Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Практикум по геодезии

..pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.81 Mб
Скачать

П р и м е р

1. Вычислить величины продольной t и попереч-

пой и невязок,

если lAxj = —4237 м; 1Дн) = —4350 м: / , =

=+0,070 м u fy = —0,031 м.

Ре ш е н и е . Вычисляют по формуле (111.161) величину за­ мыкающей хода

L = /4 2 3 7 2 + 43502 = 6072 м.

Далее, подставляя значеппя Д, [Ах), Д,, [Ду] п Й формулы

(III. 100), находят

t п и

 

 

t =

— 0.070 • 4237+ 0.031 • 4350

=

—0,026 и;

 

 

6072

 

 

и =

+

0.031 • 4237+ 0.070 • 4350

=

+0,072 м.

 

 

6072

 

 

Контроль вычислений производят по формулам (III.156) п (III.162)

f s= V 0,070s + 0,0312 = 0,075 м;

Д = V 0,026s + 0,0722 = 0,075 м.

Для получения продольной и поперечной невязок графиче­ ским путем строят прямоугольные оси координат (рнс. 91) п от­

кладывают на

них

в

крупном

 

у

 

масштабе (например,

1 : 1) пе-

 

 

 

вязкп

t x и

/„

и

получают^Д.

 

 

 

Затем на тех

же

осях

коорди­

 

 

 

нат откладывают зпачеипя [Дх]

 

 

 

п [Ду]

и любом,

удобном для

 

 

 

построения

масштабе

(напри­

 

 

 

мер,

1 : 200 000),

п

проводят

 

 

 

направление

замыкающей

хо­

 

 

 

да L, иа которое из

конца Д

 

 

 

опускают перпендикуляр;

дли­

 

 

 

на перпендикуляра АВ п длина

 

 

 

отрезка ОВ будут соответствен­

 

 

 

но и п /, которые определяют,

 

 

 

пользуясь тем

же

масштабом,

 

 

 

в каком были отложены Д. п Д.

 

 

 

Величины t

и

и

считаются по­

 

 

 

ложительными

 

тогда,

когда

 

 

 

направление

первой

 

пз

них

 

 

 

совпадает с

направлением

за­

Рве. 91. Определение

продольной

мыкающей хода,

а вторая рас­

п

поперечной невязок

графическим

положена справа

 

от

 

замыка­

 

способом

 

ющей, и отрицательными, когда

с

направлением замыкающей,

направление

t

 

не

совпадает

а и

расположено

влево

от замыкающей.

 

П р и м е р

2.

Определить t п и графическим путем по данным

примера

1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

221

Р е ш е н и е . Для решения воспользуемся

рпс. 91,

измерив

в масштабе отрезки QB п А В , паидсм t =

—0,027 м

п и =

=+0,072 м.

5.Оценка точности угловых измерений. В одиночном полпго* нометрпческом ходе оценка точности состоит в получении средней квадратической погрешности собственно измерения, угла /пр, которую вычисляют:

о) по уклонениям ир отдельных приемов от средиего

(Ш.163)

где п- — число приемов измерения;

к— число пунктов, на которых производились измерения углов;

б) по разностям dp между приемами

Прн вычислении по формулам (III.163) u (III. 164) не учиты­ ваются погрешности центрирования, редукции л частично по­ грешности, связанные с внешними условиями, поэтому средняя квадратическая погрешность собственно измерения угла mjj долж­ на быть примерно раза в 2 мепыпе полной средней квадратической погрешности угла т р.

П р и м е р 3.. Па пяти пунктах полигонометрического хода 4 класса каждый угол был измерен теодолитом Т2 шестью прие­ мами. Вычислить срсдшою квадратическую погрешность собственно измерения угла по уклонениям каждого приема от среднего зна­ чения из шести (табл. 69).

Р е ш е н и е примера приведено в табл. 69.

