MATLAB软件在测量平差中的应用
Matlab—测量平差相关矩阵计算的应用浅解

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三、矩阵的算术运算
矩阵的加减运算:+(加)、-(减) 矩阵乘法:*(乘) 矩阵除法:/ (右除)、\ (左除) 矩阵的乘方:^(乘方) 矩阵转置: ' (转置运算符) 例: >> a=[1 2 3 4;1 2 5 6;6 8 9 5;3 6 7 8]; >> a' ans =
1 2 3 4
1 6 3 2 8 6 5 9 7 6 5 8
例:修改矩阵中的元素的数值 >>A=[1 2 3 4; 5 6 7 8; 9 10 11 12; 13 14 15 16]; >>A(1,1)=0;A(2,2)=A(1,2)+A(2,1);A(4,4)=cos(0); b 则矩阵变为: A= 0 2 3 4 5 7 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1
例2:求矩阵的秩 >> X=[1, 2, 3; 2, 3 -5; 4 7 1]; >> rank(X) ans = 2
例3:求矩阵的逆 >> X=[1 2 3 0; 5 6 0 8; 9 0 11 12; 0 14 15 16]; >> Y=inv(X) Y= 0.2299 0.0908 0.0351 -0.0717 0.1940 0.0798 -0.0659 0.0095 0.1274 -0.0835 0.0322 0.0176 -0.2892 0.0084 0.0275 0.0377 >>Y*X %矩阵与其逆阵相乘结果是单位矩阵 ans = 1.0000 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 1.0000 >> X*Y %矩阵的逆阵是唯一的 ans = 1.0000 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 1.0000 0 0 0 0 1.0000
MATLAB在测量平差中的应用

MATLAB在测量平差中的应用作者:夏浩军来源:《价值工程》2015年第10期摘要:本文采用MATLAB对测量平差中的平差处理进行了应用,并给出了相应的函数程序。
结果证明,MATLAB算法语言及编程简单并具有运算速度快的特点,极大地提升了测量平差数据处理的效率和质量。
Abstract: This paper uses MATLAB for the adjustment processing in measuring adjustment and gives the corresponding function program. The results prove that the MATLAB ALGOL and programming is simple and has the characteristics of fast operation and it has greatly improved the efficiency and quality of the data processing in measuring adjustment.关键词: MATLAB;数据处理;测量误差;测量平差;运算效率Key words: MATLAB;data processing;measurement error;measuring adjustment;operational efficiency0; 引言随着我国信息技术的飞速发展,计算机软件被广泛地应用于测绘领域,并在测绘处理中发挥了十分重要的作用。
为提高测量数据质量,减少测量过程中的误差,观测值的个数要多于确定未知量所必须观测的个数,也就是要进行多余观测。
有了多余观测,必定会在观测结果之间产生矛盾,测量平差的主要目的就在于消除矛盾,从而求得观测量的最可靠结果并评测测量成果的精度。
在所有的测量中,只要有多余观测,就存在平差问题。
而平差计算涉及大量的矩阵运算,不仅计算量大,且运算程序复杂。
MATLAB软件在测量平差中的应用

M A T LAB 软件在测量平差中的应用X卓力格图 詹洁晖(中国地震局地震研究所,武汉 430071)摘 要 阐述了如何利用M AT L AB 软件处理观测数据。
M A T L A B 是目前在大学和研究机构广泛应用的一种数值计算及图形工具软件,它的特点是语法结构简明,数值计算高效,图形功能完备,特别适合非专业编程人员完成数值计算、科学试验数据处理等任务。
