平差使用手册

辛酉平差软件用户手册二〇〇三年六月目录一、简介１、功能与特色２、开发与运行环境３、界面介绍４、操作提示二、安装１、硬件软件要求２、典型安装３、手工安装三、平面控制网平差的相关知识与讨论１、网形２、起算数据３、观测值类型与精度４、必要观测与多余观测５、平差模型(1)、数学模型(2)、条件模型(3)、关于Qxx(4)、观测值、平差值精度６、边角匹配７、方差一致性检验８、闭合差第1页(1)、类型(2)、闭合差的限差９、距离归算１０、近似坐标四、网形数据１、文件组成２、测量精度３、已知坐标４、测站数据(1)、观测值类型与约定(2)、观测值精度５、项目管理五、预处理１、距离归算２、距离往返差检查六、外业数据检核：闭合差１、闭合差类型独立闭合条件２、用闭合差来检查与初步评定外业观测质量３、用闭合差限差来作隧道贯通误差预计４、闭合差信息的编辑与输出方法七、平差１、选项２、平差过程３、平差结果的组成第2页(1)、平差信息(2)、输出点位误差椭圆(3)、输出观测值与平差结果(4)、桩点表(5)、网的综合信息(6)、网的精度评定与方检验(7)、权匹配结果４、利用点位误差估算隧道贯通误差５、利用距离误差估算桥轴线精度八、报表１、报表组成内容与类型２、文本格式的报表３、独立报表４、MS Word2000报表(1)、ActiveX技术(2)调整表格５、自定义距离方位表输出６、网图(1)、显示与拖拉(2)、保存与数据交换九、关于与注册１、关于页２、注册与功能限制十、常见问题释疑１、为何平差后已知方位或已知距离有“改动”？第3页２、如何进行桥轴线精度估算？３、如何进行隧道贯通误差预计？４、验前、验后精度的关系如何？方差估计有何作用？５、赫尔默特边角匹配的作用如何？６、如何查看往返距离较差？７、可以保存网图吗？８、程序为何启动较慢？９、程序为何启动出错？１０、软件支持多大规模的控制网？１１、为何闭合环不是最简环？１２、独立报表中字体好象有问题？１３、软件可以不注册吗？１４、为什么坐标闭合差与我算的不一样？１５、为什么我不能创建WORD报表？１６、测边网的网形信息如何建立？１７、怎样进行距离归算？１８、为什么同一条附合导线或闭合环有两组结果？１９、我怎样计算任意测边的距离方位及距离？２０、为何报表中没有闭合差信息输出？怎样输出？２１、我有其他软件格式的网形数据，可以用本软件处理吗？第4页２２、第5页第6页一、 简介1. 功能与特色XYPC 是一款操作方便、功能实用全面的工程平面测量控制网平差软件。

