本书按照新时期“双一流”学科建设课程的教学大纲要求编写而成，在简要介绍C++程序设计语言和测量平差数学模型的基础上，讨论各种平差方法的程序设计原理、编程思路、编程技巧，并给出完整的程序代码和应用算例。本书以自编能够实现水准网、平面控制网、GNSS向量网、摄影测量数据处理及点云数据处理等通用平差计算程序为主线，完整、系统、循序渐进地阐述测量平差计算的数学模型和程序实现方法，将对培养和提高学生的学习兴趣及分析问题和解决问题的能力起到较大作用。
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目录
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第1章 平差理论 1
1.1 条件平差 1
1.1.1 条件平差原理及步骤 1
1.1.2 条件方程及其线性化 3
1.1.3 精度评定 6
1.2 间接平差 8
1.2.1 间接平差原理及步骤 8
1.2.2 间接平差在测量中的应用 9
1.2.3 精度评定 12
1.3 误差椭圆 13
1.3.1 点位中误差 13
1.3.2 点位任意方向的位差 14
1.3.3 误差曲线 15
1.3.4 误差椭圆 15
1.4 Helmert方差分量 16
1.4.1 Helmert方差分量估计过程 16
1.4.2 Helmert方差分量估计步骤 17
第2章 程序设计基础 18
2.1 算法与流程图 18
2.1.1 算法 18
2.1.2 流程图 18
2.2 文件 20
2.2.1 标准C++文件操作函数 20
2.2.2 I/O文件流类fstream 21
2.2.3 文件操作 23
2.2.4 示例 23
2.3 树与图 26
2.3.1 树 26
2.3.2 图 27
2.4 图形开发基础 28
2.4.1 坐标系统 28
2.4.2 GDI绘图 28
2.4.3 误差椭圆绘制 31
第3章 测量平差数据结构 36
3.1 角度类 37
3.2 矩阵类 40
3.3 控制点类 48
3.4 观测值类 49
3.5 控制网类 49
3.6 平差类 50
第4章 测量平差辅助工具 52
4.1 算法设计 52
4.1.1 坐标方位角 52
4.1.2 大地坐标与空间直角坐标转换 52
4.1.3 大地主题正反算 53
4.1.4 高斯投影正反算 54
4.1.5 平面坐标转换 55
4.1.6 空间直角坐标转换 55
4.1.7 图幅号计算 55
4.1.8 基本比例尺代码及经纬差 55
4.2 流程图 56
4.2.1 坐标方位角 56
4.2.2 大地坐标与空间直角坐标转换 56
4.2.3 大地主题正反算 56
4.2.4 高斯投影正反算 56
4.2.5 平面坐标转换 58
4.2.6 空间直角坐标转换 59
4.2.7 图幅号计算 59
4.3 主要函数设计及说明 60
4.3.1 坐标方位角计算 60
4.3.2 大地坐标与空间直角坐标转换 60
4.3.3 大地主题正反算 63
4.3.4 高斯投影正反算 67
4.3.5 平面坐标转换 70
4.3.6 空间直角坐标转换 70
4.3.7 图幅号计算 71
4.4 示例 72
4.4.1 坐标方位角计算 72
4.4.2 大地坐标与空间直角坐标转换 73
4.4.3 大地主题正反算 73
4.4.4 高斯投影正反算 74
4.4.5 平面坐标转换 74
4.4.6 空间直角坐标转换 74
4.4.7 换带计算 75
第5章 水准网平差 76
5.1 数学模型 76
5.1.1 误差方程式 76
5.1.2 观测权 77
5.1.3 法方程 77
5.1.4 精度评定 78
5.1.5 水准网间接平差计算步骤 78
5.2 水准平差类设计 79
5.2.1 类设计 79
5.2.2 成员函数 79
5.3 数据文件格式及存储 80
5.3.1 数据文件格式 80
5.3.2 数据存储 82
5.4 近似高程计算 86
5.4.1 近似高程计算步骤 86
5.4.2 ComputeCoordinate函数 87
