解和掌握的。 1.1 测量与误差 1.1.1测量 物理实验不仅要定性的观察物理现象,更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量。测量就是借助仪器用某一计量单位把待测量的大小表示出来。根据获得测量结果方法的不同,测量可分为直接测量和间接测量:由仪器或量具可以直接读出测量值的测量称为直接测量。如用米尺测量长度,用天平称质量;另一类需依据待测量和某几个直接测量值的函数关系通过数学运算获得测量结果,这种测量称为间接测量。如用伏安法测电阻,已知电阻两端的电压和流过电阻的电流,依据欧姆定律求出待测电阻的大小。 一个物理量能否直接测量不是绝对的。随着科学技术的发展,测量仪器的改进,很多原来只能间接测量的量,现在可以直接测量了。比如车速的测量,可以直接用测速仪进行直接测量。物理量的测量,大多数是间接测量,但直接测量是一切测量的基础。 一个被测物理量,除了用数值和单位来表征它外,还有一个很重要的表征它的参数,这便是对测量结果可靠性的定量估计。这个重要参数却往往容易为人们所忽视。设想如果得到一个测量结果的可靠性几乎为零,那么这种测量结果还有什么价值呢?因此,从表征被测量这个意义上来说,对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至少具有同等的重要意义,三者是缺一不可的。 1.1.2 误差 绝对误差 在一定条件下,某一物理量所具有的客观大小称为真值。测量的目的就是力图得到真值。但由于受测量方法、测量仪器、测量条件以及观测者水平等多种因素的限制,测量结果与真值之间总有一定的差异,即总存在测量误差。设测量值为N ,相应的真值为N 0,测量值与真值之差ΔN ΔN =N -N 0 称为测量误差,又称为绝对误差,简称误差。 误差存在于一切测量之中,测量与误差形影不离,分析测量过程中产生的误差,将影响降低到最低程度,并对测量结果中未能消除的误差做出估计,是实验测量中不可缺少的一项重要工作。 相对误差 绝对误差与真值之比的百分数叫做相对误差。用E表示: %1000 ??=N N E 由于真值无法知道,所以计算相对误差时常用N代替0N 。在这种情况下,N可能是公认 值,或高一级精密仪器的测量值,或测量值的平均值。相对误差用来表示测量的相对精确度,相对误差用百分数表示,保留两位有效数字。 1.1.3 误差的分类

天宝DiNi高精度电子水准仪在二等水准测量中的应用

天宝DiNi高精度电子水准仪在二等水准测量中的应用 摘要:随着测绘技术的不断发展,精密水准仪在工程测量中的应用越来越广泛,极大的提高了测量精度和工作效率。本文重点对天宝DINI03电子水准仪在二等水准测量中的应用进行研究与分析。 关键词:DiNi电子水准仪;二等水准测量;一体化 1电子水准仪的原理和特点 电子水准仪测量系统主要是由编码标尺、光学望远镜、补偿器、CCD传感器以及微处理控制器和相关的图象处理软件等组成。工作基本原理是标尺上的条码图案经过光反射,一部分光束直接成像在望远镜分划板上,供目视观测,另一部分光束通过分光镜被转折到线阵CCD传感器的像平面上,经光电转换、整形后再经过模数转换,输出的数字信号被送到微处理器进行处理和存储,并将其与仪器内存的标准码(参考信号)按一定方式进行比较,即可获得高度读数和水平距离。 2工程实例 本次工程为辽宁省锦州机场二等水准线路测量。测区主要测量四个GPS 控制点G01、G03、G04、G05,在实测过程中考虑到以后测量的需要在测区内沿线布设七个水准点B5、Q1、17A、M5、D20、D43、Z75,构成14个闭合环,12个结点,31个侧段,线路总长约64.272km,水准线路如图4-1所示。都按照国家二等水准测量规范进行施测。经过踏勘,2个水准点标石保存完好,埋设位置及点位清晰,可以利用并作为高程起算数据。 使用仪器为天宝Dini03型号电子水准仪,精度指标为每公里往返中误差±0.3mm,铟瓦条码尺2m。作业前对水准仪及水准尺进行了检验,检验结果附合《国家一、二等水准测量规范》及《国家三、四等水准测量规范》要求。 水准测量前根据国家一、二等水准测量限差规定对测站主要限差进行了设置:最大视距长度为50m,最小视距为3m;一站前后视距差≤1m,前后视距累计差≤3m;最高视线高度≤2.2m,最低视线高度0.5m;两次读数差≤0.3mm;两次所测高差之差≤0.5mm;检测间歇点高差之差≤1.0mm。 观测时,按后—前—前—后的顺序进行,每一测段为偶数个测站,水准尺侧前贴上标签,标记前尺、后尺,测的过程中后尺落在固定点上。 3 数据平差计算

