Решение геодезических задач с помощью языка программирования Turbo Pascal и табличного процессора Excel - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Главная
Программирование, компьютеры и кибернетика
Решение геодезических задач с помощью языка программирования Turbo Pascal и табличного процессора Excel
Разработка программ с помощью Turbo Pascal для решения задач, входящих в камеральные работы маркшейдера: решение обратной геодезической задачи и системы линейных уравнений методом Гаусса, определение координат прямой угловой засечки и теодолитного хода.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство образования и науки Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
Пояснительная записка представляет собой отчёт по курсовой работе на тему: решение геодезических задач с помощью языка программирования Turbo Pascal и табличного процессора Excel. Отчёт оформлен в текстовом процессоре Microsoft Word.
The explanatory note represents the report on course work on a theme: the decision of geodesic problems with the help of programming language Turbo Pascal and tabulated processor Excel. The report is made out in word-processor Microsoft Word.
В настоящее время компьютерные технологии на основе программирования внедряются в различные сферы деятельности человека. Исключением не является и маркшейдерское дело. Основной задачей маркшейдерского дела является составление планов горных выработок. Для их создания маркшейдерам необходимо получать координаты точек опорной сети. Процесс обработки материалов (камеральные работы) становится более быстрым и менее трудоемким с внедрением программ для решения геодезических задач. С помощью языка программирования Turbo Pascal можно составить программы для решения почти всех маркшейдерских задач.
В данной курсовой работе основной целью является закрепление полученного опыта работы с системой Turbo Pascal с помощью создания программ для камеральных работ. Проверка программ проводится в табличном процессоре MS Excel.
Даны координаты 2-х точек A(х,y) и B(x,y). Определить дирекционный угол прямой AB
x1,x2,y1,y2,dir0,l,d,m,s,temp,r:real;
procedure RadToDeg(var d,m,s,temp:real);
writeln('Vvedite koordinaty to4ek');
if ((y2-y1)>0)and((x2-x1)>0) then dir0:=r;
if ((y2-y1)>0)and((x2-x1)<0) then dir0:=pi-r;
if ((y2-y1)<0)and((x2-x1)<0) then dir0:=pi+r;
if ((y2-y1)<0)and((x2-x1)>0) then dir0:=2*pi-r;
writeln(d:3:0,m:3:0,'`',s:3:0,'"');
Избыточность исходных данных позволяет повысить надежность определения окончательных значений искомых величин за счет применения правила арифметического среднего.
где X P k , Y P k координаты, определенные из k-того треугольника.
Теодолитная съемка относится к числу крупномасштабных и выполняется с целью составления горизонтального плана равнинной местности, когда рельеф на плане не отображается, или для составления кадастрового плана. Применяется при картировании сравнительно небольших застроенных участков. Съемку выполняют с точек геодезической сети, расположенных на участке, и точек съемочного обоснования, координаты которых определяют путем проложения теодолитных ходов.
Теодолитный ход это полигон, представляющий собой систему ломаных линий, в котором горизонтальные расстояния между всеми его смежными вершинами измеряются стальными мерными лентами и рулетками, либо оптическими дальномерами, а горизонтальные углы между смежными сторонами - техническими теодолитами
В зависимости от конструкции полигона, различают разомкнутый теодолитный ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования (рис.3.1 а ), замкнутый теодолитный ход (замкнутый многоугольник), примыкающий к пункту геодезического обоснования (рис.3.1 б ) и висячий (рис.3.1 в ).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
На рис. 3.1 точки опорной геодезической сети показаны квадратиками, а точки, координаты которых требуется определить - черными кружочками. Отрезок между опорными точками называется исходной (примычной) стороной, а угол между ней и стороной теодолитного хода - примычным углом. На рисунке исходные стороны показаны двойными линиями.
При создании съемочного обоснования теодолитной съемки, как правило, используются разомкнутые ходы, начинающиеся и заканчивающиеся на разных опорных точках. Замкнутые и, особенно, висячие ходы считаются ненадежными, так как остаются незамеченными ошибки исходных данных и не контролируются систематические ошибки линейных измерений.
Создание съемочного обоснования заключается в закреплении на местности новых точек и определении их координат. Если эти координаты определяются путем проложения теодолитного хода, то работы состоят из нескольких последовательных этапов. В данной курсовой работе будем рассматривать только последний этап - вычисление координат искомых точек.