Средняя квадратическая иогрсшыость собственно измерения угла т р вычислена по формуле (III .163). Средняя квадратическая погрешность самой погрешности по формуле

WmB У 2п'к («'—1)

Предварительную оценку точности угловых измеретш в систе­ ме ходов также можно выполнить по приведенным выше формулам. Окончательную оценку точности выполняют по угловым певязкам ходов или полигонов нно поперечным невязкам вытянутых ходов.

Если известны угловые непязкп /р по N ходам или полигонам, то среднюю квадратическую погрешность угла находят по формуле

(III.165)

где н + 1 — число углов в каждом ходе пли полигоне,

222

 

 

 

 

 

 

Т а б л п ц о (59

 

Вычисление среднем квадратической

погрешности

 

собственно измерения угла в иолнгомомстрмчсском ходе 4 класса

 

но уклонениям отдельных приемов

от срсдпсго

 

Ш п/п

 

г

>5 п/п

 

О

 

1

- 0 , 5 я

0.25

16

-2 ,3 "

5,33

2

+

1,5

2,25

17

 

0,0

ОД)

3

-

1,0

1,00

18

+2,3

5,39

4

- 2 ,5

6,25

19

-

0,2

0,04

5

+ 1,0

1,00

20

-0 ,3

ДОЗ

е

+1,5

2,25

21

+ 0,6

0,36

7

-

2,0

4,00

22

+0,3

0,09

8

 

0,0

0,00

23

+ 1,2

1,4-1

9

+ 2.0

4,00

24

-1 ,5

2,25

10

-

1,0

1,00

25

+3,0

9,00

11

- 2 ,4

5,86

26

-0 ,5

0,25

12

+3,4

11,56

27

2,0

4,00

13

+3,3

10,89

28

—2,5

6,25

14

- 2 ,4

5,86

29

+ 1,0

1,00

15

—0,9

0,81

30

+ 1,0

4,00

 

 

 

 

 

 

 

93,53

 

 

 

т» ~~ У 6 - 5 (6 -1 )” “

а79’ *

 

 

 

 

 

0.79

 

 

 

 

 

 

т'пр ~

/Зоб ~ 0,С4" ’

 

 

Вычислила Е. Н. Печипорепко

П р и м е р 4. Вычислить среднюю квадратическую погреш­ ность измерения угла по угловым невязкам восьми ходов. Вели­ чины угловых невязок/р п число сторон в ходах п даны в табл.70.

Р е ш е н и е нримера приведено в табл. 70. Величину mpj

вычисляют по формуле (III.165),

а

по формуле

 

%

 

W4 i ~

Y2N *

 

Если известны поперечные невязки по N вытянутым ходам, то среднюю квадратическую погрешность угла находят по формуле

<111.166)

плп

( I I I . 167)

223

 

 

 

Т а б л и ц а 70

Вычисление срсдпсй кпадрптнчсскон погрешности угла

о полнгоиомстрии 4 класса по угловым

невязкам ходов

Л» хода

71

 

1 г

1

10

-0 ,0 "

з,зч

2

1G

+5.2

1,0

3

15

+ 12,3

9,4

4

12

+9,8

7,4

5

15

+4,2

и

6

15

+9,0

5,1

7

12

—G.5

3,2

8

И

-1 ,1

0.1

 

|

 

31,2

 

 

 

 

mpi =

| / ^

= 1.97я ;

1.97

•и,= й Г = (ШГ

Вычислила И . А . Пархохова

где и — поперечные псвязкп вытянутых ходов, вычисленные по исправленным за угловую невязку углам:

 

12«

 

12

 

(III. 168)

 

(«+1)(п+2) ~

«+ 3

;

 

 

С/

6п

_

3

 

(III. 169)

 

(в+1)(2л + 1) ~

п+ 1.5

 

и' — поперечные невязки вытяпутых х'одов, вычисленные по не­ исправленным за угловую невязку углам.