测量数据处理

目录 一、MATLAB简介 二、角度与弧度互换 1.角度转换为弧度 2.弧度转换为角度 三、坐标正反计算 1.坐标正算 2.坐标反算 四、交会定点 1.前方交会 2.后方交会 五、假设检验 1.单个正态总体均值差的检验 2.两个正态总体均值差的检验 3.Χ2检验 4. F检验 六、多元线性回归 七、成绩评定

(一)MATLAB简介 MATLAB是matrix和laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的 编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以 后调用,此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。20世纪70年代,美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担,用FORTRAN编写了最早的MATLAB。1984年由Little、Moler、Steve Bangert合作成立了的MathWorks公司正式把MATLAB推向市场。到20世纪90年代,MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。MATLAB:统一了用于一维、二维与三维数值积分的函数并提升了基本数学和内插函数的性能MATLAB Compiler:可以下载 MATLAB Compiler Runtime (MCR),简化编译后的程序和组件的分发Image Processing Toolbox:通过亮度指标优化进行自动 图像配准Statistics Toolbox:增强了使用线性、广义线性和非线性回归进行 拟合、预测和绘图的界面system Identification Toolbox:识别连续时间传递函数。 MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析 Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++ 语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

测量误差及数据处理的基本知识.

第一章测量误差及数据处理的基本知识 物理实验离不开对物理量的测量。由于测量仪器、测量方法、测量条件、测量人员等因素的限制,测量结果不可能绝对准确。所以需要对测量结果的可靠性做出评价,对其误差范围作出估计,并能正确地表达实验结果。 本章主要介绍误差和不确定度的基本概念,测量结果不确定度的计算,实验数据处理和实验结果表达等方面的基本知识。这些知识不仅在每个实验中都要用到,而且是今后从事科学实验工作所必须了解和掌握的。 1.1 测量与误差 1.1.1测量 物理实验不仅要定性的观察物理现象,更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量。测量就是借助仪器用某一计量单位把待测量的大小表示出来。根据获得测量结果方法的不同,测量可分为直接测量和间接测量:由仪器或量具可以直接读出测量值的测量称为直接测量。如用米尺测量长度,用天平称质量;另一类需依据待测量和某几个直接测量值的函数关系通过数学运算获得测量结果,这种测量称为间接测量。如用伏安法测电阻,已知电阻两端的电压和流过电阻的电流,依据欧姆定律求出待测电阻的大小。 一个物理量能否直接测量不是绝对的。随着科学技术的发展,测量仪器的改进,很多原来只能间接测量的量,现在可以直接测量了。比如车速的测量,可以直接用测速仪进行直接测量。物理量的测量,大多数是间接测量,但直接测量是一切测量的基础。 一个被测物理量,除了用数值和单位来表征它外,还有一个很重要的表征它的参数,这便是对测量结果可靠性的定量估计。这个重要参数却往往容易为人们所忽视。设想如果得到一个测量结果的可靠性几乎为零,那么这种测量结果还有什么价值呢?因此,从表征被测量这个意义上来说,对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至少具有同等的重要意义,三者是缺一不可的。 1.1.2 误差 绝对误差在一定条件下,某一物理量所具有的客观大小称为真值。测量的目的就 是力图得到真值。但由于受测量方法、测量仪器、测量条件以及观测者水平等多种因素的限制,测量结果与真值之间总有一定的差异,即总存在测量误差。设测量值为N,相应的真值为N0,测量值与真值之差ΔN ΔN=N-N0 称为测量误差,又称为绝对误差,简称误差。 误差存在于一切测量之中,测量与误差形影不离,分析测量过程中产生的误差,将

第6课--水准测量数据处理

矿井测量与矿图单元教学设计(六) 一、教案头 课题水准测量数据处理授课日期 授课班级12煤矿开采高职课时:2学时上课地点 教学目标 能力(技能)目标知识目标素质目标 ①能正确地记录闭合水准测量的数据 ②能正确地对闭合水准测量的数据进行处 理 ①掌握闭合水准测量的数据进 行处理的方法 ①能吃苦,能 忍受,甘于奉 献,具备优秀 意志品质; ②拥有良好 的自学能力, 安全生产。 能力训练 任务及案例能力训练项目: 1、将闭合水准测量的数据进行计算 作业 课后总结