На рис. 3.2 схематично представлен разомкнутый теодолитный ход. Заданы координаты опорных точек баз AB и CD, длины сторон теодолитного хода и углы при вершинах . Особо подчеркнем, что все углы должны быть правыми.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис.3.2 Схема разомкнутого теодолитного хода.
Когда определяются прямоугольные координаты некоторой точки по известным координатам другой, горизонтальному расстоянию и дирекционному углу, задачу называют прямой. В нашем случае, для решения прямой задачи необходимо вначале вычислить дирекционные углы a 1 --...--a n . Порядок вычисления дирекционного угла был описан выше.
Из курса геодезии известно (и как следует из рис. 3.2 ), что разность примычных углов должна быть равна разности дирекционных углов примычных сторон. Однако, в силу ошибок измерения, это равенство практически никогда не выполняется.
Разность между теоретическими положениями и результатами измерений называется невязкой. В случае, когда она меньше допуска, в измеренные величины вводят поправки таким образом, чтобы свести невязку к нулю. Сумма поправок равна невязке по абсолютной величине и противоположна по знаку.
Формула для вычисления угловой невязки для левых по ходу углов записывается следующим образом:
где a н - дирекционный угол базы AB, a k - дирекционный угол базы CD. Углы при вершинах теодолитного хода представлены в радианах.
Для правых по ходу углов дирекционные углы в формуле меняются местами.
Угловую невязку сравнивают с допустимой f доп , определяют по формуле:
Если угловая невязка в пределах допуска, то ее распределяют поровну во все измеренные углы. По исправленным углам вычисляют дирекционные углы сторон теодолитного хода. Для этого можно воспользоваться следующим соотношением:
где - дирекционный угол последующей стороны хода, - дирекционный угол предыдущей стороны, - левый по ходу угол между этими сторонами. Если углы по ходу правые, то угол вычитается.
Далее вычисляются приращения координат:
Приращения координат суммируются и вычисляются абсолютные линейные невязки по соответствующим осям f x и f y .
X H ,Y H и X k , Y k - координаты начальной и конечной точек хода.
Общая абсолютная невязка и общая относительная невязка теодолитного хода, соответственно:
Величина допустимой относительной невязки определяется в соответствии с инструкцией по топографической съемке [5]. Если допуски выполняются, абсолютные невязки по осям распределяют пропорционально длинам сторон теодолитного хода и далее определяют искомые координаты новых точек по следующим формулам:
Подтверждением правильности вычисления является совпадение координат вычисленного значения опорной точки в конце теодолитного хода и заданного в исходных данных.
sumx,sumy,fabs,fotn,sl,sx,sy,fx,fy,x1,x2,x3,x4,y1,y2,y3,y4,s1,s2,s3,s4,s5,AB,CD,dd,mm,ss,rad,fb :real;
{Процедура перевода градусов в радианы}
procedure v_rad (var a,b,rad:real);
{Процедура вычисления дирекционных углов твердых сторон по их координатам}
procedure dir_ugol(var x1,x2,y1,y2,r:real);
if ((y2-y1)>0)and((x2-x1)>0) then r:=r;
if ((y2-y1)>0)and((x2-x1)<0) then r:=pi-r;
if ((y2-y1)<0)and((x2-x1)<0) then r:=pi+r;
if ((y2-y1)<0)and((x2-x1)>0) then r:=2*pi-r;
Writeln(' koordinaty tochek 9505 "xxxxx.xx yyyyy.yy"');
Writeln(' koordinaty tochek 9506 "xxxxx.xx yyyyy.yy"');
Writeln(' koordinaty tochek 9507 "xxxxx.xx yyyyy.yy"');
Writeln(' koordinaty tochek 9508 "xxxxx.xx yyyyy.yy"');
Writeln('Vvedite dliny izvestnyh storon');
fb:=(dir[1,3]+dir[2,3]+dir[3,3]+dir[4,3]+dir[5,3]+dir[6,3])-(corners[7]-corners[1]);
if fb<((pi*sqrt(6))/(60*180)) then for i:=1 to 6 do dir[i,3]:=dir[i,3]-fb/6;
{Вычисление дирекционных углов сторон теодолитного хода}
corners[i+1]:=corners[i]+dir[i,3]-pi;
for i:=1 to 5 do {Вычисление приращения координат}
points[i,1]:=s[i]*cos(corners[i+1]);
points[i,2]:=s[i]*sin(corners[i+1]);
end; {Вычисление абсолютной линейной невязки}
{распределение невязки пропорционально приращениям по осям}
points[i,1]:=points[i,1]-(points[i,1]*fx/sx);
points[i,2]:=points[i,2]-(points[i,2]*fy/sy);
for i:=1 to 5 do {Вычисление координат искомых точек}
points[i,1]:=points[i,1]+points[i-1,1];
points[i,2]:=points[i,2]+points[i-1,2];
writeln(i,'-aya tochka x=',(points[i,1]):0:2,' y=',(points[i,2]):0:2);
koordinaty tochek 9505 "xxxxx.xx yyyyy.yy"
koordinaty tochek 9506 "xxxxx.xx yyyyy.yy"
koordinaty tochek 9507 "xxxxx.xx yyyyy.yy"
koordinaty tochek 9508 "xxxxx.xx yyyyy.yy"
Рассмотрим один из наиболее известных и широко применяемых прямых методов решения систем линейных уравнений. Обычно этот метод называют методом исключения или методом Гаусса.
