测绘程序设计试验参考指导书.doc

测绘遥感程序设计实验指引书（Visual C+.net）（供测绘工程专业用）（修订）戴吾蛟 编二零一五年三月中南大学测绘与遥感科学系前言测绘遥感程序设计上机实验是学习本门课程重要环节之一，实验设立是为了配合课堂教学，使学生纯熟掌握和进一步理解课堂教学内容，进一步强化测绘程序设计、测量学及测量平差原理理解，掌握运用Visual C+.net进行惯用测量程序以及控制网间接平差程序设计。实验内容本门课程必做实验有（在Visual C+.net 环境下）：1. Visual C+.net环境、基本控件及简朴程序设计(三角形面积计算)2. 控制构造程序设计（方位角计算、地心坐标至大地坐标转换）3. 数组、指针（多边形面积计算）4. 函数（交会定点函数设计、高斯投影正反算程序设计）5. 类创立（大地四边形类设计、角度类设计）6. 文献（Cass测量数据整顿）7. 图形程序设计（位移序列曲线图形程序设计）8. 惯用测量计算（无定向导线简易计算程序设计）9. 平差程序设计（水准网间接平差程序设计）修订阐明：由于培养方案增长了8学时，实验学时也相应增长了4学时。为此，本实验指引书将高斯投影正反算提前，并规定以函数形式编写。增长了大地四边形类设计以及无定向导线简易计算程序设计。 实验1 Visual C+.net环境和简朴程序设计一、实验目 掌握Visual S安装和启动。 理解VC+ 菜单系统、工具栏和各种基本窗体。 理解VC+.net开发应用程序环节。 掌握基于对话框程序设计。 掌握按钮、文本框和标签框基本用法 掌握使用MSDN协助文档二、实验内容1. 启动与退出VC+.net，熟悉VC+.net开发环境，通过向导生成基于对话框应用程序。使用MSDN查看命令按钮、标签和文本框重要属性和办法。2. 打开Microsoft visual studio 文档，浏览“Visual studio 文档”目录下内容，并从“Visual studio 文档-Visual C+-示例”目录下下载一种程序，编译并运营之。3. 设计一种已知三边边长计算三角形面积程序。计算模型如下：海伦公式：，其中提示：(1)在【文献】菜单上执行【新建】，然后选取“项目” 。 (2)在【项目类型】窗格中，选取【Visual C+】下“MFC”项。在【模板】窗格中，选取“MFC 应用程序”模板，输入应用程序名称“”。按向导创立名为“” MFC应用程序。(3)在窗体上放置4个文本框、4个静态框、3个命令按钮（其中两个缺省）；(4)设立控件属性,如Static1Caption属性设立成“a=”，用于提示Edit框输入边长a；(5)把“取消”按钮Caption属性改为“退出”；双击前两个按钮，生成Click消息函数，注释掉重载函数“OnOK()”。 (6)为4个Edit控件添加绑定变量。（7）在相应函数中添加代码；（8）运营和调试程序；(9)保存应用程序。实验2 控制构造程序设计一、实验目 掌握VC+.net语言基本语法； 理解顺序构造、选取构造和循环构造程序设计特点及应用； 掌握对基于对话框MFC应用程序设计办法； 掌握某些简朴算法。二、实验内容 1.编写一种方位角计算程序。提示：先使用反正切函数计算，然后运用坐标增量符号来判断所在象限。2.设计同一参照椭球下三维地心坐标（笛卡儿坐标系）与大地坐标系转换程序。（提示：用dowhile迭代，B、H初始为0进行迭代，直到H精度达到0.00001米） 注意：东经0180（Y0）,西经：0-180(Y0)式中，B、L、H为椭球面上大地纬度、大地经度、大地高；X、Y、Z为空间直角坐标；N为卯酉圈曲率半径，e为椭球偏心率，a为椭球长半径，b为椭球短半径。 （WGS84椭球参数：长半径a=6378137m，扁率=1/298.）实验3 数组与指针一、实验目 掌握函数定义、引用及应用办法。二、实验内容1.编写一种求任意多边形面积程序。提示：通过界面输入数据，并把数据保存在一种二维数组或一种一维自定义构造体类型数组中，然后再进行计算。规定计算某些写成函数形式，使计算程序与界面无关。动态数组创立动态数组 l 构造体定义 多边形面积计算原理及算法 计算原理： 例如上图：面积计算算法： 经整顿后得：实验4 函数一、实验目 掌握函数定义、引用及应用办法。二、实验内容1.交会定点计算函数设计把前方交会、测边交会、后方交会程序写成函数形式，然后再通过主程序调用。提示：后方交会计算函数设计思路（1）基本原理及计算公式若将Pa、Pb、Pc当作权，则P点坐标即为三个已知点加权平均值（2）计算程序设计环节设计界面，用于输入3个已知点坐标和三个观测角a、b和g，以及用于输出待定点坐标文本框（12个）、静态标签框和Button按钮；定义文本框控件变量（Value）；创立后方交会定点计算函数，函数输入为三个观测角和三个已知点坐标，输出为待定点坐标，输出可以用引用参数方式输出，详细计算环节；a.依照已知点计算三个内角A、B、C；b.计算Tan(a)、Tan(b)、Tan(g)、Tan(A)、Tan(B)、Tan(C)；c.计算Pa、Pb、Pc；d.计算待定点坐标Xp、Yp。创立“计算”Button按钮Click事件函数，在该事件函数中调用后方交会计算函数，并在相应文本框中显示计算成果。