Для получепня величин и' практически можно не вычислять вторично ход (без предварительного уравнивания углой), а полу­ чить их на основании зависимости между певязкамп ходов с урав­ ненными п пеуравнепнымп углами

к' = в + А . | . .

(III.170)

В случае, если влияние погрешностей исходных данных на велпчппы иевязок ппчтожно по сравнению с влиянием погрешно­ стей полевых измерений, то формулы (III.165), (III.166) н (III.167) дадут близкие между собой значения тр, действительно характе­ ризующие точность угловых намерений.'

224

В случае, сслп влпяппо погрешностей исходных даппых будет заметным, все три формулы дадут преувеличенные и уже лю со­ гласные между co6off значения //tp, прочем наибольшее значение даст формула (III.16G), как наиболее чувствительная к погреш­ ностям исходных данных, а наименьшее — формула (I П.165). Между тремя получеппымп результатами будет иметь место следу­ ющее соотношение:

mPl < Я1рга < Щ 1Г

(III.171)

За панболее близкую к действительности принимают величину, вычисленную по формуле (II 1.165).

П р и м е р 5. Вычислить среднюю квадратическую погреш­ ность измерения угла по поперечным невязкам и п и' восьми вытянутых полпгопометрических ходов (см. пример 4) для случая предварительно исправленных углов и для случая, когда углы предварительно не исправлялись. Длппы ходов L, число стороп п и поперечные невязки и и и' даиы в табл. 71.

Т а б л и ц а 71

Вычисление средней квадратической погрешности угла по поперсчпым невязкам вытянутых полигопомстрпчесиих ходов 4 класса .

года

П

L

U, ы

U', S!

и

 

е

 

и'

п

с'

-СИ’

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10

4030

—0,070

0,012

-3 ,5

0,92

11,3

-

0,6

0,25

0,1

2

16

6711

—0,015

+0,078

-0 ,5

0,63

0,2

+2,4

0,11

1,0

3

15

5003

+0,045

+0,190

+ 1,8

0,66

2,1

+7,7

0,18

10,6

4

12

5812

+ 0,100

+0,225

+3.5

0,80

9,8

+ 8.1,

0,22

14,5

5

15

02SO

—0.028

+0.032

-0

,9

0,66

0,5

+ 1,0

0,18

0,2

6

15

6103

0,102

—0,233

-3

,4

0,66

7.6

-7 ,9

0,18

11,3

7

12

4120

+ 0,022

+0,038

+ 1,1

0,80

1.0

+1.7

0,22

0,6

8

11

6790

+ 0,110

+0,093

+3.5

0,85

10,4

+3,3

0,24

2,6

 

 

1

 

1

 

42,9

|

|

40,9

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

т

 

-V-

42.9

2.3';

wPni

 

=

2.2'

Рп

 

=

 

 

 

2,3

 

-

22

0.55'

 

 

 

 

 

 

" S , , = /ТёГ т =

0.57";

"Рш

-

v ~ w

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычпслпла II. А. Лархомова

Р е ш е н и е

п р и м е р а

приведено в табл. 71. Величины с

п d вычисляют по формулам (III.168) п (III.169), а величины

225

з.|М,х-к-мо:

п И1рш — по формулам (111.166) п (Ш.167). Величина найдена по формуле

 

V2N *

 

На основаппп сравпеипя величины

полученной в прпмеро

4, и величин т р п и тр ш , полученных в даином примере, можно

сделать вывод, что влияние погрешностей исходных данных от­

сутствует.

Оценка точности линейных измерений. В одиночном поли­

6.

гонометрическом ходе оценка точности

может быть выполнена

по уклонениям vs отдельных приемов от среднего и по разностям двойных измерений dv

Если многократные измерения отдельной лпнпн равноточны, а измерения разных линий не равноточны (например, вследствие их разной длины), то среднюю квадратическую погрешность еди­ ницы веса ps вычисляют по формуле

[р МП

(III.172)

к ( п ' —1) '

где п — число приемов;

кчисло измеряемых линий.

