測量數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計

內(nèi)容概要

　　本書首先介紹了在MATLAB中進行程序設(shè)計的基本知識，以此為基礎(chǔ)，對測繪領(lǐng)域常見問題進行分析，并開發(fā)相關(guān)程序?！稖y量數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計》共10
章，第1章為MATLAB程序設(shè)計基礎(chǔ)知識，主要介紹MATLAB中的變量、程序控制及常用命令等；第2章是數(shù)據(jù)處理的理論部分，介紹了利用最小二乘理論進行數(shù)據(jù)處理的方法；第3章至第10章對測繪領(lǐng)域常見的各種問題分別進行分析，并設(shè)計開發(fā)出相關(guān)程序。

書籍目錄

第1章  MATLAB程序設(shè)計基礎(chǔ)
  1.1  MATLAB簡介及入門
    1.1.1  MATLAB主要組成部分
    1.1.2  MATLAB開發(fā)環(huán)境
    1.1.3  MATIAB中的主要文件類型
  1.2  MATLAB中的變量
  1.3  MATLAB的基本運算符
    1.3.1  矩陣運算符
    1.3.2  關(guān)系運算符
    1.3.3  邏輯運算符
    1.3.4  特殊運算符
  1.4  MATLAB中的常用函數(shù)
    1.4.1  MATLA通用函數(shù)
    1.4.2  矩陣和數(shù)組(向量)函數(shù)
    1.4.3  邏輯和關(guān)系函數(shù)
    1.4.4  矩陣的特殊操作函數(shù)
  1.5  程序控制
    1.5.1  輸入輸出語句
    1.5.2  循環(huán)語句
    1.5.3  條件控制語句
    1.5.4  檢測語句
    1.5.5  其他流程控制語句
  1.6  文件的輸入輸出
    1.6.1  文件的打開與關(guān)閉
    1.6.2  文件的讀寫操作
    1.6.3  數(shù)據(jù)文件定位
  1.7  MATLAB中的繪圖
    1.7.1  曲線圖
    1.7.2  曲面圖
    1.7.3  圖形說明和定制
  1.8  MATLAB與外部程序的交互
    1.8.1  編譯器Compiler
    1.8.2  API應(yīng)用程序接口
  練習題
第2章  間接平差基本理論
  2.1  誤差基本知識
  2.2  誤差傳播定律
    2.2.1  協(xié)方差
    2.2.2  觀測值線性函數(shù)的方差
    2.2.3  多個觀測值線性函數(shù)的協(xié)方差陣
    2.2.4  非線性函數(shù)的情況
  2.3  權(quán)與定權(quán)的常用方法
    2.3.1  權(quán)的定義
    2.3.2  單位權(quán)中誤差
    2.3.3  常用的定權(quán)方法
  2.4  矩陣運算
    2.4.1  矩陣的定義及其某些特殊矩陣
    2.4.2  矩陣的基本運算
  2.5  間接平差原理
  2.6  水準路線的誤差方程
  2.7  方向觀測值誤差方程式
  2.8  距離觀測值誤差方程式
  2.9  精度評定
  練習題
第3章  水準網(wǎng)平差程序設(shè)計
  3.1  概述
  3.2  水準網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
  3.3  單一水準路線數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計
  3.4  水準網(wǎng)平差程序設(shè)計
    3.4.1  概略高程計算程序
    3.4.2  誤差方程系數(shù)矩陣構(gòu)建程序
  3.5  水準網(wǎng)平差程序詳解
  3.6  程序算例驗證
  練習題
第4章  二維坐標變換程序設(shè)計
  4.1  二維直角坐標變換基本公式推理
    4.1.1  坐標平移
    4.1.2  比例縮放
    4.1.3  坐標旋轉(zhuǎn)
    4.1.4  坐標變換的統(tǒng)一公式
    4.1.5  基于兩個公共點的二維直角坐標變換
    4.1.6  基于非線性模型的多公共點二維坐標變換
  4.2  基于線性模型的多公共點二維坐標變換
    4.2.1  基于線性模型的二維直角坐標變換原理
    4.2.2  代碼詳解
    4.2.3  模擬數(shù)據(jù)驗證
  練習題
第5章  導線網(wǎng)程序設(shè)計
  5.1  導線網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
  5.2  基于非線性模型的導線網(wǎng)平差