2.高斯投影正反算计算函数设计编写高斯投影正算与反算两个函数，并设计简朴界面对函数计算对的性进行测试。 正算公式：是弧度转换为秒转换单位，是经度L同当前带中央子午线差值，单位为秒。X 为当前点到赤道子午线长度。长半轴第一偏心率反算公式：是规定点到中央子午线经度差，为底点纬度 下标“f”表达与关于量 即，y=0时 x 所相应道子午弧长注意：高斯投影正反算公式比较复杂，编写程序时变量定义一定要十分清晰实验5 类创立一、实验目1. 掌握面向对象编程基本思想2. 掌握VC+.net中创立类3. 掌握建立和使用对象4. 掌握运算符号重载5. 理解类继承和多态性二、 实验内容1.大地四边形类设计规定：设计一种大地四边形类，注意大地四边形基本属性，功能上只规定可以设立和返回已知点坐标、8个观测角度、待定点近似坐标计算以及闭合差计算。提示：大地四边形（如图所示）以AB为基线，具备对角线四边形，它是建立桥梁控制网惯用形式，普通采用条件平差进行计算，本实验中仅规定采用前方交会办法计算C和D点近似坐标。大地四边形 三角形闭合差 极条件闭合差 2.角度类设计规定该类具备度分秒至度换算、度至度分秒换算、度与弧度换算等功能。提示：设立一种角度大小属性，并设定该属性为缺省属性；另设一种状态属性，表达当前设立角度大小形式；度分秒、度、弧度间互相转换办法；定义运算符号（加、减）办法，使得角度类可以像一种普通数据类型样以便使用；用设计好角度类重新编写后方交会定点程序。实验6 文 件一、实验目 掌握文献对话框用法。 掌握C+文献操作普通环节及实现办法。 理解MFC文献操作特点及用法。二、实验内容1. 编制简朴Cass数据文献进行数据整顿程序。整顿后数据文献中规定无重复点数据，且数据按点号大小升序进行排序。规定整顿后数据按与原始数据文献同样格式保存为此外一种文献示例数据“民用园燃气.dat”文献数据格式：总点数点号，编码，X,Y,H例如：规定： a.用SaveFileDialog和OpenFileDialog控件获取文献打开或保存文献名。b.自定义一种测量点数据构造体，其元素涉及：点号，编码，X,Y,Hc.用文本框显示原始数据和整顿后数据d.按编程规范进行编码提示： a. 读数据、保存数据、判断一种点数据与否已经存在、排序、在文本框中显示文献内容等可以分别定义成一种子过程或函数。b.基本流程：打开文献获得总点数依照点数调节数组大小逐行读取数据，判断该点与否已经存在数组中，若不存在，则把该数据存储在数组中依照删除重复点后总点数，重新调节数组大小按点号大小升序排序按原数据格式输出到此外一种文献c.编程技巧实验7 图形程序设计一、实验目 掌握VC+.net 坐标系和各项设立办法。 掌握GDI绘图办法。 理解交互式图形程序设计二、实验内容1.下列数据为一变形监测点24期位移监测成果（分别为X,Y,H），编制程序绘制出该点变形曲线图，每个方向一种位移序列图。变形曲线示意图2432.5801-52.78760.136932.5786-52.78920.138032.5784-52.78450.141132.5812-52.78520.139332.5782-52.78630.139432.5791-52.78520.135432.5788-52.78410.141432.5788-52.78170.137532.5745-52.78330.135932.5815-52.78540.132732.5822-52.78410.135832.5839-52.78260.136132.5820-52.78520.133932.5800-52.78630.132532.5792-52.78450.141632.5807-52.78340.139532.5778-52.78460.141232.5792-52.78430.137132.5794-52.78330.140632.5806-52.78410.141132.5800-52.78630.138032.5785-52.78400.136832.5811-52.78480.141232.5828-52.78630.1356实验8 惯用测量程序设计一、实验目 巩固类创立与使用 掌握数组参数传递 掌握惯用测绘程序设计技巧二、实验内容1.设计一种无定向导线简易计算程序。 规定自己定义文献格式，把下图中数据编写至文献中，然后通过读取文献形式获取所有数据，计算成果也写入成果文献中。无定向导线计算基本环节：实验9 平差程序设计基本一、实验目 巩固过程定义与调用 巩固类创立与使用 巩固间接平差模型及平差计算 掌握平差程序设计基本技巧与环节二、实验内容水准网平差程序设计。设计一种水准网平差程序，规定数据从文献中读取，计算某些与界面无关。1.水准网间接平差模型：2.计算示例：3.水准网平差计算普通环节(1)读取观测数据和已知数据；(2)计算未知点高程近似值；(3)列高差观测值误差方程；(4)依照水准路线长度计算高差观测值权；(5)构成法方程；(6)解法方程，求得未知点高程改正数及平差后高程值；(7)求高差观测值残差及平差后高差观测值；(8)精度评估；(9)输出平差成果。4.水准网高程近似值计算算法5.输入数据格式示例