陈 帅,王 鹏

(天津市普迅电力信息技术有限公司,天津 300000)

0 引 言

目前,高等级水准测量仍然是矿区进行开采沉陷观测的主要方法,而水准网的数据处理流程繁琐且量大,大多数矿区当前使用的水准网数据处理程序或软件都不同程度的存在不足,如:程序不能自动进行闭合条件的搜索和闭合差的计算,单纯依靠人工计算,费时费力;一般的平差程序是以固定基准模型设计的,不能根据矿区的实际情况及工程本身特点选择合适的平差基准模型来处理数据[1-2];不能进行抗差处理,消除观测粗差的影响等。

VB6.0是一种可视化、面向对象的开发语言[3]，文章基于VB6.0的语言环境,进行了矿区水准网综合数据处理程序的编写,实现了对不同平差基准的水准网进行最小二乘估计和抗差估计,以及自动进行闭合环的搜索和闭合差的计算等功能,完善了矿区水准网数据处理流程,减少了作业人员的工作量,提高了工作效率。

1 数学模型

1.1 平差基准模型

l=L-(AX0+d),

(1)

根据最小二乘原理可知:

(2)

单位权中误差为[5]:

(3)

式中,P为观测值的权阵。

R(A)=m

给定约束条件为

由最小二乘原理[7]可知:

(4)

式中,

Qp=(ATPA+PxSSTPx)-1

=(N+PxSSTPx)-1.

(5)

取S为

ST=(1 1 … 1).

当采用秩亏基准时

Px=E.

(6)

当采用拟稳基准,

(7)

式中:μ2>d,μ1+μ2=μ.

1.2 抗差模型

(8)

式中:Wi的计算采用IGG3函数,以固定基准为例,其抗差解为

(9)

当参数两次估值之差的绝对值中的最大值小于迭代精度时,迭代停止,单位权中误差为

(10)

式中:n0为权因子,且等于0的观测值个数。

2 程序设计

2.1 功能设计

程序可实现的设计功能有:闭合差计算、近似高程计算、平差计算等,以上功能分别基于固定基准、秩亏基准及拟稳基准，将采集的水准数据按照特定格式整理好,选择基准类型,从导入模块进行导入,一次进行操作,注意在平差前需进行抗差参数设置。