本書按照新時(shí)期“雙一流”學(xué)科建設(shè)課程的教學(xué)大綱要求編寫而成，在簡(jiǎn)要介紹C++程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和測(cè)量平差數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，討論各種平差方法的程序設(shè)計(jì)原理、編程思路、編程技巧，并給出完整的程序代碼和應(yīng)用算例。本書以自編能夠?qū)崿F(xiàn)水準(zhǔn)網(wǎng)、平面控制網(wǎng)、GNSS向量網(wǎng)、攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理及點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理等通用平差計(jì)算程序?yàn)橹骶�，完整、系統(tǒng)、循序漸進(jìn)地闡述測(cè)量平差計(jì)算的數(shù)學(xué)模型和程序?qū)崿F(xiàn)方法，將對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力起到較大作用。
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目錄
第1章 平差理論 1
1.1 條件平差 1
1.1.1 條件平差原理及步驟 1
1.1.2 條件方程及其線性化 3
1.1.3 精度評(píng)定 6
1.2 間接平差 8
1.2.1 間接平差原理及步驟 8
1.2.2 間接平差在測(cè)量中的應(yīng)用 9
1.2.3 精度評(píng)定 12
1.3 誤差橢圓 13
1.3.1 點(diǎn)位中誤差 13
1.3.2 點(diǎn)位任意方向的位差 14
1.3.3 誤差曲線 15
1.3.4 誤差橢圓 15
1.4 Helmert方差分量 16
1.4.1 Helmert方差分量估計(jì)過(guò)程 16
1.4.2 Helmert方差分量估計(jì)步驟 17
第2章 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 18
2.1 算法與流程圖 18
2.1.1 算法 18
2.1.2 流程圖 18
2.2 文件 20
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)C++文件操作函數(shù) 20
2.2.2 I/O文件流類fstream 21
2.2.3 文件操作 23
2.2.4 示例 23
2.3 樹與圖 26
2.3.1 樹 26
2.3.2 圖 27
2.4 圖形開發(fā)基礎(chǔ) 28
2.4.1 坐標(biāo)系統(tǒng) 28
2.4.2 GDI繪圖 28
2.4.3 誤差橢圓繪制 31
第3章 測(cè)量平差數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 36
3.1 角度類 37
3.2 矩陣類 40
3.3 控制點(diǎn)類 48
3.4 觀測(cè)值類 49
3.5 控制網(wǎng)類 49
3.6 平差類 50
第4章 測(cè)量平差輔助工具 52
4.1 算法設(shè)計(jì) 52
4.1.1 坐標(biāo)方位角 52
4.1.2 大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 52
4.1.3 大地主題正反算 53
4.1.4 高斯投影正反算 54
4.1.5 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 55
4.1.6 空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 55
4.1.7 圖幅號(hào)計(jì)算 55
4.1.8 基本比例尺代碼及經(jīng)緯差 55
4.2 流程圖 56
4.2.1 坐標(biāo)方位角 56
4.2.2 大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 56
4.2.3 大地主題正反算 56
4.2.4 高斯投影正反算 56
4.2.5 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 58
4.2.6 空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 59
4.2.7 圖幅號(hào)計(jì)算 59
4.3 主要函數(shù)設(shè)計(jì)及說(shuō)明 60
4.3.1 坐標(biāo)方位角計(jì)算 60
4.3.2 大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 60
4.3.3 大地主題正反算 63
4.3.4 高斯投影正反算 67
4.3.5 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 70
4.3.6 空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 70
4.3.7 圖幅號(hào)計(jì)算 71
4.4 示例 72
4.4.1 坐標(biāo)方位角計(jì)算 72
4.4.2 大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 73
4.4.3 大地主題正反算 73
4.4.4 高斯投影正反算 74
4.4.5 平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 74
4.4.6 空間直角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換 74
4.4.7 換帶計(jì)算 75
第5章 水準(zhǔn)網(wǎng)平差 76
5.1 數(shù)學(xué)模型 76
5.1.1 誤差方程式 76
5.1.2 觀測(cè)權(quán) 77
5.1.3 法方程 77
5.1.4 精度評(píng)定 78