她能适应多种网形，多种精度等级，自动平差计算，人工干预少。

平差过程清楚、平差信息丰富、成果可靠，成果报表齐备、自由灵活。

2. 开发与运行环境XYPC 软件在Windows2000平台上用Delphi 工具实现，可运行于Windows98及以上系统。

3. 界面介绍XYPC 软件界面简朴，标准Windows 操作，功能一目了然。

启动软件后，界面如下：如图，按功能分为三个区域：菜单区、数据区和信息区。

第7页菜单区（主菜单、快捷按钮和功能页切换）主要提供功能指令入口。

单击菜单项或快捷按钮执行相应功能，单击功能标签页标题转入相应功能页面查看或执行相应功能。

信息区（执行结果与信息提示）主要功能是作为功能提示如在状态栏中显示菜单项或快捷按钮功能，在信息提示栏中显示各种运行信息。

(1)、主菜单主菜单很简单。

其中文件项主要执行项目新建、打开、保存以及打印操作。

新建（Ctrl ＋N ）：创建一个新的工作项目，XY 将另行启动一份程序，便于用户不关闭当前项目，可以同时操作多个平差项目。

程序启动后，是一个例子演示数据，可以直接操作，熟悉功能。

打开（Ctrl ＋O ）：打开另外一项平差项目。

同时关闭了当前项目。

强烈建议在打开另一个项目前保存项目。

XY 可以在任何功能页面下打开项目，它实际上是打开另一个控制网网形数据文件，然后扫描该数据文件，推算近似坐标，并绘出网图（可以在网图功能页中见到）。

保存（Ctrl+S ）:将编辑好的平面控制网的网形数据文件另存为文件。

XY的网形文件就是描述平面控制网点间几何关系（坐标、方向、方位、距离）的文本文件，以*.in2为后缀名（当然也可为其它后缀的文本文件）。

打印：是将信息提示栏中的数据或网形数据输出到打印机视当前活动区而定。

(2)、数据区这是XY软件处理、显示数据的主要区域，位于界面的中部，占据大部分面积。

显示数据的有很多表格。

4.操作提示XY操作简单，各种菜单项、按钮等在状态栏中均有功能提示。

显示数据的表格中，大多可以右键呼出菜单，执行相应功能。

第8页二、安装1.硬件软件要求XY运行于Microsoft Windows98(第二版)及以上操作系统。

硬件方面，运行时至少需要剩余20MB内存以上，需要鼠标支持。

2.典型安装一般情况下，需要完全典型安装。

运行安装程序，按提示一步一步操作直至完成，程序就可正常运行了。

3.手工安装如果您需要更新软件，可以只拷贝主程序xy.exe 覆盖原文件即可。

实际上，如果您获得了主程序文件，可以不再下载安装程序，手工设置好ODBC数据源，软件也可正常运行：从系统控制面板中设置ODBC数据源，新增加一个驱动器为Paradox5.0及名称为SCP的系统DSN，就完成ODBC数据源设置了。

第9页三、平面控制网平差的相关知识与讨论１、网形现代工程测量控制网主要是边角混合网（导线网），同时还存在有传统的测角网、测边网。

主要布设形式有附合导线、闭合（环）导线，同时也存在少量的线形锁。

２、起算数据起算数据将工程平面控制网定位、定向确定下来。

一般独立控制网（自由网）的起算数据就是一个点的坐标和一条边的方位（可以与已知点相连也可不连）。

起算数据除了上述这种形式外，还有二个及以上已知点的形式。

这两种形式的给定均要使网形得以确定下来（至少可以推算出近似坐标）。

３、观测值类型与精度平面网的观测值类型有方向、距离和方位（如陀螺方位）三种。

他们是有误差的，也可以是没有误差的（已知值，或高精度值可以忽略其误差）。

一般方向值不存在没有误差的情形。

一个控制网可以是全部采用相同精度观测（如相同的测角、测边精度），也可以有不同精度观测，如隧道洞外、洞内就存在两个等级的观测，还有工程测量中常见的个别低精度观测入较短边的方向观测。

一般方位、角度或方向的误差用秒（”）表示，而第10页第11页距离误差可以用mm 表示，也可以用标称精度a+bD 的形式来表示。

４、必要观测与多余观测必要观测就是用来确定控制网点间几何关系的起码观测，少了他们就不能确定控制网形状。

必要各测元素（角边）的选择不是唯一的。

如三角形的形状可以由三条边确定，也可以有二边夹一角或两角一边来确定。

多余观测就是为了检核和提高精度而作的其它观测。

在条件平差中，多余观测构成条件。

间接平差中的条件与之不同。

５、平差模型工程平面控制网平差使用附有条件的间接平差模型具有较好的通用性。

对角度观测值来说，方向之间独立，角度不独立，宜采用方向平差。

(1)、数学模型观测值L,其平差值^ L ，改正数V,控制点坐标设为未知数^ X =x 0+δ^ X :观测值方程：^ L =B ^ X +d 改正数方程：V=B δ^ X +Bx 0+d-L=B δ^ X +l第12页条件方程：A ^ X +A 0=0 W=A x 0+ A 0法方程：B T PB δ^ X +A T K+B T Pl=0A δ^ X +W=0解算方程，可求出未知数^ X 及其协因素阵Qxx ， 评定精度：m 0=√(V T PV/(n-t+r))。

