励志改变人生，编程改变命运

本课程的设置旨在加深学生对测量数据处理方法的理解和提高学生测量数据处理和程序设计能力。通过对本课程的学习，学生能够进一步理解误差理论与测量平差的经典平差方法，能够综合运用计算机知识、测量知识和数学知识，设计正确的程序算法，编写运行正确的程序代码，能够自行编制基本的测量数据处理程序。  

课程基本信息：

       教学内容与要求

（一）软件工程概论                                                         

（二）C#程序设计基础                                                  

要求：熟悉C#程序设计中几种常用的数据结构，掌握顺序结构、选择结构、循环结构的应用；掌握文本文件输入与输出方法和C#图形界面设计方法。

（三）水准网平差程序设计                                                   

要求：掌握水准网观测数据信息的组织和文本输入方法，近似高程的算法和实现，熟悉水准网平差计算过程，成果输出方法。

（四）平面控制网平差程序设计                                              

要求：熟悉平面控制网观测数据的组织结构和文本输入方法，掌握近似坐标计算的算法和过程，掌握边角网误差方程形成算法和实现过程、平差结果的数据组织和输出。

（五）控制网图形绘制                                                     

要求：掌握控制网图形绘制和标注方法，误差椭圆的绘制方法。  

    （六）熟悉常用的测量数据处理软件

要求：了解常用的测量数据处理程软件及其应用 

C#版《测量数据处理与程序设计》课程教学大纲

一、基本信息

注：“课程类别”和“课程性质”中用“√”标记选项。

二、教学目标     (学习成果)

本课程的设置旨在加深学生对测量数据处理方法的理解，提高学生测绘编程能力。通过对本课程的学习，使学生接受系统的测量程序设计实践训练，掌握测量平差程序设计的基本思路，使得学生能够综合运用计算机知识、测量知识和数学知识，设计正确的程序算法，自行编制基本的测量数据处理程序，并了解常用的测量数据处理软件，能够应用数据处理软件解决测量数据处理问题。

课程目标1:

了解软件工程的基础知识，掌握软件工程设计的一般过程，掌握现代测量数据处理的特点和趋势，激发学生自主学习的热情，了解现主流的测量数据处理软件，能够根据工程需要，选择适当的软件，进行数据处理。（对应毕业要求2.2）  

课程目标2:

掌握C#程序设计语言的基础知识，掌握解析交会、水准网近似平差、符合导线近似平差等简易测量程序设计方法和数据处理算法，能够应用C#程序设计语言编制坐标正反算、解析交会、水准测量近似平差、单一导线近似平差等简易测量程序。（对应毕业要求4.3）

课程目标3:

掌握测量程序编制的基本原理和方法，获得测量数据处理编程实践训练，具备一定的数据处理与分析能力；掌握水准测量控制网、边角网等测量控制网平差模型的建立及处理方法，能够编制简易的测量平差程序；结合测量工程和规范要求，能够建立适当的模型，自觉应用所学编程知识，根据工程需要编制基本的程序，选择适当的软件进行数据的处理和分析，初步具备解决复杂工程数据处理问题的能力。（对应毕业要求5.2） 

课程目标与毕业要求对应关系表

三、教学内容与要求

四、学时分配表

课程总学时内的各教学环节均应纳入表中，建议表格样式如下：

五、主要教学方法

本课程具有具有较强的实践特点，教学主要课堂讲授编程理论，通过上机实现编程实践。

1-知识传授

通过课堂讲授、答疑、做练习、综合训练进行教学，传授测绘编程的基本方法和技能。

2-能力培养

通过课堂教学和编程实践，提高获取知识的能力；在教学中提高知识的理解和综合应用；以实践为驱动力，促进理论教学，在教学中提出问题，激发学生寻求解决问题的兴趣和方法，使教与学有机结合，强调系统思维和创新思维的重要性，提高创新能力。

3-素质提升

以深厚的专业知识，认真备课，细致讲解，在教学中体现对学生的关爱，构建良好的师生关系；教学中潜移默化地渗入职业道德的教育，使学生在获得专业知识的同时，也受到思想品德的熏陶。通过本课程的学习，让学生感受到本课程在后续课程学习、以后工作的重要作用，培养学生自主学习，团结协作、坚毅努力、严谨求实的科学态度，提高学生数据处理分析和解决复杂测绘工程数据处理问题的能力，使学生在后续的课程学习和工作中自觉应用测量基本理论、计算机知识解决工程应用的问题，培养具有独立思考的能力和创新思维的人才。