5.1.5 水準(zhǔn)網(wǎng)間接平差計(jì)算步驟 78
5.2 水準(zhǔn)平差類設(shè)計(jì) 79
5.2.1 類設(shè)計(jì) 79
5.2.2 成員函數(shù) 79
5.3 數(shù)據(jù)文件格式及存儲(chǔ) 80
5.3.1 數(shù)據(jù)文件格式 80
5.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 82
5.4 近似高程計(jì)算 86
5.4.1 近似高程計(jì)算步驟 86
5.4.2 ComputeCoordinate函數(shù) 87
5.5 水準(zhǔn)路線簡(jiǎn)易平差 88
5.5.1 數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ) 89
5.5.2 計(jì)算過(guò)程 89
5.6 水準(zhǔn)間接平差 90
5.6.1 誤差方程組成 90
5.6.2 平差處理過(guò)程 92
5.7 閉合差檢驗(yàn) 94
5.7.1 Dijkstra算法 94
5.7.2 水準(zhǔn)路線 97
5.7.3 示例 100
5.8 自由網(wǎng)平差 101
5.8.1 自由網(wǎng)平差公式 101
5.8.2 程序設(shè)計(jì) 102
第6章 平面控制網(wǎng)平差 103
6.1 數(shù)學(xué)模型 103
6.1.1 誤差方程 103
6.1.2 平面控制網(wǎng)間接平差計(jì)算步驟 104
6.2 平面控制網(wǎng)平差類設(shè)計(jì) 104
6.2.1 CugPlainAdjust類定義 104
6.2.2 成員函數(shù) 105
6.3 數(shù)據(jù)文件格式及導(dǎo)入 106
6.3.1 數(shù)據(jù)文件格式 106
6.3.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 109
6.3.3 Read函數(shù)設(shè)計(jì) 109
6.4 近似坐標(biāo)計(jì)算 110
6.4.1 邊角網(wǎng) 111
6.4.2 測(cè)角網(wǎng) 114
6.4.3 測(cè)邊網(wǎng) 116
6.5 平差處理 116
6.5.1 誤差方程組成 116
6.5.2 平差處理過(guò)程 123
6.5.3 誤差橢圓繪制 124
6.6 示例 125
第7章 GNSS向量網(wǎng)平差 127
7.1 數(shù)學(xué)模型 127
7.2 GNSS向量網(wǎng)平差類設(shè)計(jì) 128
7.2.1 CugGNSSVecAdj類定義 128
7.2.2 協(xié)因數(shù)陣CugCovariance類定義 129
7.2.3 誤差方程CugErrorEQ類定義 129
7.2.4 法方程CugNormEQ類定義 130
7.2.5 精度評(píng)定CugAccuracy類定義 130
7.2.6 結(jié)果輸出CugResOutput類定義 130
7.3 程序流程圖 130
7.4 數(shù)據(jù)文件格式及導(dǎo)入 131
7.4.1 數(shù)據(jù)文件格式 131
7.4.2 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 132
7.5 示例 133
7.5.1 同步環(huán) 133
7.5.2 異步環(huán) 134
第8章 攝影測(cè)量數(shù)據(jù)處理 135
8.1 單像空間后方交會(huì) 135
8.1.1 單像空間后方交會(huì)原理 135
8.1.2 程序流程圖 139
8.1.3 核心代碼 140
8.2 空間前方交會(huì) 143
8.2.1 空間前方交會(huì)原理 143
8.2.2 程序流程圖 144
8.2.3 核心代碼 145
8.3 解析法像對(duì)的相對(duì)定向 147
8.3.1 相對(duì)定向原理 147
8.3.2 連續(xù)法相對(duì)定向程序流程圖 153
8.3.3 單獨(dú)法相對(duì)定向程序流程圖 154
8.3.4 核心代碼 155
8.4 解析法模型的絕對(duì)定向 160
8.4.1 絕對(duì)定向原理 160
8.4.2 絕對(duì)定向計(jì)算步驟 165
8.4.3 核心代碼 166
8.5 特征提取及影像匹配 170
8.5.1 特征提取 170
8.5.2 相關(guān)系數(shù)影像匹配 176
8.5.3 最小二乘影像匹配 180
8.6 基于移動(dòng)曲面擬合法的DEM生成 186
8.6.1 移動(dòng)曲面擬合原理 186
8.6.2 核心代碼 187
第9章 點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理 192
9.1 LAS文件結(jié)構(gòu)及代碼實(shí)現(xiàn) 192
9.1.1 LAS文件結(jié)構(gòu) 192
9.1.2 代碼實(shí)現(xiàn)（C#版）193
9.2 KD樹點(diǎn)云數(shù)據(jù)索引 197
9.3 濾波 198
9.3.1 面向地形構(gòu)建的濾波 198
9.3.2 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的濾波 198
9.3.3 漸進(jìn)加密三角網(wǎng)濾波 199
9.4 DEM與DSM生成 200
9.4.1 GRID建立 201
9.4.2 不考慮特殊地貌和地物的TIN建立 201
9.4.3 考慮特殊地貌和地物的TIN建立 203
9.5 建筑物特征提取 204
9.5.1 室內(nèi)頂部點(diǎn)云探測(cè) 204
9.5.2 房間天花板點(diǎn)云提取 205
9.5.3 門口和窗戶點(diǎn)云提取 206
9.6 森林參數(shù)提取 208
9.6.1 聚類法森林點(diǎn)云提取 208
9.6.2 基于生長(zhǎng)模型的樹分割 209
9.6.3 森林參數(shù)信息提取 210
參考文獻(xiàn) 213
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