    5.2.1  待求點近似坐標計算
    5.2.2  誤差方程系數(shù)矩陣計算
    5.2.3  代碼詳解
  5.3  基于線性模型的導線網(wǎng)平差
    5.3.1  基于線性模型的導線網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    5.3.2  近似方位角計算
    5.3.3  基于線性模型導線網(wǎng)平差原理
    5.3.4  代碼詳解
    5.3.5  實例驗證
  練習題
第6章  CPⅢ控制網(wǎng)數(shù)據(jù)處理
  6.1  CPⅢ控制網(wǎng)基礎(chǔ)知識
    6.1.1  CPⅢ相關(guān)概念
    6.1.2  平面控制網(wǎng)測量網(wǎng)形
    6.1.3  CPⅢ控制網(wǎng)的特點
    6.1.4  CPⅢ控制網(wǎng)測量的一般規(guī)定
  6.2  基于非線性模型的CPⅢ控制網(wǎng)平差
    6.2.1  待求參數(shù)近似值的計算
    6.2.2  誤差方程系數(shù)矩陣的計算
    6.2.3  觀測值權(quán)的估計
    6.2.4  代碼詳解
  6.3  基于線性模型的CPⅢ控制網(wǎng)平差
    6.3.1  CPⅢ控制網(wǎng)平差線性模型推理
    6.3.2  基線向量觀測值權(quán)的確定
    6.3.3  模擬數(shù)據(jù)驗證
    6.3.4  代碼詳解
第7章  圓筒狀容器幾何尺寸檢測程序
  7.1  數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)整理
    7.1.1  測前準備工作
    7.1.2  坐標變換及粗差探測
    7.1.3  基于坐標變換的容器中心軸線傾角計算
    7.1.4  基于極坐標法的容器中心軸線傾角計算
  7.2  容器壁凹凸度計算
    7.2.1  投影坐標計算
    7.2.2  格網(wǎng)點內(nèi)插計算
  7.3  容器各高度處橢圓度計算
  7.4  容器內(nèi)壁各方位直線度和傾斜度計算
  7.5  圓周中心坐標計算
  7.6  代碼詳解
    7.6.1  基于坐標變換的中心軸線傾角計算程序
    7.6.2  基于極坐標的容器中心軸線傾角計算程序
    7.6.3  局部凹凸計算程序
    7.6.4  橢圓度計算程序
    7.6.5  計算直線度計算程序
    7.6.6  傾斜度計算程序
    7.6.7  計算中心點計算程序
    7.6.8  模擬觀測數(shù)據(jù)生成程序
第8章  GPS水準測量程序設(shè)計
  8.1  常用高程系統(tǒng)
    8.1.1  大地高高程系統(tǒng)
    8.1.2  正高高程系統(tǒng)
    8.1.3  正常高高程系統(tǒng)
  8.2  影響GPS水準測量的因素
  8.3  GPS水準高程計算方法
    8.3.1  二次曲面擬合法
    8.3.2  多面函數(shù)法
    8.3.3  移動曲面法
  8.4  代碼詳解
第9章  曲線坐標計算
  9.1  VBA基礎(chǔ)知識
    9.1.1  VBA常用對象
    9.1.2  本書涉及到的VBA方法和屬性
  9.2  平面曲線坐標計算
    9.2.1  圓曲線上點坐標的計算
    9.2.2  緩和曲線坐標計算
    9.2.3  綜合曲線計算
    9.2.4  代碼實現(xiàn)
  9.3  道路中線圖形輸出
第10章  其他方面的應(yīng)用
  10.1  徠卡電子水準儀數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
    10.1.1  概述
    10.1.2  徠卡數(shù)字水準儀GSI數(shù)據(jù)格式
    10.1.3  相關(guān)文件格式
    10.1.4  程序代碼詳解
  10.2  GPS相關(guān)程序
    10.2.1  Rinex文件名轉(zhuǎn)換程序
    10.2.2  TGO圖形的繪制
    10.2.3  GPS地方坐標系
  10.3  橋梁施工監(jiān)控數(shù)據(jù)預處理程序
    10.3.1  坐標變換及位移與撓度的計算
    10.3.2  橋梁頂升作業(yè)監(jiān)控中觀測點坐標的平差處理
    10.3.3  點位位移曲線圖
  10.4  變形觀測數(shù)據(jù)建模
    10.4.1  多項式預測模型
    10.4.2  灰色系統(tǒng)建模