二、教学过程设计 步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配 告知 (教学内容、目的)本节课主要内容教师介绍图示讲解 学生可提问 并讨论 10分钟 引入 (任务项目) 数据处理的目的教师讲解图示讲解设置情景15分钟 操练 (掌握初步或基本能力) 闭合水准测量数据处理的 的过程 教师讲解图示讲解学生观看20分钟 深化 (加深对基本能力的体会)学生对自己测的的数据进行数 据处理 教师组织分组操作 分组进行数 据计算 20分钟 归纳 (知识和能力) 教师点评教师讲解讲述 学生参与总 结。 10分钟 训练 巩固拓展检验组织学生分组讨论,练习教师组织分组训练 学生画出简 图 10分钟 总结教师总结,布置预习内容教师总结讲述学生参与。5分钟三、教学内容设计 序号教学内容(知识点) 或训练点 What 教学目的(为什么教) 或训练目的 Why 教学思路(怎么教) 或训练方法 How 备注 1 闭合水准测量数据 处理的目的 了解数据处理的意义图示、说明、举例 2 闭合水准测量数据 处理的过程掌握闭合水准测量数 据处理的过程 图示、说明 四、讲义 一、闭合水准测量 (1)闭合水准路线的布设方法如图2-18所示,从已知高程的水准点BM.A出发,沿各待定高

测量数据处理A及解答

淮海工学院 09 - 10 学年第 1 学期测量数据处理试卷(A闭卷) 一、填空题(本大题共17小题,每空1分,共 25分) 1.由一组观测数据去估计待定参数时,首先要建立一个描述观测数据与待定参数之间关系的,包括描述观测值期望的和描述观测值随机性质的。 2.稳健估计一般可分为三类:、和。 3.回归分析的主要任务就是 ________________________________________________________________。 4.对回归方程的估计应包括对_______________________________________, 对_______________________________________,以及分析_______________ ________________.而对回归方程的检验,包括________________________ ________________________。 5.线性回归分析采用的估计准则是____________________________________。 6.最优回归模型的选择准则是_______________________________________。 7.第一类非线性回归是指那些________________________________________ ______________________________________。 8.稳健估计的目标之一是在采用假定模型下,所估计的参数应具性 9.高斯-牛顿法解算非线性回归的实质是_________________________________ ____________________________________________________________。 10.对于数值逼近问题,常用的逼近方式有两种:___________与______________. 11.插值与最小二乘拟合的根本区别在于_________________________________ ____________________________________________________________________ 12.对牛顿插值而言,差商和差分使用的前提条件分别是__________ __________________________________________________________. 13.不但要求插值函数与) (x f在插值节点上的函数值相等,而且还要求其 在插值节点处的导数值也相等,这种插值问题就是________________. 14.分段低次插值可以保证各段曲线在连接点处的连续性,但不能保证其光滑 性,这也就不能满足某些工程技术要求,为此我们还要学习或研究________ ______________________________. 15.稳健估计的研究对象是__________________________________________. 16.经典最小二乘估计和稳健估计的根本区别在于_____________________ ________________________________________________. 17. 稳健估计的任务是____________________________________________ _____________________________________________________________. 二、名词解释。(本大题共4小题,每题4分,共16分) 1.插值逼近 2.截断误差 3.稳健估计 4.影响函数 1