给出了一个水准网无约束平差算例及其源程序。
主题词 M A T L A B 测量平差 数据处理 程序设计APPLICATION OF MATLAB SOFTWARE TOADJUSTMENT OF OBSERVATIONSZhuoli Getu and Zhan Jiehui(I nstitate o f S eism ology ,CS B ,W uhan 430071)AbstractIn this paper how to apply the MAT LAB to pr ocess observatio n data is described.T he M ATLAB is one of the popular softw ares used fo r numerical calculation and gr aphic design in universities and institutes.It has several merits,e.g ,v ery simple g rammar str ucture,high efficiency for accomplishing num erical calcutation and it can m ake unprofessio nal computer users to complete ex perimental data processing ,algorithm design,etc.easily.So,it is meaningful to apply MA TLAB w ith g eo detic data adjustm ent calculations .An exam ple o f leveling netw ork adjustment and its original progr am is g iv en .Keywords :MAT LAB,adjustment of o bserv ations,data pro sessing ,prog ram design 1 M A T LA B 简介M ATLAB 是由美国MathWorks 公司推出的用于数值计算和图形处理的科学计算系统环境。
MatLab等软件在条件平差求解法方程过程中的应用探讨

条 件平 差 是 经 典 的 四种 测 量平 差 方 法 ( 件 平 差 、 条 间 接 平 差 、附 有 参 数 的条 件 平 差 和 附 有 限 制 条 件 的 间 接 平 差 )之 一 ,该 方 法 在 精 密 控 制 测 量 实 践 中 得 到 了广 泛 应
面 、 接其 他编程语言的程序等 , 要可 用于算法开发 、 连 主
数 据 可 视 化 、数 据 分 析 以及 数 值 计 算 的 高 级 技 术 计 算 语
£ L =+
o ̄/ - 、 0 =
V
言和交互式环境 。
在 软件 输 入 区 输 入 以下 代 码 , 回 车 即 可 得法 方程 计 算 结果 。
5 精 度评 定 。 、
法 、 逆法 ( 等变换 、 随阵 、 求 初 伴 因式分 解法 )迭代 法等 、 等 。而该过程如果通过软件编写代码来实现 , 可以有效地
减 少 计 算 时 间 ,直 观 的 反 应 其 解 算 过 程 。 比如 Maa 、 t b l E clV + V x e、 c +、B等 等 均 可 实现 。
・
北京测绘 ・
21 00年第 4 期
MaL b等软件在条件平差求解法方程过程中 ta 的应用探讨
姜 留涛
( 西铁 路 工程 职 业技 术 学 院 , 西 渭 南 74 0 ) 陕 陕 10 0
【 摘
要】 由于测量平差 涉及 高等数 学、 线性代数 、 概率统计、 测量 学等知识 , 高校 测量平差课程教 学过程 在
matlab在测量控制网优化设计与平差中的应用

N -SE W E .应属于 W向 W N 构造休系. 二期构造压性结构而 ( 褶皱轴面和压性断层) N 呈N E 向, 张性结构I走向N b l WW。 组扭性面走向N E E ;另一组
x二Bsn ni i +Ac s o i i 7s o Tc s
Y二 一 cs n + cs cs o 7 i i A o 7 o i B s 式, 1 ,
i - 误差椭圆的参数变觉, 一 般取0."30。,i -6 角增量大小取决于绘制椭圆的粕度: A B— 分别为椭圆的长、短半轴; .