六、实践教学内容与要求

在课程结束要进行一次综合编程实践，对所学知识进行阶段性总结。从水准网程序设计、导线测量、三角高程测量等程序设计题目选取一项进行综合编程实践。要求学生每人提交一份完整的综合报告。报告要求编程过程详细、内容完整充实，测试正确。具体内容和要求如下表所示：

七、考核与成绩评定

注重学习过程考核，成绩按平时成绩和期末考试成绩相结合进行综合评定，比例各占50%，综合评定方法方法如下：

1-平时成绩：40分

1、平时成绩40％：根据考勤、编程实践、答质疑等平时表现综合评定；

2、考试成绩60％：试卷成绩。

2-期末考试:60分

考试方式按闭卷考试，各部分试题分布如下表所示：

3-成绩等级

按照分数分为优秀、良好、中、及格、不及格5个等次，评价标准为5个等级，各等级对应分数段如下表：

八、课程目标达成度评价

课程目标达成度评价包括两个部分：对整个班级进行分目标和总目标达成度评价,对每个学生进行分目标和总目标达成度进行评价。具体计算方法如下：

（1）对整个班级进行评价

（2）对每个学生进行评价

八、大纲编制说明

本课程教学大纲编撰的依据：

九、教材及参考书目

（一）教材（或建议教材）

罗福强，样件，张敏辉. C#程序设计经典教程（第三版）  清华大学出版社 2018.7

十、其他可以利用的学习资源

例如电子教案下载、相关教学网址、课件等

http://jxzx.bucea.edu.cn/G2S/ShowSystem/Index.aspx

十一、本大纲主要起草人、审阅人

《测量平差程序设计》课程教学大纲  2020年版

一、基本信息

二、教学目的与任务

本课程的设置旨在加深学生对测量数据处理方法的理解和提高学生程序设计能力。通过对本课程的学习，学生应该进一步理解误差理论与测量平差的经典平差方法，学生能够综合运用计算机知识、测量知识和数学知识，设计正确的程序算法，编写运行正确的程序代码，能够自行编制基本的测量数据处理程序。

三、教学内容与要求

（一）软件工程概论                                                         2学时

（二）Matlab程序设计基础                                                   6学时

1、变量及其赋值

2、矩阵运算

3、数据结构

4、程序控制结构

5、基本绘图方法

6、数据文件的输入与输出

7、用户图形界面设计

要求：熟悉Matlab程序设计中几种常用的数据结构，掌握顺序结构、选择结构、循环结构的应用；掌握文本文件输入与输出方法和Matlab图形界面设计方法。

（三）水准网平差程序设计                                                   6学时

1、观测数据的组织

2、观测数据的数据输入

3、平差计算与精度评定

4、成果输出

要求：掌握水准网观测数据信息的组织和文本输入方法，近似高程的算法和实现，熟悉水准网平差计算过程，成果输出方法。

（四）平面控制网平差程序设计                                               6学时

1、观测数据的组织与输入

2、误差方程式的组成

3、平差值计算与精度评定

要求：熟悉平面控制网观测数据的组织结构和文本输入方法，掌握近似坐标计算的算法和过程，掌握边角网误差方程形成算法和实现过程、平差结果的数据组织和输出。

（五）控制网图形绘制                                                      4学时

控制网网图绘制

误差椭圆

要求：掌握控制网图形绘制和标注方法，误差椭圆的绘制方法。

四、学时分配表

五、主要教学方法

平差理论讲授和程序设计相结合。课程理论知识的讲授和编程实践在均在机房进行。学生必须在教师的指导下编制应用程序。

六、实践教学内容与要求

掌握应用Matlab程序设计语言进行测绘编程的基本语法、程序结构、图形用户界面设计的基本技能和方法。应用Matlab语言实现水准网、边角网平差程序户设计，实现控制网图形和误差椭圆的绘制。