完整word版数据处理及测量误差

数据处理及测量误差 一、有效数字和计算规则 (一) 有效数字概念 所谓“有效数字”是指在分析和测量中所能得到的有实际意义的数字。换句话说,有效数字的位数反映了计量器具的精密度和准确度。记录和报告的结果只应包含有效数字,对有效数字的位数不能任意增删。因此必须按实际工作需要对测量结果的原始数据进行处理。 (二) 有效数字的记录 有效数字是由全部确定数字和一位不确定的可疑数字构成的。从最后一个算起的第二位以前的数字应该是可靠的(确定的),只有末位数字是可疑的(不确定的),总体构成有效数字的数值。如2.368为四位有效数字,698523为五位有效数字。这里要注意:当数字“0”用于指示小数点的位置,而与测量的准确度无关时,不是有效数字;当它用于表示与测量准确程度有关的数值大小时,则是有效数字。这与“0”在数值中的位置有关。下面将要点列举如下: (1) 如:“0”在数字前,仅起定位作用,则“0”本身不是有效数字。如:某一测量结果记录为0.02315g,为四位有效数字。 (2) 数值中间的“0”为有效数字。如:2.04和5005分别为三位和四位有效数字。 (3)“0”在数字后面为有效数字。如6.230和0.1420均为四位有效数字。 (4) 以“0”结尾的整数,有效位数不确定。此时应根据测定值的准确度改写成指数44,分别为三位和五位有效数字。10 和2.4200形式。如2.42×10×(三) 有效数字修约规则 测量结果的数据处理和结果表达是测量过程的最后环节,由于测量结果含有测量误差,测量结果的有效位数应保留适宜,太多会使人误认为测量准确度很高,同时也会带来计算上的繁琐;太少则会损失测量准确度。测量、计算结果的数值应按《数值修约规则》(GB/T8170-1987)进行修约,即按“四舍六入五余进,奇进偶舍”规则修约。 “四舍六入五余进,奇进偶舍”规则,即当尾数不大于4时,舍去;尾数不小于6时进位;当尾数为5时,则视保留的末位数是奇数还是偶数:5前为偶数应将5舍去,5前为奇数则将5进位。这一规则具体运用如下: (1) 拟舍弃的第一位数字小于5,则舍去,拟保留的末位数字不变。如2.7258修约到只保留一位小数时,其被舍弃的第一位数字为2(小于5),则修约后的数值应为2.7。 (2) 拟舍弃的第一位数字大于5,则进1,即拟保留的末位数字加1。如2.78修约到只保留一位小数时,其被舍弃的第一位数字为8(大于5),则修约后的数值应为2.8。 (3) 拟舍弃的第一位数字为5,而其后的数字不全为零,则进1。如2.7502修约到只保留一位小数,其被舍弃的第一位数字是5,5后面为“01”,则修约后的数值应为2.8。 (4) 拟舍弃的第一位数字为5,而其后无数字或数字全部为零,则视被保留的末位2.735、2.705如末位数字为偶数时舍去。,1末位数字为奇数时进数字为奇数

测量误差及数据处理技术规范

测量误差及数据处理技术规范 JJG 1027-1991 本技术规范对测量误差和数据处理中比较常遇到得一些问题做出统一规定,以便正确地给出和使用测量结果。 本规范适用于测量不确定度的评定,计量器具准确度的评定,及其平时结果的表达。 本规范所研究的测量结果的方差是有限的,例如,在品振频率的误差中,由于噪声导致理论方差发散,而是非有限的*。除非特别指明,本规范所述处理方法与误差分布无关。 1.一般原理 由于存在一些不可避免对测量有影响的原因,导致测量结果中存在误差。 误差的准确值、总体标准差都是未知的,但可以通过重复条件或复现条件下的有限次数测量列的统计计算或其它非统计方法得出它们的评定值。 2.测量误差的种类 测量误差是指测量结果与被测量真值之差,它既可用绝对误差表示,也可以用相对误差表示。按其出现的特点,可分为系统误差、随机误差和粗大误差。 2.1系统误差 在同一被测量的多次测量过程中,保持恒定或以可预知方式变化的测量误差的分量。按其变化可分为两类: a 固定值的系统误差。其值(包括正负号)恒定。如,采用天平称重中标准砝码误差所引起的测量误差分量。 b 随条件变化的系统误差。其值以确定的,并通常是已知的规律随某些测量条件变化。如,随温度周期变化引起的温度附加误差。 2.2随机误差 在同一被测量的多次测量过程中,以不可预知方式变化的测量误差的分量。它引起对同一量的测量列中各次测量结果之间的差异,常用标准差表征。对标准差以及系统误差中不可掌握的部分的估计,是测量不确定度评定的主要对象。 2.3粗大误差 指明显超出规定条件下预期的误差。它是统计的异常值,测量结果带有的粗大误差应该按一定规则剔除。 3.误差来源及分解 任何详细的误差评定报告,应包括各项误差的完整材料,其中应有评定方法的说明。 3.1误差来源及分解 设被测量的真值为0Y ,而测量结果为Y ,则绝对误差Y ?可表示为: 0Y Y Y -=? (1.1) 本条叙述由测量绝对误差Y ?分解成可以评定的误差分量K Y ?的法则。