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在歐美大學里，諸如應(yīng)用代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、自動控制、數(shù)字信號處理、模擬與數(shù)字通信、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的教科書都把MATLAB作為必學內(nèi)容。這幾乎成了20世紀90年代教科書與舊版書籍的區(qū)別性標志。在那里，MATLAB是攻讀學位的本科生、碩士生、博士生必須掌握的基本工具。 在國際學術(shù)界，MATLAB已經(jīng)被確認為準確、可靠的科學計算標準軟件。在許多國際一流學術(shù)刊物上（尤其是信息科學刊物），都可以看到MATLAB的應(yīng)用。 在設(shè)計研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被認作是進行高效研究、開發(fā)的首選軟件工具。如美國National Instruments公司信號測量、分析軟件LabVIEW，Cadence公司信號和通信分析設(shè)計軟件SPW等，或者直接建筑在MATLAB之上，或者以MATLAB為主要支撐。又如HP公司的VXI硬件，TM公司的DSP，Gage公司的各種硬卡、儀器等都接受MATLAB的支持。再考慮到MATLAB的開放性、易學易用性等優(yōu)點，MATLAB的確是高校學生、教師、科研人員和工程技術(shù)人員的最好選擇。MATLAB是真正面向21世紀的科學計算軟件。 1.1.1 MATLAB主要組成部分 MATLAB系統(tǒng)包括5個主要部分： 1.MATLAB語言體系 MATLAB語言是一種以矩陣運算為基礎(chǔ)的高級語言，具有條件控制、函數(shù)調(diào)用、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、輸入輸出及面向?qū)ο蟮瘸绦蛘Z言特征，可以進行程序設(shè)計。 2.開發(fā)環(huán)境 MATLAB開發(fā)環(huán)境由一組工具和組件組成，是圖形化的用戶界面，包括MATLAB桌面和命令窗口、命令歷史窗口、幫助信息瀏覽器、工作空間瀏覽器、文件和搜索路徑瀏覽器。 3.MATLAB數(shù)學函數(shù)庫 包括各種數(shù)學算法所形成的函數(shù)（從基本函數(shù)到高級函數(shù)），以及各種工具箱里的函數(shù)。 4.圖形系統(tǒng) 包括數(shù)據(jù)圖示、圖像處理、動畫生成、圖形顯示以及圖形界面設(shè)計等功能，還可以通過使用圖形句柄完成復雜的圖形功能，實現(xiàn)對所有圖形對象的操作。 5.應(yīng)用程序接口 MATLAB還提供了應(yīng)用程序接口庫函數(shù)，用戶可在MATLAB環(huán)境中使用C或FORTRAN程序。此外，MATLAB本身提供了較完善的在線幫助軟件環(huán)境，用戶可以通過它查詢一些不熟悉的命令功能與調(diào)用格式。它還具有很強的功能擴展能力，可以自己開發(fā)工具箱。 1.1.2 MATLAB開發(fā)環(huán)境 MATLAB的開發(fā)環(huán)境由命令窗口、啟動平臺窗口、工作空間窗口、命令歷史窗口、當前路徑窗口、M文件編輯器及在線幫助瀏覽器等組成。MATLAB的開發(fā)環(huán)境是MATLAB語言的基礎(chǔ)和核心，MATLAB的全部功能都是在開發(fā)環(huán)境中實現(xiàn)的。因此，掌握MATLAB的開發(fā)環(huán)境是掌握MATLAB語言的關(guān)鍵。 下面先看一下MATLAB的基本界面，如圖1—1所示。它包括5個窗口（缺省狀態(tài)下顯示3個窗口）和主菜單。每個窗口有兩個按鈕，按鈕可使該窗口脫離操作桌面獨立出來，也可以通過View菜單來選擇顯示哪些窗口。View菜單中的Desktop Layout選項給出了6種布局方式。

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《測量數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計》的目的在于教授學生編制程序來解決測繪領(lǐng)域經(jīng)常碰到的各種計算問題。程序?qū)崿F(xiàn)是手工解算的延伸，是程序設(shè)計者意圖的反映，沒有真正理解數(shù)據(jù)處理的原理是不可能編制出正確的程序，所以利用編制程序來解決計算問題，可以幫助我們更好地理解和驗證數(shù)據(jù)處理的原理。其次，我們所生活的這個世界豐富多彩、變化萬千，現(xiàn)有軟件成千上萬，也不可能處理我們碰到的所有問題。在一個新的問題面前，要處理一大堆數(shù)據(jù)，需要繁瑣復雜的計算，編制程序來解決無疑是最優(yōu)的選擇。所以，作為測繪專業(yè)的本科生，擁有一定的程序設(shè)計能力是非常必要的。

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