要求学生按照指导教师给定的上机实验指导书完成编程上机实验。

七、考核与成绩评定

课程考核与评价方法：平时考勤、上机实验40％，期末测验60%。

八、大纲编制说明

本大纲编制依据为北京建筑工程学院测绘类专业2009版培养计划和北京建筑工程学院课程教学大纲格式,以及有关教学文件。

九、教材及参考书目

（一）建议教材

姚连壁，基于MATLAB的控制网平差程序设计， 上海：同济大学出版社，2006

丁克良，Matlab测量平差程序设计，北京建筑大学，自编教材，2011

（二）参考书目

1、葛永慧，测绘编程基础，北京：测绘出版社，2001

2、武汉大学测绘学院测量平差学科组，误差理论与测量平差基础（第二版），武汉：武汉大学出版社，2009

十、其他可以利用的学习资源

例如电子教案下载、相关教学网址、课件等

十一、本大纲主要起草人、审阅人

主要起草人：       

审阅人：                     

1教学课件

2电子材料

3习题实验

4程序设计知识

5学生习作

北京建筑大学 

                   教    学    日    历     教师分课表序号       

2024 / 2025 学年 第 1学期 测绘学院  测221-222 班 共 16 周 32 学时　上课地点   基础B305   课程名称  测量程序设计与数据处理  任课教师  丁克良   教材名称及作者 C#语言程序设计 作者 刘水根  

填表日期 2024 年 月 日  课型：必修  考核方式：考试  学分  ２   

                                                           教研室主任签章                 

注：本表一式四份，送教师所在系（部）、教研室、教务处教学科及自存各一份。

测绘类专业

    本认证标准适用于测绘类专业。

测绘工程专业
    本认证标准适用于测绘工程专业。

    1.课程体系

    1.1课程设置

    本专业补充标准只对数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业、人文社会科学五类课程提出基本要求。各校可在该基本要求之上根据自身的办学特色增设课程。

    1.1.1数学与自然科学类课程

    （1）数学：高等数学、线性代数、概率论和数理统计的基本内容。

    （2）自然科学：大学物理、地球科学概论的内容。

    1.1.2工程基础类课程

    程序设计、数据结构、计算机图形学、工程力学或土木工程概论、工程制图等知识领域的内容。

    1.1.3专业基础类课程

    应包括测绘学、地形测量、误差理论与数据处理、大地测量学、地图制图学、摄影测量学等知识领域。

    1.1.4专业类课程

    可根据自身优势和特点，按照下面某个或多个或综合方向知识点设置专业类课程，办出特色：

    A.大地测量学与导航定位；

    B.工程与工业测量；

    C.摄影测量与遥感；

    D.地图制图学与地理信息工程；

    E.海洋测绘；

    F.矿山测量。

    1.1.5人文社会科学类课程

    应包括我国注册测绘师执业资格相关的职业道德、岗位职责、测绘法律法规与相关标准、规范等方面的内容。

    1.2 实践环节

    实践教学活动分为课间实验或实习、课程设计与集中实习、生产实习与社会实践、综合设计等环节，各实践环节依托校内基础实验室、校内专业实验室、校外实习基地、企业生产实践平台等实践教学条件来完成。

    1.2.1 课间实验、实习

结合理论课程的教授，利用校内基础实验室平台进行实验、实习，帮助学生加深理解所学理论知识，锻炼测量仪器的操作能力，熟悉测绘软件的使用方法等。

    1.2.2 课程设计与集中实习

    可根据自身优势和特点，按照前述的A～F某个或多个方向的实践能力培养设置课程设计与集中实习课程，办出特色。专业的每门实习课程应有专门的实习指导书。

    1.2.3 生产实习与专业实践

    通过校企联合建立生产实习与社会实践基地，完成外业测量、内业处理等工程实践，培养学生的工程能力。在本科四年期间应有不少于2周在企业实习和专业实践的经历。

    1.2.4 毕业实习

    在第四年培养学生灵活运用所学专业理论和技能进行技术开发的能力，锻炼学生综合运用所学知识、技能解决测绘工程实际问题的能力。

    1.2.5 科技创新活动

    学生利用课余时间从事科学研究、开发或设计工作，鼓励学生参加大学生科研，参加各类科技竞赛，使学生受到科学研究和科技开发方法的基本训练，培养学生的创新能力、项目申请和组织实施能力。

    专业的教学计划应当明确学生必须参加科研、科技创新活动。

    1.3 毕业设计（论文）

    毕业设计（论文）是对学生运用在校期间学习和掌握的理论知识、专业知识综合分析和解决工程实际问题的能力进行的一次综合训练和考评，可以是一项工程设计，也可以是一个测绘软件系统或新技术应用研究项目。