测量数据处理基本方法

第六节数据处理的基本方法 前面我们已经讨论了测量与误差的基本概念,测量结果的最佳值、误差和不确定度的计算。然而,我们进行实验的最终目的是为了通过数据的获得和处理,从中揭示出有关物理量的关系,或找出事物的内在规律性,或验证某种理论的正确性,或为以后的实验准备依据。因而,需要对所获得的数据进行正确的处理,数据处理贯穿于从获得原始数据到得出结论的整个实验过程。包括数据记录、整理、计算、作图、分析等方面涉及数据运算的处理方法。常用的数据处理方法有:列表法、图示法、图解法、逐差法和最小二乘线性拟合法等,下面分别予以简单讨论。 一、列表法 列表法是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。列表法的作用有两种:一是记录实验数据,二是能显示出物理量间的对应关系。其优点是,能对大量的杂乱无章的数据进行归纳整理,使之既有条不紊,又简明醒目;既有助于表现物理量之间的关系,又便于及时地检查和发现实验数据是否合理,减少或避免测量错误;同时,也为作图法等处理数据奠定了基础。 用列表的方法记录和处理数据是一种良好的科学工作习惯,要设计出一个栏目清楚、行列分明的表格,也需要在实验中不断训练,逐步掌握、熟练,并形成习惯。 一般来讲,在用列表法处理数据时,应遵从如下原则: (1)栏目条理清楚,简单明了,便于显示有关物理量的关系。 (2)在栏目中,应给出有关物理量的符号,并标明单位(一般不重复写在每个数据的后面)。 (3)填入表中的数字应是有效数字。 (4)必要时需要加以注释说明。 例如,用螺旋测微计测量钢球直径的实验数据列表处理如下。 用螺旋测微计测量钢球直径的数据记录表 ?mm 004 = ± .0 从表中,可计算出

用VBA自动计算水准测量的原始数据

用VBA自动计算水准测量的原始数据 2007-02-09 17:51:30| 分类:默认分类| 标签:水准仪原是数据处理计算 exce vba |字号大中小订阅 Option Explicit Private Sub gaocheng() '数据处理代码 Dim i, K, Pointer Dim I_first As Integer, I_end As Integer I_first = Sheet1.Range("H" & 4).Value I_end = Sheet1.Range("H" & 5).Value '开始行要为转点下一行,且转点前一行高程数据已经计算好. If Sheet1.Range("D" & 1).Value = "1" Then Pointer = MsgBox("数据已经存在,确定覆盖吗?", vbYesNo + vbInformation, "继续?") If Pointer = vbNo Then Exit Sub

End If End If K = Sheet1.Range("B" &I_first - 1).Value + Sheet1.Range("C" &I_first - 1).Value For i = I_first To I_end If Trim(Sheet1.Range("A" & i).Value) = "ZD" Then K = Sheet1.Range("B" & i).Value + Sheet1.Range("C" & i - 1).Value Else Sheet1.Range("C" & i).Value = K - Sheet1.Range("B" & i).Value End If Next i MsgBox "I LOVE 'VBA'" &vbCrLf& "CopyRight by ZZL" &vbCrLf& "liulangr110@https://www.360docs.net/doc/c57768394.html,", vbInformation, "高程计算完毕" Sheet1.Range("D" & 1).Value = "1" End Sub Private Sub Clear() '清除代码 Dim i For i = Sheet1.Range("H" & 4).Value To Sheet1.Range("H" & 5).Value Sheet1.Range("C" & i).Value = Empty Next i Sheet1.Range("D" & 1).Value = Empty End Sub Sub Macro1() '删除导线点行 Dim i For i = 1 To 445 If Left(Trim(Sheet2.Range("A" & i).Value), 1) = "D" Then Rows(i & ":" & i).Select Selection.Delete SHIFT:=xlUp End If Next i MsgBox "OK" End Sub Sub Macro2() '删除转点行 Dim i For i = 1 To 445

Leica DNA03水准测量数据处理程序资料

Leica DNA03水准测量数据处理程序

1 数据格式------------------------------------------------------------------------------------ 3 2 程序设计--------------------------------------------------------------------------------------- 3 3 源代码----------------------------------------------------------------------------- 4 4 编程总结--------------------------------------------------------------------------- 8