了 9 小 , 中 为 长半轴方位角值 。 = 0。一 . 3 粗俘与框图
M TA 有两种常用的_作方式:一种是直接交互的 ALB [ 指令行操作方式;另 一 种是M文件的编程方式。在前一种 工作方式下,M T A A L B被当作一种高级的数学演算和计算 可视器来使用。对于简单问题,在MA L B的提示符下直 TA 接输入命令是快速有效的。然而,当命令数量增加或希望 改变一个或几个变量的值或某个命令需要重复多次时,直 接输入就非常麻烦。这时可把许多可执行的MA L B命令 TA 放在M文件中,只要在MA L B提示符下愉入M文件的 TA 文件名,即可执行多个命令。以下是针对_述问题由 L MA L B软件编辑器而建立的M文件. TA
由干系敬阵 A列亏 .位的.小二乘解就不唯一 为此
APX AP T =T A L 即N A A 二T 则 P
协因数阵为:
() 2
采 在 小乘 -i 加最 范 气 一i 用最 二 内V 和 权 小 批TXm m n n
的准则下,来求未知参致的最佳估值x. 即在 Q = I(P)1 , N A A一 u = T ( 3 ) V V mn P= i 若现增加一组观测值L 二其权为P.相应的法方程系数 i 下组成法方程
MATLAB在测量误差分析中的应用

MATLAB在测量误差分析中的应用MATLAB是一款广泛应用于科学计算和工程领域的高级数值计算软件,可以用于数据处理、数据分析、建模和仿真等任务。
在测量误差分析中,MATLAB具有多种应用,包括数据处理、统计分析、拟合曲线和可视化等。
首先,MATLAB可以被用来处理和分析测量数据。
在测量中,我们经常会收集到大量的数据,并且这些数据可能存在测量误差。
使用MATLAB,我们可以将测量数据导入到软件中,并进行数据清洗和处理。
例如,我们可以使用内置的数据处理函数,如滤波、去除噪声、插值和平滑等,对测量数据进行预处理。
此外,MATLAB还提供了丰富的数学和信号处理函数,可以计算各种统计指标,如均值、方差、中位数和相关性等。
其次,MATLAB还可以用于测量误差的统计分析。
在测量中,我们通常需要评估测量误差的大小和分布。
MATLAB中提供了多种统计分析工具,可以用来计算概率密度函数(PDF)、累积分布函数(CDF)和百分位数等。
这些函数可用于估计测量误差的分布,并帮助我们理解和解释测量数据。
此外,MATLAB还提供了假设检验和置信区间等工具,可以用来测试假设和评估测量结果的可靠性。
除了数据处理和统计分析,MATLAB还可以进行拟合曲线。
在测量误差分析中,我们经常需要通过测量数据来拟合一个数学模型,以估计测量误差的大小和影响。
MATLAB提供了多种拟合工具,如曲线拟合、参数估计和最小二乘拟合等。
这些工具可以帮助我们根据测量数据找到最佳的拟合曲线,从而得到对测量误差的估计。
最后,MATLAB还可以用于可视化测量误差的结果。
在测量误差分析中,可视化是非常重要的,因为它能够帮助我们直观地理解和解释测量数据。
MATLAB提供了强大的可视化工具,可以绘制各种图表和图形,如散点图、直方图、箱线图和曲线图等。
这些图表可以显示测量数据的分布、误差范围和偏差等信息,有助于我们发现和分析测量误差的规律。
综上所述,MATLAB在测量误差分析中具有广泛的应用。
误差理论与测量平差基础Excel和MATLAB在平差中的应用 实验报告

误差理论与测量平差基础实验报告(2020—2021学年第 2学期)实验名称:Excel和MATLAB在平差中的应用实验时间:实验地点:指导教师:专业班级:姓名:学号:19410070121西安科技大学测绘学院测绘系(教研室)二〇二一年四月一、实验目的1、通过实验,使我们练习条件方程、误差方程的列立,法方程的组成及解算,精度评定,从而掌握平差的工艺流程,为从事测绘数据处理打下良好的基础。
2、在Excel 和MATLAB 软件实现两个矩阵的相乘、单个矩阵的转置、满秩方阵的求逆运算。
3、掌握EXCEL 和MATLAB 软件运行的规律以及软件的操作方法,熟悉操作软件,为了测绘数据处理做好充分的准备。
二、实验内容EXCEL :1、两个矩阵的相乘;设矩阵⎪⎪⎭⎫⎝⎛=654321A ,⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=654321B 。
求AB C =(1)输入矩阵A 、B (2)选择存放C 矩阵的区域(3)在菜单栏的“插入”菜单中,选择“函数”命令,弹出“插入函数”选项卡,在其中选择函数MMULT ,“确认”。