Чтобы проиллюстрировать этот метод, рассмотрим сначала систему из трех уравнений с тремя неизвестными:
В такой системе по крайней мере один из коэффициентов ,,должен быть отличен от нуля, иначе бы мы имели бы дело в этих трех уравнениях только с двумя неизвестными. Если , то можно переставить уравнения так, чтобы коэффициент при в первом уравнении был отличен от нуля. Очевидно, что перестановка уравнений оставляет систему неизменной: ее решение остается прежним.
Умножим первое уравнение системы (4.1) на и вычтем его из второго уравнения системы. («Первое» и «второе» уравнения берем уже после перестановки, если она была необходима). Результат вычитания равен:
фактически исключается из второго уравнения (именно для достижения такого результата и было выбрано значение ).
Определим теперь новые коэффициенты
Тогда второе уравнение системы приобретает вид
Заменим второе из первоначальных уравнений уравнением (4.2) и введем множитель для третьего уравнения
Умножим первое уравнение на этот множитель и вычтем его из третьего. Коэффициент при снова становится нулевым, и третье уравнение приобретает вид
Если теперь в исходной системе уравнений (4.1) заменить третье уравнение на (4.3), то новая система выглядит так:
Эти новые уравнения полностью эквивалентны исходным уравнениям с тем преимуществом, что входит только в первое уравнение и не входит ни во второе, ни в третье. Таким образом, два последних уравнения представляют собой систему из двух уравнений с двумя неизвестными; если теперь найти решение этой системы, т.е. определить и , то результат можно подставить в первое уравнение и найти . Иначе говоря, задача сведена к решению системы из двух уравнений с двумя неизвестными.
Попытаемся теперь исключить из двух последних уравнений. Если, то снова мы переставим уравнения так, чтобы было отлично от нуля (если и , то система вырождена и либо вовсе не имеет решения, либо имеет бесчисленное множество решений).
Умножим второе уравнение полученной системы (4.4) на и вычтем его из третьего. Результат вычитания равен
Третье уравнение полученной системы (4.4) можно заменить уравнением (4.5), после чего система уравнений приобретает следующий вид:
Такая система уравнений (4.6) иногда называется треугольной из-за своего внешнего вида.
Для решения необходимо определить из третьего уравнения системы (4.6), подставить этот результат во второе уравнение и определить. Полученные значения и подставить в первое уравнение и определить. Этот процесс, который обычно называется обратной подстановкой (обратный ход) , определяется формулами:
Необходимо отметить, если , то система уравнений вырождена.
Легко убедиться, что множители для второго и третьего уравнений равны 2 и 1. После исключения из второго и из третьего уравнений, новый множитель, исключающий из третьего уравнения, равен -2. Треугольная система уравнений имеет вид
Из последнего уравнения , из второго , из первого. Можно подставить эти значения в исходные уравнения и убедиться, что они точно удовлетворяютcя. Теперь можно обобщить этот метод на случай системы из n - уравнений с n -неизвестными. Ниже записана система уравнений, приведенная к треугольному виду (4.8).