1数据格式 Leica数据格式为GSI(Geo Serial Interface),根据其数据位是8或16位分为GSI8和GSI16,其他格式完全相同。数据以行为单位,每行包含若干个16位或24位的字段,每个字段以开头两位数字表示数据意义,称为WI(Word Index),如41表示测量模式,11表示点号,32表示视距读数,331表示后视第一次中丝读数,332表示前视第一次中丝读数,336表示前视第二次中丝读数,335表示后视第二次中丝读数。 本次作业采用Leica DNA03数字水准仪原始数据。如下图: 第一行:观测模式为BFFB; 第二行:测段起点为BM3,起始高程为480.1230m; 第三行:测站后视点号BM3,视距读数28.58072m,第一次后视中丝读数0.69018m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.04mm; 第四行:测站前视点号Z1,视距读数28.61654m,第一次前视中丝读数1.69615m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.02mm; 第五行:测站前视点号Z1,视距读数28.62065m,第二次前视中丝读数1.69610m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.11mm; 第六行:测站后视点号BM3,视距读数28.58569m,第二次后视中丝读数0.69017m,中丝读数为2次读数的平均值,标准偏差为0.04mm。 2程序设计 本次数据处理程序的窗口设计非常简单,仅一个窗口,一个按钮。“读取数据”按钮读入原始水准仪数据,程序自动转换,以表格形式输出。 表头设计为“测站数”、“后视点号”、“前视点号”、“第一次后视中丝读数”、“第二次后视中丝读数”、“第一次前视中丝读数”、“第二次前视中丝读数”“测站两次前后高差较差”、“高差之差累计值”、“累计视距差”、“累计视距”、“前视点高程”共12项,表头之前输出“起始点点号”和“起始点高程”。

电子水准仪数据处理及平差软件说明

电子水准仪数据处理及平差软件用户手册

1引言 1.1编写目的 《“电子水准仪数据处理及平差软件”用户操作手册》是京沪高速铁路沉降观测评估软件之一“电子水准仪数据处理及平差软件”的使用说明,能够指导测量技术人员正确使用“电子水准仪数据处理及平差软件”。 1.2背景 为了满足京沪高速铁路线下沉降变形观测与评估的需要,适应铁路施工与评估单位对其数据处理的要求,中铁二院工程集团有限责任公司研制了自主版权的“电子水准仪数据处理及平差软件”。 2软件的功能和性能 2.1软件功能和适用范围 电子水准仪数据处理及平差软件,是专为我国京沪高速铁路线下沉降观测评估而设计的电子水准仪数据处理与高程平差计算软件。 2.1.1软件的主要功能有: 1、根据需要选择工作路径; 2、根据设置生成高差文件; 3、生成平差文件; 4、输出观测手簿; 5、闭合环自动搜索与闭合差计算; 6、网平差处理与成果输出; 2.1.2软件的主要输出内容包括: 1、可输出高程控制网测段实测高差数据; 2、可输出网点高程平差值及其精度; 3、可输出网点高差改正数、平差值及其精度; 4、可输出高程控制网平差后的验后单位权中误差; 5、可输出高程控制网外业观测手簿等。 2.2软件的性能 结合电子水准仪使用可实现外业数据采集和与内业数据处理的一体化和自动化。该软件具有功能全面、整体性能好、自动化程度高、通用性强等特点,能满足京沪高速铁路线下沉降观测数据处理的要求。 3运行环境

3.1硬件设备 “电子水准仪数据处理及平差软件”是基于WIN2000/XP/Vista操作系统开发的内业数据处理与平差计算软件,其要求硬件环境条件如下: ·内存≥256MB ·CPU主频≥1.0GHZ ·硬盘剩余容量≥1.0G 3.2支持软件 “电子水准仪数据处理及平差软件”在Windows 2000/XP 操作系统下运行,且要求首先安装Microsoft .Net Compact Framework 2.0;在Windows 2000/XP/Vista操作系统下,“电子水准仪数据处理及平差软件”的“输出观测手簿”功能均要求用户微机上安装Microsoft office Excel 2003软件或更高版本的Excel软件。 3.3数据存储 软件均在与原始观测文件相同的位置进行数据处理与保存,数据存储格式为文本格式。 4软件安装说明 略 5“电子水准仪数据处理及平差软件”使用说明 5.1选择工作路径 “电子水准仪数据处理及平差软件”是按Windows管理文件夹与文件的模式进行的,所有的操作是在所选定的文件夹中进行的。这样做的优点是方便用户使用,便于存档和调阅及工作路径的选择。“电子水准仪数据处理及平差软件”的项目会涉及到许多文档,根据一定的命名规则,系统会调用相应的文档进行处理。 使用“电子水准仪数据处理及平差软件”的第一步就是选择要进行操作的工作路径,并在此路径下进行数据处理操作。 用以下方法之一选择工作路径:(1)选择菜单打开/选择工作路径;(2)在选择作业工具栏中,选择作业路径/选择工作路径。选择此项,弹出如图5.1所示窗口。 选择工作路径步骤: 1)在浏览文件夹窗口中,选择要进行操作的文件夹。 2)点击确定。这样就把所选择的文件夹及所有子文件夹与文件全部以树形窗口显示在软件右侧的文件列表中,供用户进行管理与操作。 图5.1 选择工作路径窗口 5.2“电水数据处理”菜单