Вформуле (III.172) [у8] берется по каждой линии, а вес из­

мерения p Sl по отдельлоп линии, вычисляемой как

(III.173)

Величина ps, вычисляется по формуле (III.173) в случае, если липпп измерялись светодальиомерамп, параллактическим или короткобазисным параллактическим способом.

Если линии измерялись проволоками, вес определяют как

Р* = ТГ-

(И1.174)

Погрешпостп одного измерения для отдельных лппий паходят

по формуле

 

m»=v%r

(ШЛ75)

а окончательных значений получают как

 

M st =

 

(III.176)

нли

и

 

м.

(III. 177)

 

51 V PSin' 4

226

При светодалыюмериом измерении расстоянии для ходов, длины л и н и й которых укладываются в пределы, указанные в табл. 65 (задание II 1.7), среднюю квадратическую погрешность окончательного результата измеряемой лпппи можно вычислить по формуле для равноточных измерений, т. е.

( 1 И - , 7 8 )

Это следует пз того, что для таких ходов средппе квадратиче­

ские погрешности линий

практически равпы средпей квадра­

тической погрешности средней лшши т , ср (см. пример 2

задания

1II.7), а веса являются величиной постоянпой

 

psl = —~ = const.

(III.179)

 

m*cp

 

П р и м е р 6. Пять линий полпгонометрпческого хода 4 клас­ са были измерены светодальномером СТ-65 каждая па четырех частотах (паблюдением 4-мпппмумов), результаты измерении при­ ведены в табл. 72. Произвести оценку точности измеренных линий.

 

 

 

 

Т а б л и ц а 72

 

Измеренные значения

липой

 

1

2

3

1

5

563,501

385,311

605,S23

821,441

998,185

563,507

385,320

605,843

821,447

998,195

563,504

385,310

605,837

821,423

998,201

563,491

385,315

605,828

821,401

998,199

563,501

385,314

605,833

821,428

998,195

Решение примера приведено в табл. 73. В графу 3 выписывают по каждой отдельной линии уклонения v измеренных зпачешш линии от среднего. Среднюю квадратическую погрешность окон­ чательного результата измеренной лин ии находят по формуле (III.178), так как уклонения наименьшей п наибольшей длины от среднего значения линии укладываются в интервал 400—1000 (см. табл. 65), для которого веса линий могут быть приняты постоянными. В графе 5 вычисляют средппе квадратические от­ носительные погрешности окончательных результатов лиипй.

При оценке точности линейных измерений по разностям двой­ ных измерений используют разности ds между результатами измерений п линий в прямом п обратном направлениях или двумя мерными приборами. В общем случае линии имеют разную длииу, поэтому оценка точности производится по формулам для перавпоточных измерений.

227

и -

Т л бл п ц а 73

Вычпслспис срсдтшх квадрагнчсскпх абсолютных и относительных погрешностей пзиерсинл линии спстодалыюмсром СТ-65

.V линии

*3 попрапки

1

2

1

1

2

 

3

 

4

2

5

С

 

7

 

8

У

310

11

12

13

414

15

16

1

17

518

19

20

V, си

3

4

0,0

0,00

+ 0,6

0,36

+0,3

0,09

- 1,0

1,00

- 0 ,3

0,09

+о,с

0,36

- 0 ,4

0,16

+ 0,1

0,01

- 1,0

1,00

+ 1,0

1,00

+0,4

0,16

-0 ,5

0,25

+1,3

1,69

+1,9

3,61

- 0 ,5

0,25

—2.7

7,29

- 1,0

1,00

0,0

0,00

+ 0,6

0,36

+0,4

0,16

1

18,84

1

".1 si

5

1

100000

1

69 000

1

108000

1

147 000

1

176 000

18.84

= 0.5G см.

