摘 要：控制測量簡易平差程序設(shè)計是現(xiàn)代測量測繪工作中必不可少的重要內(nèi)容，其主要是為了用于對控制網(wǎng)測量數(shù)據(jù)進行平差處理，以最大程度的減小測量誤差，提高測量工作的準確率和科學(xué)性。

關(guān)鍵詞：測量；條件平差；間接平差；MatrixVB；程序設(shè)計

一、測量簡易平差程序的設(shè)計基本要求和基本步驟

1.基本要求

和一般的程序設(shè)計一樣，測量簡易平差程序的設(shè)計也應(yīng)當按照一定的基本要求進行設(shè)計。首先，所設(shè)計的程序應(yīng)當具備邏輯清晰、結(jié)構(gòu)簡單、易讀取、易擴展等要求；其次，所設(shè)計的平車程序在運算的過程中應(yīng)當具備速度快的特點，也不能占用過多的內(nèi)存，內(nèi)存與外存應(yīng)當盡量避免頻繁交換。第三，平差程序設(shè)計中所采用正確合理的數(shù)學(xué)模型，且要具備一定的科學(xué)先進性，要求該數(shù)學(xué)模型計算所得結(jié)果的準確度高；第四，所設(shè)計的平差程序應(yīng)當具有較強的適應(yīng)能力，要能夠移植，能夠在各種形式下都能滿足計算需要。最后，平差程序設(shè)計要從用戶的角度出發(fā)，盡量方便用戶的使用，因此程序的操作應(yīng)當盡量簡便。這些設(shè)計基本要求不但要求在總體設(shè)計時遵守，還要求在整個設(shè)計過程中的每個環(huán)節(jié)都遵守。

2.基本步驟

測量簡易平差程序的基本設(shè)計步驟主要可以概括為以下幾點：結(jié)構(gòu)總體設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、確定軟件各組成部分的算法及數(shù)據(jù)組織、選定某種表達式來描述各種算法、程序編寫、程序調(diào)試、編寫用戶使用說明。這些步驟是在任何一種平差程序的開發(fā)和設(shè)計過程中都應(yīng)當涉及到的環(huán)節(jié)，為平車程序設(shè)計的基本步驟。

二、基于的測量平差程序設(shè)計實例分析

為了能夠更好的介紹控制測量簡易平差程序設(shè)計和實現(xiàn)的方法，本文決定以某隧道施工測量中所開發(fā)的平差程序為例進行詳細探討。在某隧道工程中，設(shè)計施工人員為了能夠更精準的掌握隧洞內(nèi)的平面控制導(dǎo)線網(wǎng)、高程控制水準網(wǎng)和測角三角網(wǎng)，要對這些控制網(wǎng)的數(shù)據(jù)進行平差處理?；趯嶋H工程的需要，要重新開發(fā)一套平差程序。本工程中決定采用矩陣計算能力，在MatrixVB平臺上，用VB6.0可視化編程和Excel表格數(shù)據(jù)輸入的方法來開發(fā)測量簡易平差程序。具體的開發(fā)和設(shè)計過程如下所示：

1.測量平差的基礎(chǔ)與模型

在測量工程中，之所以會進行數(shù)據(jù)的平差處理，是因為在測量中存在在著多余觀測，也就是說，測量平差是建立在多余觀測基礎(chǔ)上的，并在此基礎(chǔ)上按照一定的數(shù)學(xué)模型以及原則來調(diào)整觀測結(jié)果，以此來提高觀測值的精度。在測量平差的處理中，最主要的工作任務(wù)就是要將有誤差的觀測值之間的不符值消除掉，得出未知量的最或然值，并評定該值的精度。

為了更好的完成平差程序的設(shè)計，我們首先要了解一些平差的概念和數(shù)學(xué)模型。在平差中需要用到的幾個量主要有觀測值個數(shù)n、必要觀測數(shù)t、多余觀測數(shù)r。其中，r=n-t。平差的數(shù)學(xué)模型主要是指用數(shù)學(xué)關(guān)系來表現(xiàn)幾何模型的幾何關(guān)系及其相互之間的內(nèi)在關(guān)系。

2.測量平差程序開發(fā)方案的確定

Visual Basic6.0是一種可視化的、面向?qū)ο蠛筒捎檬录?qū)動方式的結(jié)構(gòu)化高級程序設(shè)計語言，可用于開發(fā)Windows環(huán)境下的各類應(yīng)用程序，在Visual Basic（以下簡稱VB）環(huán)境下，可以利用事件驅(qū)動的編程機制、新穎易用的可視化設(shè)計工具進行程序開發(fā)，可以使用Windows內(nèi)部的廣泛應(yīng)用程序接口（API）函數(shù)，動態(tài)鏈接庫（DLL）、對象的鏈接與嵌入（OLE）、開放式數(shù)據(jù)連接（ODBC）等技術(shù)，高效、快速地開發(fā)Windows環(huán)境下功能強大、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件。VB的優(yōu)點在于簡單易學(xué)、編程效率高，其缺點在于面向?qū)ο笮圆粔蛲晟啤?zhí)行效率較低，運行大型的、復(fù)雜的程序時，顯得不足。

MatrixVB是由第三方提供的COM組件，包含了大量與MATLAB相似的函數(shù)與調(diào)用語法，可以加強VB數(shù)學(xué)運算與圖形展示功能，在VB程序代碼中可以像使用VB自己的函數(shù)一樣使用MatrixVB的函數(shù)，而且可以不依賴于MATLAB的環(huán)境在Visual Basic中完成矩陣運算與圖形繪制顯示等功能，此外Ma-trixVB還有小巧靈活的優(yōu)點（只有11.2MB大?。?，所以使用起來簡單，編程效率高。MatrixVB函數(shù)庫的功能大致可分為8大類（矩陣運算、運算符重載、圖形圖像處理、最優(yōu)化運算、多項式、信號處理、隨機與統(tǒng)計分析、控制系統(tǒng)）。

涉及到矩陣運算的數(shù)值計算、圖像處理等，MATLAB可以很好解決，但僅僅使用MAT-LAB，程序界面不夠簡潔美觀，要求使用者有較高的專業(yè)水平，而且MATLAB過于龐大，我們往往只需使用其中很小一部分功能就能解決問題。若僅僅使用VB來實現(xiàn)，則很多在MATLAB看來很簡單的任務(wù)（例如矩陣的定義、矩陣運算、直方圖顯示）都需要從底層寫程序，工作量十分繁重。因此，可以采用MatrixVB+VB集成技術(shù)，取MATLAB和VB二者之長，開發(fā)出簡潔靈巧、美觀實用，功能強大的程序。這正是此次測量平差程序開發(fā)的思路，在VB應(yīng)用中引人MatrixVB的方法。

三、結(jié)束語

由本文論述可以看出，目前關(guān)于控制測量簡易平差程序設(shè)計的理論基礎(chǔ)已經(jīng)基本成熟完善，在實際的測量工程中，自主開發(fā)符合本測量工程實際情況的平差程序也不再是難事。但是盡管如此，控制測量簡易平差程序的設(shè)計方法和實現(xiàn)手段還仍然有很大的進步空間，需要我們在未來的平差程序設(shè)計研究中不斷完善。相信在計算機硬件和系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)性能、程序設(shè)計模塊化水平不斷提高的今天，控制測量平差程序設(shè)計技術(shù)將會得到更大的發(fā)展。

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作者簡介：

張宏植（1994—），男，土家族，湖南懷化人，邵陽學(xué)院本科在讀，專業(yè)方向：測繪工程。