(4)左键点“函数参数”对话框的“Array1”输入框右边的红色箭头 (5)选中矩阵A(6)点“函数参数”对话框的输入框右边的红色箭头(7)点“函数参数”对话框的“Array2”输入框右边的红色箭头 (8)选中矩阵B (9)点“函数参数”对话框的输入框右边的红色箭头(10)选择 “确定”(11)按“F2”键 (12)按“Crtl+Shift+Enter ”键至此,得出结果,⎪⎪⎭⎫⎝⎛=64492822C2、单个矩阵的转置;函数名称:TRANSPOSE位置:查找与引用。
步骤:与矩阵相乘步骤基本相同3、满秩方阵的求逆;函数名称:MINVERSE位置:数学与三角函数步骤:与矩阵相乘步骤基本相同4、矩阵行列式的值函数名称:MDETERM位置:数学与三角函数步骤:与矩阵相乘步骤基本相同MATLAB:矩阵的输入方法:矩阵A、B则在MATLAB的命令窗口中可以直接建立。
MATLAB在测量平差中的应用

0 . 1
1 O 1 0 - 3
2 . 2化学气相沉积 法 化学 气相沉积 法也是 当前 T i O 梯度折射薄膜制备 的一个 主要方法之一 , 这种方法主要 是
沉积速率/ i r m・ S
1
1 0 - 4
利用加热和光辐射等各种能源 , 将 处于反 应器 内的化学 物 质通 过化学反应形成 固态沉积物 的一种 技术。 按 照不同标 准, 化学气相沉积法还可 以分为不 同类型。这种 方法 的优 点在 于 , 沉积速率快 , 成膜质量高等 。同时 , 也存在不足 之 处, 比如 说沉积温度 较高 , 导致其应 用范 围在一定 程度 上 受到 了限制。此外 , 该方法 可以通过控制成 分来 改变薄膜 折射率也是存在一定 限制的。 2 . 3物理 气相沉积 法 物理气相 沉积法 主要指 的是 在 真空条件下 , 通过激光 、 热蒸发 以及溅射 等方法 , 将 固体材 料源气化,以此来生成气态的粒子团或失去 电子的等离子 体 。在较压下经过反应气体沉积在衬底表面形成具 有某 些 功能特性 的薄膜。 就 目前物理气相沉积法的分类来看 , 大致 可以将其 分为两种类型, 即蒸发法和溅射沉积法。 利用蒸发 法制备薄膜 的时候 ,可 以通过降低余气体分压和提高沉积 速率的方法来提高薄膜 纯度 , 同时 , 沉积速度和背底真空度 的变化也会给薄膜纯度 带来影响 , 具体参数如表 1 所示。 与 以上两种制备 方法相 比 , 物理气相 沉积法具有沉积 温度低 、 应用范围广 、 衬底粘 附性 强以及制备方法等优点 。 该制备 方法 的缺点则是溅 射过程 中绕射性差 , 不宜作 为复 杂表面 的镀膜 。 利用物理气相沉积 法进行梯度 折射薄膜 制 备, 主要有两种 方式 , ~种 是倾斜沉积 ; 另一种是 多角度 倾 斜 沉积 , 无论 采用哪一 种 方法 , 均 能够 使梯度 折射 薄膜 呈 现 出较好的特性 , 使其满足太 阳能 电池 的使用 需求。
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Abstract
In this paper hoW to apply the MATLAB to process observation data is described. The MATLAB is one of the popular sof tWares used f or numerical calculation and graphic design in universities and institutes. It has several merits e. g very simple grammar structure high ef f iciency f or accomplishing numerical calcutation and it can make unprof essional computer users to complete experimental data processing algorithm design etc. easily. So it is meaningf ul to apply MATLAB With geodetic data adjustment calculations. An example of leveling netWork adjustment and its original program is given. Keyw or d s, MATLAB adjustment of observations data prosessing program design