Формулы для вычисления неизвестных (обратный ход) будут иметь вид:
Решение системы линейных алгебраических уравнений методом Гаусса
Размещено на http://www.allbest.ru/
a:array[1..n,1..n+1] of real=((4,-7,-5,-5,47),(14,-24,-6,-5,129),(0,1,4,2,-10), (2,-3,1,0,14));
writeln('vvedite koefficienty uravnenii');
Рис. 4.3. Excel - с открытыми формулами
В данной курсовой работе я решил с помощью языка программирования Turbo Pascal несколько задач, входящих в камеральные работы маркшейдера. Попутно проверял правильность написания программ в табличном процессоре Excel. В написании программ мне помогли знания, полученные из курса информатики и геодезии.
Решение типовых задач с помощью языка программирования Turbo Pascal и табличного процессора Microsoft Excel 2007. Обратная геодезическая задача, прямая угловая задача, обратная геодезическая засечка, решение системы линейных уравнений методом Гаусса. курсовая работа [1,3 M], добавлен 11.01.2011
Методика решения некоторых геодезических задач с помощью программ MS Excel, MathCad, MatLab и Visual Basic. Расчет неприступного расстояния. Решение прямой угловой засечки по формулам Юнга и Гаусса. Решение обратной засечки по формулам Пранис-Праневича. курсовая работа [782,2 K], добавлен 03.11.2014
Использование вычислительных возможностей программ общего назначения при решении базовых геодезических задач. Решение прямой угловой засечки по формулам Юнга и обратной геодезической задачи. Решение с помощью системы для математических расчетов MATLAB. курсовая работа [11,4 M], добавлен 31.03.2015
Решение циклических программ и программ вычисления функции с условием. Уравнение в табличном редакторе Microsoft Excel и в Turbo Pascal. Вычисление определенного интеграла методом прямоугольников, трапеции, Симпсона. Линейные и нелинейные уравнения. курсовая работа [233,6 K], добавлен 27.12.2009
Камеральная обработка результатов геодезических измерений. Получение координат пунктов геодезической сети. Определение значения дирекционного угла. Табличные вычисления MS Excel, вычисления в MathCad. Определение правильности алгоритма для Turbo Pascal. курсовая работа [7,7 M], добавлен 11.01.2011
Преобразование матрицы системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с помощью алгоритма Гаусса. Решение задачи методом простой итерации. Создание блок-схемы и текста программы для решения СЛАУ, реализованной на языке программирования Turbo Pascal. курсовая работа [1,2 M], добавлен 15.06.2013
История появления и распространения Turbo Pascal - среды разработки для языка программирования Паскаль. Общий вид объявления файлового типа. Входная, выходная и промежуточная информация. Алгоритм решения задачи: словесный алгоритм, блок-схема, программа. курсовая работа [359,4 K], добавлен 05.01.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Решение геодезических задач с помощью языка программирования Turbo Pascal и табличного процессора Excel курсовая работа. Программирование, компьютеры и кибернетика.
Контрольная работа по теме Личные неимущественные права и обязанности супругов. Имущественные отношения супругов
Курсовая работа по теме Система теплоснабжения предприятия молочной промышленности в городе Одесса
Реферат: Экспертные методы в практике подготовки управленческих решений на ОАО Молоко г. Советск
Реферат по теме Право и правосудие
Дипломная работа по теме Анализ российского рынка тканей для одежды и тенденций его развития
Курсовая работа: Алгоритм решения задач
Контрольная работа по теме Символическое истолкование священнодействий Божественной Литургии
Дипломная работа: Исследование влияния частоты переменного электрического поля на яркость люминесценции различных люминофоров. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольные Работы По Математике 6 Бунимович
Реферат: History Of Weed Essay Research Paper HISTORY
Производные высших порядков
Реферат по теме Право и обычай
Реферат На Тему Законодавча База України Про Охорону Праці
Контрольная работа: по Муниципальному праву 2
Реферат На Тему Блокада Ленинграла
Контрольная работа по теме Основы проведения уроков по физической культуре
Дипломная работа по теме Система социальной помощи детям-сиротам в РФ: социологический анализ
Дипломная Дизайн Проект
Курсовая работа по теме Анализ психологических принципов воздействия рекламы
Применение Gps В Строительстве Реферат
Иван III - исторический портрет - История и исторические личности курсовая работа
Осуществление права государственной и муниципальной собственности - Государство и право курсовая работа
Квалификация уголовных преступлений - Государство и право контрольная работа