Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет географии и геоэкологии
Курсовая работа
По теме
«Обзор средств для автоматизации геодезических вычислений.
Программа Microsoft Excel. Ее применение для разработки электронных таблиц.
Разработка электронной таблицы для автоматизации выполнения практической работы
«Предварительные расчеты в триангуляции».
Выполнил:студент 2-го курса
Львов К.А.
Санкт-Петербург
1999 г.
Оглавление
ВВедение........................................................................................................
3
Обзор средств
автоматизации........................................................ 6
Заключение...............................................................................................
18
Источники:................................................................................................
19
Введение.
Почему геодезические вычисления необходимо автоматизировать.
Камеральная обработка результатов геодезических измерений является одной из
важнейших частей процессапо получению координат пунктов геодезической сети, но
это лишь один аспект проблемы. На самом деле, камеральная обработка результатов
требуетсяпрактически при любых геодезических работах-начиная от работ по
строительной геодезии, и заканчивая обработкой измерений в классной
триангуляции,полигонометрии, трилатерации, и т.д. Но если при работах
строительной геодезии объем работ по камеральной обработке относительно невелик,
то при камеральнойобработке результатов измерений классной триангуляции,
например, да и других высокоточных геодезических работ объем вычислений
становится весьма большим.Это связано со спецификой этих работ- высокая точность
требует специальных методов как проведения собственно измерений, так и
камеральной обработки ихрезультатов-применения специальных методов уравнивания,
введения большого числа поправок, постоянного прослеживания всех получающихся
результатов (в том числе и с целью контроля их правильности), и т.д. Это,
естественно, рождает за собой определенные проблемы,основные из которых-это
недопущение ошибок, и длительное время самой обработки из-за ее большого объема.
Хотя все процессы обработки построены так, чтобымаксимально снизить риск
появления ошибок (тут сказывается учет большого опыта геодезистов-процессы
построены таким образом, чтобы сразу заметить «неидущий»результат и вовремя
найти и исправить ошибку), но так как вес-таки исполнителем работ является
человек, то, естественно, нельзя полностью гарантироватьсовершенное отсутствие
ошибок. Конечно, потом они будут обнаружены и исправлены, но сам процесс поиска
может занять значительное время. Когдакамеральную обработку выполняет человек с
большим опытом проведения подобных работ, то риск подобных ошибок снижается,
уменьшается и время, требуемое напроведение обработки. Но когда подобную работу
выполняет человек, не имеющий подобного опыта, то риск вышеперечисленных ошибок,
наоборот, многократновозрастает. Это при том, что камеральная обработка в
принципе является достаточно легко формализуемым процессом. В связи с этим
встает вопрос обавтоматизации геодезических вычислений. В самом деле-не логичнее
ли поручить исполнение «механической» работы компьютеру, что даст, во-первых,
большуювыгоду во времени (мощности современных вычислительных машин легко
хватает для выполнения приблизительно двух-трех миллионов операций в
секунду-лекопосчитать, какая получится экномия времени!), а, во-вторых, это дает
некую гарантированность от ошибок в вычислених-попросту говоря, машина никогда
неошибется при выполнении математической опереции. (Тут, правда, встает проблема
правильности и безошибочности используемого алгоритма, но это тема для
отдельнойработы.). На самом деле, практика показала преимущественность подобного
подхода, в настоящее время ручная обработка результатов геодезических
измеренийвстречается крайне редко.
Предпосылки к автоматизации геодезических вычислений.
В последние пятнадцать лет развитие электронной техники и технологии можно
сравнить с лавинообразным процессом-чем выше настоящий уровенькомпьютерной
технологии, тем, соответственно быстрее идет ее развитие. Это связано с тем, что
в данном случае продукты технологии служат одновременно иресурсом, необходимым
для ее развития. Поэтому мы стали свидетелями действительно лавинообразного
развития разнообразной электронно-вычислительнойтехники, увеличения ее мощности,
снижением стоимости ее производства и , как следствие всего этого, проникновения
ее практически во все сферы жизниобщества. Это, естественно, породило проблему
прикладного испольования, которую можно рассмотреть и в аспекте автоматизации
обработки результатов геодезическихвычислений.