-测量数据处理(冲刺考点整理)

第三章测量数据处理 第一节测量误差的处理 一、系统误差的发现和减小系统误差的方法 1,减小系统误差的方法:(1)采用修正的方法(2)在实验过程中尽可能减少或消除一切产生系统误差的因素(3)选择使系统误差抵消而不致带入测得值的测量方法。 2,试验和测量中常用的几种减小系统误差的测量方法: (1)恒定系统误差消除法:①异号法②交换法③替代法 (2)可变系统误差消除法:①对称测量法消除线性系统误差 替代方案采用按“标准~被校~被校~标准”顺序进行。 ②半周期偶数测量法消除周期性系统误差——这种方法广泛用于测角仪上。 3,修正系统误差的方法:(1)在测得值上加修正值(2)对测得值乘修正因子(3)画修正曲线;(4)制定修正值表 4,获得修正值或修正因子的注意事项: (1)修正值或修正因子的获得,最常用的方法是将测得值与计量标准的标准值比较得到,也就是通过校准得到。修正曲线往往还需要采用实验方法获得。(2)修正值和修正因子都是有不确定度的。在获得修正值或修正因子时,需要评定这些值的不确定度。(3)使用已修正测得值时,该测得值的不确定度中应该考虑由于修正不完善引入的不确定度分量。 二、实验标准偏差的估计方法 1,几种常用的实验标准偏差的估计方法: (1)贝塞尔公式法 ——适合于测量次数较多的情况 (3—6) 计算步骤如下:1)计算算术平均值2)计算10个残差3)计算残差平方和4)计算实验标准偏差 (2)极差法 一般在测量次数较小时采用该法。 s(x)=( x max—x min)/c (3-8) (3)较差法 ——适用于频率稳定度测量或天文观测等领域。 2,各种实验标准偏差估计方法的比较 贝塞尔公式法是一种基本的方法,但n很小时其估计的不确定度较大,例如n=9时,由这种方法获得的标准偏差估计值的标准不确定度为25%,而n=3时标准偏差估计值的标准不确定度达50%,因此它适合于测量次数较多的情况。 极差法使用起来比较简便,但当数据的概率分布偏离正态分布较大时,应当以贝塞尔公式法的结果为准。在测量次数较少时常采用极差法。 较差法更适用于随机过程的方差分析,如适用于频率稳定度测量或天文观测等领域。 三、算术平均值及其实验标准偏差的计算 四、异常值的判别和剔除 1,什么是异常值:异常值又称离群值,指在对一个被测量重复观测所获的若干观测结果中,出现了与其他

三-四等水准测量外业观测数据的检查及初步处理

三\四等水准测量外业观测数据的检查及初步处理 摘要:由于目前在进行水准测量外业观测数据的检查、推算、录入、平差等一系列工作中存在许多人工处理的方式,使工作的质量和效率受到影响。而本文正是针对这些缺陷,编制程序自动处理,有效减少在内业操作中的人工参与,从而提高作业自动化的程度。为测绘工作全电子作业的无纸化办公做准备。 关键词:测绘工程水准测量 excel vba abstract: due to the presence of many artificial processing mode is currently in leveling survey data check, calculate, record, adjustment and a series of work, the work quality and efficiency is affected by. this paper is aimed at these defects, programmed automatic processing, effectively reduce, industry operation in the artificial participation, so as to improve the operating level of automation. no paper office to prepare for the work of surveying and mapping the electronic homework. key words: surveying and mapping engineering; measurement; excel vba 中图分类号:p203文章标识码:a文章编号: 概述 目前三四等水准测量外业观测记录格式如下表(部分):

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