    学校应建立与毕业要求相适应的标准和监控机制。

    1.3.1 选题

    毕业设计选题应结合测绘地理信息的科研与生产实践，鼓励教师和学生结合工程建设中的测绘需求开展新技术应用研究或者软件开发。

    1.3.2 内容

    包括选题审核、文献阅读、开题报告、技术设计或实验、结果分析、论文写作、毕业答辩等，培养学生的工程意识和创新意识。

    1.3.3 指导

    应由具有中级职称以上的教师或工程技术人员指导，实行过程管理和目标管理相结合的管理方式。学生每周至少和指导老师讨论一次，每个学生一个选题并独立完成，答辩结束后提交毕业设计(论文)及任务书、开题报告、指导教师评语、评阅教师评语、答辩记录等资料并存档。

    2.师资队伍

    2.1 专业背景

    专业授课教师在其学习经历中至少有一个阶段是测绘类专业的学历,或具有注册测绘师资格。

    2.2 工程背景

    从事专业课(含实验课)教学工作的教师应具有主持完成测绘地理信息工程项目的能力或在测绘地理信息企业工作的经历，主讲教师要有明确的属于本专业领域的科研方向。

    2.3 国际化背景

    专业主干课程的教师中，部分教师应有一定的国际化教学工作经历。

    3. 专业条件

    为保证教学质量和专业发展，学校应提供足够的资金支持，用以吸引、保持优秀的教师队伍，提供业务进修条件，配备足够的适合于测绘工程专业教育使用的仪器设备，并保持正常运行。

    3.1 实验条件

    （1）实验室建设须有长远建设规划和近期工作计划，实验室建设既需要建设专业基础实验室，又需要结合本专业特长和社会发展需求,建设专业实验室。

    （2）实验室仪器设备、软件应数量充足、性能先进并能及时更新，保证每个学生都能动手操作，满足各类课程教学实验实习的要求。

    （3）所有的教学实验应具备教学大纲、教学计划、任务书、教学日志、课表、实验指导书等规范材料。

    3.2 实践基地

    （1）根据学校的办学特色和条件，建立满足教学需要、相对稳定、多种形式的实习基地。实习基地所能提供的实习内容覆盖面广，能满足教学实习、生产实习和毕业实习的教学要求。根据实习内容各校对实习经费应予以保障。并设有专门的指导教师对学生的实践内容、实践过程等进行全面跟踪、指导。