4
测量平差实际应用算例
已知 一 个 水 准 网 ( 见 图 1D , 测 得 的 高 差 ( 单 位 : mD 和权分别为 : h 1 = O. O23 O. O79 h 2 = 1. 114 h 3 = 1. 142 h4 = h 5 = O. O99 h 6 = 1. 217 P5 = 1
第3期
卓力格图等 , MATLAB 软件在测量平差中的应用
7S
MATLAB 软件在测量平差中的应用
卓力格图 詹洁晖
430071D ( 中国地震局地震研究所 武汉
阐 述 了 如 何 利 用 MATLAB 软 件 处 理 观 测 数 据 , MATLAB 是 目 前 在 大 学 和 研 究 机构广泛应用的一种数 值 计 算 及 图 形 工 具 软 件 它 的 特 点 是 语 法 结 构 简 明 数 值 计 算 高 效 图 形 功 能完备 特别适合非专业编程人员完成数值计算 ~ 科学试验数据处理等任务 , 给出了一个水准网无 约束平差算例及其源程序 ,
收稿 , 2 000 -0 2-29; 修回 , 2 000 -03 -2 0 国家重点科技攻关项目 *新疆伽师强震群成因及帕米尔东北侧强震预报研究 ( 96-9 13 -07D 的成果之一 ,
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地 壳 形 变 与 地 震
20 卷
WindOws 95/ 98 版本 ( 5. 02 版 ) 新的版本集中了常用的数据处理的各种功能 ~ 包括高效的数 值计算 ~ 矩阵运算 ~ 信号处理和图形生成等 在 MATLAB 环境下 ~ 使用者可以方便地进行程序 设计 ~ 数值计算 ~ 图形绘制 ~ 数据的输入输出 ~ 文件管理等各项操作 MATLAB 提供了一个人机交互的数学系统环境 ~ 该系统的基本数据结构是矩阵 在生成 矩阵对象时 ~ 不要求明确的矩阵维数说明 与利用 C 语言或 ORTRAN 语言做数值计算的程 序设计相比 ~ 利用 MATLAB 可以节省大量的编程时间 因此 ~ MATLAB 常被 用来 解决一 些 实际课题和数学模型问题 ~ 其典型的应用有 : 数值计算 ~ 算法预设计与验证 ~ 以及一些特殊的矩 阵计算 ~ 如自动控制理论 ~ 数理统计 ~ 数字信号处理 ( 时间序列分析 ) 等 MATLAB 系统由 5 个 主要部分组成 : ( 1) MATLAB 语言体系 MATLAB 是高级矩阵 / 数组语言 ~ 它有条件控制 ~ 函数调用 ~ 数 据结构 ~ 输入 / 输出 ~ 面向对象等程序语言特性 利用它既可以进行小规模编程 ~ 完成算法设计 和算法实验等基本任务 ~ 又可以进行大规模编程 ~ 开发复杂的应用程序 ( 2) MATLAB 工作环境 主要包括管理工作空间中的变量 ~ 数据输入输出的方式和方法 ~ 以及开发 ~ 调试 ~ 管理 M 文件的各种工具 ( 3) 图形句柄系统 MATLAB 的图形句柄系统是 其 图形系 统的 基础 ~ 包括 完成 二维和 三 维数据图表 ~ 图像处 理 ~ 动 画生成 ~ 图 形显 示 等 功能 的 高 层 MATLAB 命 令和对 图形 等对象 进 行特性控制的低层 MATLAB 命令 ~ 以及图形用户界面 ( GUI) 应用程序的各种工具 ( 4) MATLAB 数学函数库 算法程序库 主要包括各种初等函 数 的计算 及矩 阵运算 ~ 矩 阵分 析等多 种
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地 壳 形 变 与 地 震
义 , 其参数是 prhs~ Hrhs~ plhs~ HlhsO 其中 prhs 是 指向右 端输 入变量 的 mXArray 类型指针 ; Hrhs 是右端输入变量的个数 ; plhs 是指向左端输入变量 的 mXArray 类型 指针 ; Hlhs 是左端输入变量的个数 ; 入口子程序和计算功能子程序 可以分开 , 也 可以 合并在 一 起 O 经过 FORTRAN 编译器编译和连接后 , 即可在 MATLAB 系统中像调用 M 文件一样调用 FORTRAN 语言子程序 O
1
MATLAB 简介