5.5 水准路线简易平差 88
5.5.1 数据组织与存储 89
5.5.2 计算过程 89
5.6 水准间接平差 90
5.6.1 误差方程组成 90
5.6.2 平差处理过程 92
5.7 闭合差检验 94
5.7.1 Dijkstra算法 94
5.7.2 水准路线 97
5.7.3 示例 100
5.8 自由网平差 101
5.8.1 自由网平差公式 101
5.8.2 程序设计 102
第6章 平面控制网平差 103
6.1 数学模型 103
6.1.1 误差方程 103
6.1.2 平面控制网间接平差计算步骤 104
6.2 平面控制网平差类设计 104
6.2.1 CugPlainAdjust类定义 104
6.2.2 成员函数 105
6.3 数据文件格式及导入 106
6.3.1 数据文件格式 106
6.3.2 数据导入 109
6.3.3 Read函数设计 109
6.4 近似坐标计算 110
6.4.1 边角网 111
6.4.2 测角网 114
6.4.3 测边网 116
6.5 平差处理 116
6.5.1 误差方程组成 116
6.5.2 平差处理过程 123
6.5.3 误差椭圆绘制 124
6.6 示例 125
第7章 GNSS向量网平差 127
7.1 数学模型 127
7.2 GNSS向量网平差类设计 128
7.2.1 CugGNSSVecAdj类定义 128
7.2.2 协因数阵CugCovariance类定义 129
7.2.3 误差方程CugErrorEQ类定义 129
7.2.4 法方程CugNormEQ类定义 130
7.2.5 精度评定CugAccuracy类定义 130
7.2.6 结果输出CugResOutput类定义 130
7.3 程序流程图 130
7.4 数据文件格式及导入 131
7.4.1 数据文件格式 131
7.4.2 数据导入 132
7.5 示例 133
7.5.1 同步环 133
7.5.2 异步环 134
第8章 摄影测量数据处理 135
8.1 单像空间后方交会 135
8.1.1 单像空间后方交会原理 135
8.1.2 程序流程图 139
8.1.3 核心代码 140
8.2 空间前方交会 143
8.2.1 空间前方交会原理 143
8.2.2 程序流程图 144
8.2.3 核心代码 145
8.3 解析法像对的相对定向 147
8.3.1 相对定向原理 147
8.3.2 连续法相对定向程序流程图 153
8.3.3 单独法相对定向程序流程图 154
8.3.4 核心代码 155
8.4 解析法模型的绝对定向 160
8.4.1 绝对定向原理 160
8.4.2 绝对定向计算步骤 165
8.4.3 核心代码 166
8.5 特征提取及影像匹配 170
8.5.1 特征提取 170
8.5.2 相关系数影像匹配 176
8.5.3 最小二乘影像匹配 180
8.6 基于移动曲面拟合法的DEM生成 186
8.6.1 移动曲面拟合原理 186
8.6.2 核心代码 187
第9章 点云数据处理 192
9.1 LAS文件结构及代码实现 192
9.1.1 LAS文件结构 192
9.1.2 代码实现（C#版）193
9.2 KD树点云数据索引 197
9.3 滤波 198
9.3.1 面向地形构建的滤波 198
9.3.2 基于数学形态学的滤波 198
9.3.3 渐进加密三角网滤波 199
9.4 DEM与DSM生成 200
9.4.1 GRID建立 201
9.4.2 不考虑特殊地貌和地物的TIN建立 201
9.4.3 考虑特殊地貌和地物的TIN建立 203
9.5 建筑物特征提取 204
9.5.1 室内顶部点云探测 204
9.5.2 房间天花板点云提取 205
9.5.3 门口和窗户点云提取 206
9.6 森林参数提取 208
9.6.1 聚类法森林点云提取 208
9.6.2 基于生长模型的树分割 209
9.6.3 森林参数信息提取 210
参考文献 213
京公网安备 11010102004214号