Вообще-то, персональные компьютеры существуют уже достаточно давно, но если,
скажем, в начале восьмидсятых годовеще шла «война» различных платформ, среди
которых были PC, Spectrum-совместимые, Macintosh, Commondore, Atari, ипрочие,
котоыре (практически все из них тогда) характеризовались весьма небольшим
объемом оперативной памяти и невысоким быстродейстием, что,естественно, рождало
за собой проблему разработки соответсвующего программного обеспечения. В
принципе, разработка средств для автоматизации геодезическихвычислений была
возможна и тогда, но это приходилось делать непосредственно на языке
программирования(который либо выбирался разработчиком, либо, что совсемуж
несерьезно, был аппаратно встроен в систему). Поэтому разработка более или менее
нормальной системы, способной выполнять поставленные задачи, требоваланедюжинных
программистких навыков. И это при том, что скорее всего такая система была
способна решать только узкий, определенный еще на этапе создания,круг задач.
Кроме того, ограниченность системных ресурсов делала практически невозможным
создание действительноуниверсальной системы, которую можно бы было легко
приспосабливать под конкретые задачи, требющиеся для автоматизации, и которая бы
обладала«дружественным интерфейсом пользователя», т.е. такой средой
взаимодействия пользователя и программы, которая бы позволяла легко
взаимодействовать спрограммой и «добиваться» от нее нужных результатов. Часто
вообще взаимодействие с подобными программами вызывало очень большие
трудности,поскольку иногда поменять какие-либо настройки было возможно только
через модификацию исходного текста программы, поскольку для создания
универсальной иконфигурабельной программы не хватало системных ресурсов, т.е.
программа просто не умещалась в памяти компьютера.
И, кроме всего прочего, не было совместимости между платформами, т.е.
программное средство, разработанное длякакой-то определенной платформы было
просто невозможно использовать а другой без проведения каких-либодополнительных
работ по конвертации, преобразованию форматов представления данных, и[KL1] пр.
Но даже на такой базе стало возможным создание средств автоматизации
различныхвычислений, в т.ч. и геодезических, потому что компьютер уже являлся
средством, возможности которого на порядок превосходили возможности
программируемыхкалькуляторов, не говоря уже о калькуляторах обычных. Разработка
средств автоматизации являлась задачей программиста, поэтому для разработки
средставтоматизации геодезических вычислений либо геодезист должен был обладать
программисткими навыками, либо (что встречалось куда реже)
программист-геодезическими, либо программист и геодезист должны были работать в
паре, что позволяло программисту под руководством геодезиста создать
работоспособнуюпрограмму для автоматизации. Правда, тогда такие программы все
равно не обладали универсальностью, поэтому в те времена широко распространения
такиеразработки не получили-чтобы эффективно работать с программой, надо было
знать ее «изнутри», что, конечно, было очень неудобно.
С течение времени ситуация постепенно изменялась в лучшую сторону, на рынке
персональных компьютеровлидерство постепенно завоевала платформа PC, хотя многие
до сих пор не соглашаются с подобнымутверждением. Так или иначе, вычислительные
мощности многократно возросли, что постепенно позволило создать удобный и
завоевавший всеобщую популярность«графический интерфейс»-удобную и интуитивно
понятную среду взаимодействия пользователя и программ(вполне наглядным примером
которого является завоевавшаявсеобщую популярность и получившая широчайшее
распространение у нас в стране , да и во всем мире операционная система
Microsoft Windows , под управлением которой работает огромноемножество программ.
Стали также возможны разработки и программные средства, о которых раньше
приходилось только мечтать, в том числе и программные средства,предназначенные
для автоматизации геодезических вычислений (являющиеся подклассом
геоинформационных систем), в том числе и универсальные средстваавтоматизации
вычислений практически любого рода, каковыми являются электронные таблицы. Более
того, работа с подобными средствами разработки теперьмногократно упростилась,
увеличилась ее эффективность, скорость и качество, и снизилась сложность самого
процесса разработки,благодаря чему этот процессперестал быть неким «таинством»,
доступным лишь «посвященным» (программистам), и стал доступен практически любому
человеку. Иными словами, геодезисту теперьне обязательно нужен программист для
того, чтобы разработать средство автоматизации, и благодаря такому разделению
задач эффективностьувеличилась-ведь геодезист знает гораздо лучше, чем