MATLAB 是 由美 国 Math W orks 公 司推 出 的 用于 数 值 计 算 和 图 形 处 理 的 科 学 计 算 系 统 环 境 , MATLAB 的英文全称是 Matrix Laboratory 可直译为矩阵实验室 , 它最初是由 Cleve
[1 ] Moler 用 Fortran 语言设计的 第一版于 1 9S 4 年发行 , 经过 10 余年的不断改进 现今已推出
~ FORTRAN 的接口 , MEX 动态连接函数
在 MATLAB 中 , 可以 调用用户 自 己开 发 的 或 FORTRAN 子 程序 , 通 过 MATLAB 的 API 函数将 或 FORTRAN 子程序编译成动态连接库 , 则 MEX 文件就可以在 MATLAB 中 直接调用或连接这些子程序 0 MEX 文件是由 或 FORTRAN 源程序经过编译生成的 MATLAB 动 态连接 子程序 , 它 的 作用十分类似于 MATLAB 的内建函数 0 在 WindoWS9X 下 , MEX 文件是 32 位的 DLL 格 式 0 目前支持 32 位运算的编译器有 , Digital ViSual FORTRAN ver 5. 0~ NDP FORTRAN 386 ver 3. 0~ MetaWare ~igh complier ver 7. 0 等 0 ver 3. 0~ Borlan + ver 4. 5~ Watcom 386 ver 9. 0~ MicroSof t
1
, 以下类同 ) , 则直接使用 B = IN V( A) 即可 0
求矩阵 A 的转置矩阵 B, 则直接使用 B = A 即可 0 ( 5) 矩阵求广义逆的运算 求矩阵 A 的广义逆矩阵 B, 则直接使用 B = PIN V( A) 即可 0 语句的说明 , 使用 % 符号来注释 0
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MATLAB 与
摘
要
主题词
MATLAB
测量平差
数据处理
程序设计
APPLICATION OF MATLAB SOFTWA E TO ADJUSTMEN T OF OBSE VATION S
Ahuoli Getu and Ahan Jiehui ( Institate of Seismology CSB W/han 430071D
( 5) MATLAB 应用程序接口 ( API) 为用户提供一个函数库 ~ 使用户能够在 MATLAB 环 境中使用 C 语言或 ORTRAN 语言编制的程序 ~ 包括从 MATLAB 中调用 子程序 ~ 动 态连接 库 ( DLL) ~ 读写 MAT 文件的功能 MATLAB 还 具 有 功 能 扩 展 能 力 ~ 与 MATLAB 主 系 统 一 起 ~ 可 以 配 备 各 种 工 具 箱 ( TOOl BOx ) 目前 ~ MathWOrks 公司推出了 18 种工具箱 因为 GPS 已得到广泛应用 ~ OriOn Dynamics and COntrOl COrpOratiOn~ COnstell Inc. GPSOf t LLC~ Navsys COrpOratiOn 等 多家 公司都 相 应开发出了适于 GPS 数据处理的 MATLAB 工具箱 [2] 从 上述 可以看 出 ~ MATLAB 是 一 个 集 数 值 计 算 ~ 图 形 管 理 ~ 程 序 开 发 于 一 体 的 功 能 十 分 强 大的系统 将 MATLAB 应用于测量数据的处理是一件非常有意义的工作 MOhamed 等曾 成 功 地 在 MATLAB 系 统 中 利 用 白 滤 波 技 术 研 究 动 态 解 算 GPS 载 波 相 位 信 号 的 模 糊 度 问 题 [3] 因为测量数据的处理特别是测量平差主要应用矩阵运算 [4] ~ 而 MATLAB 又特别易于做 矩阵运算 ~ 因此研究开发基于 MATLAB 的测量平差方法具有极好的应用价值
7 8 9 此外 , 用 load 命令和 f read 函数都可以用来输入矩阵 0 ( 2) 矩阵的和 ~ 差 ~ 乘运算 矩阵 A 与矩阵 B 的和的运算 , 使用 A + B 即可完成 0 矩阵 A 与矩阵 B 的差的运算 , 使用 A B 即可完成 0 矩阵 A 与矩阵 B 的乘的运算 , 使用 Ae B 即可完成 , 这里需要注意的是必须满足矩阵的维 数要求 , 矩阵 A 的列数等于矩阵 B 的行数 0 否则 MATLAB 执行该语句后会给出 出错 ' 信息 0 ( 3) 矩阵求逆的运算 求矩阵 A 的逆矩阵 B( 这里令 B = A ( 4) 矩阵转置的运算