(2)、条件模型当采用上述平差模型时，选择的未知数是控制点的坐标，未知数之间相互独立。

当控制网的待定点中连接又不许加改正数的固定边长或固定方位角时，固定之两端的坐标未知数之间就不独立了，必须要满足某种条件，并且每增加一个不独立的未知数就增加了一个条件。

应当列立条件式（如上述条件方程）。

(3)、关于QxxQxx 是未知数即坐标的协因素阵，利用Qxx 可求得坐标误差、点位误差椭圆参数以及网点间距离方位误差。

(4)、观测值、平差值与精度平差过程中，需要对观测值定权。

一般选测角或方向中误差为单位权中误差。

根据P ＝m 02/m i 2来定权。

而距离观测值Ps= m 02/ m s 2(″/mm)2。

平差后，观测值的精度有所提高，其误差为：m i 2＝m 02/P i 。

６、边角匹配边角网平差中，使用前述定权方法往往使得两种类型的观测值（边、角）的权不合理，平差结果或许有一定歪曲。

如何使不同类型的观测值参与平差更加合理呢？权匹配，也就是使得各类观测值的验后方差相等，如σβ2=σs2=σ2。

可采用赫尔默特方差估计近似算法，使得σβ2与σs2相差很小。

７、方差一致性检验平差完成后评定出精度（单位权中误差）。

由于采用了边角方差匹配使得σβ2=σs2=σ2，因而无论眼前单位权中误差是多少，得到的验后精度将是一个定值。

似乎显得验前精度不太重要了。

要验证验前与验后方差是否一致，可以用χ2来检验,在给定的显著水平α（一般可取α＝0.05）下，可以预估验后方差的置信区间。

当验后方差落在该区间内，表示验后与验前精度是一致的，否则不一致。

８、闭合差控制网平差前，一般应对控制网的外业观测质量有一个初步评价。

用闭合差来检验看是否超出限差是一个简单可行的办法。

(1)、闭合差类型根据控制网类型有相应闭合差类型。

多余观测产生条件，闭合差就是条件满足情况的表现。

附合导线，有附合点坐标及附和方位两种或两种皆有，即有坐标闭合差以及方位闭合差（如角度全测）。

独立闭合环有闭合第13页至点、角度闭合差两种或两种皆有即坐标闭合差及角度（方位）闭合差。

(2)、闭合差的限差一般方位或角度闭合差容易计算，其限差（取2倍中误差为限差）即2∑mβ2。

多数教科书均把长度闭合差fs=√(fx2+fy2)即其相对误差s/fs作为衡量尺度，它的前提是事先把角度闭合差分配了在极坐标闭合差。

这种方法很显然掩盖了角度误差对坐标闭合差的影响。

这是一种简单近似的方法。

实际上利用计算机完全可以利用观测值及其误差将坐标的误差求出来，从而用2倍来规定期限差。

另外，对于外业检核，往返距离观测较差也是一项工作。

９、距离归算一般工程控制网要建立在一个适宜的高程平面上，如隧道平均高程面、桥梁平均墩顶高程面，从而需要将各控制网点间的距离统一化算至该归算面上。

化算时需要网点的近似高程。

第14页四、网形数据控制网的网形文件就是网点间几何关系的文件形式，具体就是观测元素，也称观测值文件。

在观测值文件中，应该载有所有的观测值数据（观测精度、已知坐标、各种网点间观测元素，必要观测值和多余观测值）信息，以唯一确定整个网形。

控制网的观测元素有距离、方位、方向等观测值，控制网观测文件的组织形式以测站为单元较为实用。