Вычислила Е. К. Нечипорепко

5-4 (4-1)

Прп нзмерешш лшшй проволоками веса нзмерешш х линий определяют по формуле (III.174) п формулы для оцеикп точности применяют следующие.

Сначала определяют так называемый коэффициент остаточного систематического влияния ю, который характеризует лишь разиость систематических влияний в нервом и втором измерениях

228

п пв характеризует величину самих систематических погрешно­ стей, т. е. велпчппу коэффициента систематического влияния h

0> = ж .

(Ш.180)

Затем систематическую часть исключают из разностей

d ^ d st-(os,

(III.181)

и по величинам d's определяют коэффициент случайного влияния р, относящийся к среднему из обоих измерений результату

(II 1.182'

который контролируют по формуле

^ V W -

(IIU83-

Прп очень малой величине ©, р определяют по формулам

р =

(111.184)

 

(111.185)

Прп оценке точпостп по двойным измерениям величина коэф­ фициента р получается обычно раза в 2—3 преуменьшенной, так как при этом способе оцевки точпостп ряд источников погрешностей остается неучтенным.

П р и м е р 7. Произвести оценку точности длин линий, из­ меренных мерной проволокой, по разностям двойных измерений (табл. 74).

Р е ш е н и е . В графе 3 получают сумму величин ds, по аосолютной величине которой судят о наличии систематического влия­ ния в разностях ds. В примере [rfj = +0,025 м достаточно велика, следовательно, необходимо определить коэффициент остаточного систематического влияния со по формуле (III. 180) и исключить систематическую часть погрешности из разностей ds, т. с. опреде­

лить d's по

формуле

(II 1.181). Контролем вычисления

разностей

d's служит

равенство

[d*] =

0.

вычисляют

по

формуле

Коэффициент

случайного

влияния р

(III.184) н

для

контроля — по формуле

(III.185).

Надежность

коэффициента случайного влияния определяют по формуле

»Ы

 

и

К 2

(п —1) *

 

Все величины выражены в метрах.

220

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 74

Вмчпслсппс коэффициентов остаточного систематического и

 

случайного влилния прп намерении ш м ит ироволокой

хода

 

 

л..

 

—(Mj

 

 

ч

dst

— 4 '

 

 

 

 

 

 

 

1

2

 

3

 

4

 

 

5

6

7

1

207

+0,004

- 0,002

+ 0,002

4-10-0

10-10-8

2

183

+

 

5

2

+

з

9

5

3

157

-

 

3

2

5

25

16

4

290

f-

10

3

+

7

49

17

5

355

-

 

12

-

4

+

8

64

18

6

271

-

 

2

-

3

1

1

4

7

220

-

 

6

-

2

8

64

29

8

163

-

 

4

-

2

6

36

22

9

317

+

 

12

3

+

9

81

26

10

175

-

 

7

-

2

-

9

81

46

2338

+0,025

-0,025

0,000

414-10-в

193-10-8

ю=

+0.025

=

+0.0000108;

 

ц =

у

193Q1?-' 8 =

0,00023.

 

2338

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К о н т р о л ь

23 • 10-0

 

 

I

T /" 414 ■10*®=

0.00021;

Шц

0.000054.

 

V W

 

2

У

2338

 

 

 

 

 

Вычпелплп Н. А . Пархомоеа

При оценке точности по разностям двойпых измерений линий, из­ меренных свстодальпомерамп, веса определяют по тем же формулам, что п в способе оцешт точности линий по уклонениям от средпего. Тогда формулы для оцепкп точности будут следующие.

Остаточное влияние систематических погрешностей, отпссепиое к одной линии.

0 = tPs^sl

(III.1S6)

IPs)

*

Средпяя квадратическая погрешность единицы веса

^

V 2(п—1)

(II 1.187)

 

 

ds. — dst 0.

(III.188)

Средние квадратические погрешности средппх впачепий каж­ дой липни

(III .189)

m(s')cp V 2Рч

230