    （2）学校应定期对实习基地进行评估，包括接受学生的数量、提供实习题目的质量、学生实践过程的管理和学生实践效果的评价等。

    （3）学校应有相关政策保障相关专业实验室的高端仪器设备向参加科技创新活动的大学生开放，为学生完成科研项目提供良好条件。

遥感科学与技术专业（试行）
    本补充标准适用于遥感科学与技术专业。
    1．课程体系
    1.1  课程设置
    本补充标准仅对数学与自然科学类、工程基础类、专业基础类、专业类、人文社会科学类课程的知识领域提出基本要求，具体课程由学校根据办学特色自主设置。
    1.1.1  数学与自然科学类课程
    数学类课程应包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等基本内容；自然科学类课程应包括物理、地理等知识领域的相关内容。
    1.1.2  工程基础类课程
    应包括程序设计、数据库原理、数字图像处理、计算机视觉与模式识别等知识领域的相关内容。
    1.1.3  专业基础类课程
    应包括误差理论与数据处理、测量学、卫星导航定位、遥感数据获取与处理、地图学、摄影测量学、地理信息系统、遥感成像等知识领域的相关内容。
    1.1.4  专业类课程
    各学校可根据自身优势、办学特色和行业需求设置专业类课程。
    1.1.5  人文社会科学类课程
    应包括相关行业领域的法律法规和职业道德等方面的知识。
    1.2  实践环节
    实践教学活动分为课间实验、课程设计与集中实习、工程实践、科技创新活动等环节，各实践环节应依托实验室、校企联合实验室、实习基地、企业生产实践平台等实践教学条件完成。
    1.2.1  课间实验
    结合理论课程的内容，利用基础实验室平台进行实验，帮助学生加深对所学理论知识的理解，熟悉遥感信息获取和处理的流程及相应软、硬件的使用方法。
    1.2.2  课程设计与集中实习
    按照实践能力培养要求设置课程设计与集中实习，并有大纲和指导书。
    1.2.3 工程实践
    通过校企联合生产实习与专业实践基地，完成遥感信息获取、处理、分析与应用等工程实践，培养学生解决复杂工程问题的能力。
    1.2.4 科技创新活动
    应要求学生从事工程研究、开发或设计工作，鼓励学生参加大学生科研，参加各类科技竞赛，使学生受到科学研究和科技开发方法的基本训练，培养学生的创新能力和项目组织实施能力。
    1.3 毕业设计（论文）
    毕业设计（论文）是对学生运用学习和掌握的理论知识、专业知识综合分析和解决工程实际问题的能力进行的一次综合训练和考评，可以是一项工程设计，也可以是一个遥感科学与技术的应用研究。
    应对选题、内容、学生指导、答辩等方面提出明确要求，以保证毕业设计（论文）的工作量和深度，引导学生完成调研、选题、资料搜集及综述、问题分析、实践或实验、成果整理、毕业设计（论文）撰写等环节。
    2．师资队伍
    2.1  专业背景
    专业课主讲教师（含实践教学）原则上应具有本专业或相关专业的硕士及以上学位（具有5年以上工程实践经历的教师除外），高级职称教师占专任教师的比例不低于30%。
     2.2  工程背景
    从事专业课(含实验课)教学工作的教师应具有主持完成遥感信息工程项目的能力或在相关企业工作的经历，主讲教师应有明确的属于本专业领域的科研方向。
     2.3  国际化背景
    专业主干课程的部分教师应有国际化学习、教学或研究经历。
    3. 专业条件
    为保证教学质量和专业发展，学校应提供足够的资金支持，并提供业务进修条件，以吸引、保持优秀的教师队伍，同时应配备足够的仪器设备和软件，并保持其正常运行。
    3.1 实验条件
    （1）实验室仪器设备、软件等应数量充足、性能先进、能提供给每个学生使用，并能及时更新，以满足各类课程教学、实验、实习的要求。
    （2）所有的教学实验应具备教学大纲、教学计划、课表、实验指导书等规范材料。
    （3）应配备专门的实验实习场所和指导教师。
    3.2 实践基地
    应根据自身办学特色和条件，建立满足教学需要的相对稳定、形式多样且结构合理的实践基地。实践基地所提供的实习内容应具广泛覆盖面，能满足教学实习、工程实践和毕业实习的要求。

平时成绩：40%

考       勤：20分

平时作业：20分

课堂表现：

考试成绩：60%

一、填空题（本题共30分，每空2分，共15个空）

1、建立的零矩阵A、单位矩阵B的操作命令分别为

(1)_                        、(2)                             。

2、已知矩阵，提取第4列所有元素付给变量B的命令为           ,提取第3列、第4行元素付给变量C的命令         ，提取主对角线的元素付给变量D的命令为              。

3、命令uigetfile的作用是          ,uiputfilede 作用是           ，命令clear的作用是         ，clc的作用是        str2num的作用是          。

4、已知角度观测值L₁=27°44′20″，将其化为弧度表示，并付给变量alfa的Matlab命令应为                       ，弧度值为                 。

5、建立M文件的方法三种方法分别是            ，            ，          。

二、编程题（本题50分，共4题）

1、假设测得圆半径r=2.1m，半径的中误差为=±75px，应用Matlab计算圆面积和周长，计算面积和周长的中误差。

要求   （1）写出计算模型和思路，

(2)给出计算主要代码，

(3)给出正确计算结果。（15分）

3、已知A、B两点坐标，应用matlab实现AB边坐标方位角的计算。（20分）

要求（1）给出计算数学模型

（2）计算思路

（3）画出简易流程图

（4）给出主要代码

（5）计算结果

4、已知某水准网平差问题的误差方程及各测段的距离(常数项单位为mm，距离单位为km)如下:  

若以1km水准测量的观测高差为单位权观测，组成误差方程并求解未知数的改正数、计算单位权方差，未知数的方差和协方差阵。

要求：（1）给出编程计算思路

（2）计算的简易代码

（3）给出计算结果：权阵  法方程  未知数 改正数 ，单位权方差(15分)

三、综合题（本题20分，共2题）

1该程序为水准网平差数据输入程序片段，简要阐述数据输入的编程思路，主要变量的含义，各行代码的主要作用。（10分）

要求：（1）编写水准测量数据输入的思路，（2）给出主要变量的含义，（3）给出各行代码的含义