黨曉晶
摘 要:平差方法的講授一直是《誤差理論與測量平差基礎(chǔ)》課程的難點(diǎn)重點(diǎn),也是其他的測繪類專業(yè)課程中使用率頗高的數(shù)據(jù)處理工具。本文引入Excel軟件進(jìn)行測量平差課程的輔助教學(xué),以水準(zhǔn)網(wǎng)為例詳細(xì)講解了平差方法的計算步驟。講授過程簡潔明了,該知識點(diǎn)變得通俗易懂,有效解決了該教學(xué)難點(diǎn)。該方法對其他的控制網(wǎng)平差的教學(xué)同樣可以起到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞:Excel 測量平差 教學(xué) 測繪
中圖分類號:P207 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2019)04(a)-0219-02
《誤差理論與測量平差基礎(chǔ)》課程是測繪工程專業(yè)核心基礎(chǔ)課程。由于同時運(yùn)用到高等數(shù)學(xué),線性代數(shù),概率統(tǒng)計等數(shù)學(xué)工具,一直是該專業(yè)學(xué)生大學(xué)階段高難度的課程之一。Excel的優(yōu)勢在于表格特性,界面操作清晰明了,數(shù)據(jù)輸入方便,運(yùn)算過程簡潔,結(jié)果輸出簡單。在教學(xué)中采用Excel進(jìn)行平差計算,能讓學(xué)生輕松掌握測量平差原理,較好的完成測量平差的教學(xué)任務(wù)。本文以水準(zhǔn)網(wǎng)平差為例,探索了Excel在測量平差課程教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)。
1 Excel在測量平差課程教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)
在圖1所示的水準(zhǔn)網(wǎng)中,已知水準(zhǔn)點(diǎn)為A、B、C,P1、P2、P3為待定點(diǎn)。已知HA=5.000m,HB=3.953m,HC=7.650m,各路線的觀測高差及線路長度為h1=+1.050m s1=1km;m s2=1km;m s3=2km;m s4=2km;m;s5=2km;m;s6=2km;m s7=1km。求待定點(diǎn)P1、P2、P3的最或是高程及其中誤差,單位權(quán)中誤差。
在算例中n=7,t=3,r=4.設(shè)P1、P2、P3最或是高程為未知數(shù)X1、X2、X3。
(1)輸入起算數(shù)據(jù)。已知點(diǎn)高程Hi;觀測高差hi,待定點(diǎn)的近似值。
(m m
m)權(quán)陣P。如圖2。
(2)輸入誤差方程,見圖3。
(3)計算法方程,輸入函數(shù)MULT(MMULT(TRANSPOSE(B20:D26),D10:J16),B20:D26) 按CTRL+SHIFT+ENTER鍵得出結(jié)果,如圖4。
(4)解法方程,輸入MMULT(MMULT(TRANSPOSE(B20:D26),D10:J16),B20:D26),按CTRL+SHIFT+ENTER鍵得出結(jié)果,見圖5。
(5)平差值計算。輸入E3:E5+F30:F32,計算X,輸入MMULT(B20:D26,F(xiàn)30:F32)-F20:F26計算V,輸入B10:B16+C45:C51計算h的平差值,見圖6。
(6)精度評定。輸入MMULT(MMULT(TRANSPOSE(C45:C51),D10:J16),C45:C51)/4)^0.5,計算單位權(quán)中誤差,輸入C54*F35^0.5計算P1點(diǎn)點(diǎn)位中誤差,輸入C54*G36^0.5計算P2點(diǎn)點(diǎn)位中誤差,輸入C54*H37^0.5計算P3點(diǎn)點(diǎn)位中誤差,見圖7。
2 結(jié)語
通過上述示例,平差計算簡潔明了。如果能夠掌握excel工具進(jìn)行測量平差之線性方程組解算時候,平差問題就會變得簡單容易了。
不同的計算可以同時在同一個表格內(nèi)實(shí)現(xiàn),如果需要也可增加表格頁面,但是在進(jìn)行計算時函數(shù)運(yùn)算要保證公式邏輯性,操作界面和結(jié)果編排根據(jù)個人喜好和美觀,可自行安排,靈活性較大。
參考文獻(xiàn)
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