Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
geokniga-геодезия-попов-вн-чекалин-ви-2007.pdf
Скачиваний:
3636
Добавлен:
16.03.2015
Размер:
39.37 Mб
Скачать

С

269°22'03,2"

9592,269

7556,681

C

 

 

100°58'45,8"

 

 

D

 

 

 

 

Наблюдаем практически полное совпадение с вычислениями в шаге 7. Небольшие (до 1 мм) отклонения являются практически следствием округлений.

155.4. Уравнивание системы полигонометрических ходов с двумя узловыми точками

При решении задачи уравнивания систем полигонометрических ходов с одной или несколькими узловыми точками устанавливают число независимых полигонометрических ходов, включающих данные узловые точки и узловые линии. Для каждого из выбранных ходов составляют три уравнения поправок (16.186), как это выполняется для одиночного полигонометрического хода (см. раздел 155.3).

Решение указанной задачи рассмотрим на примере системы полигонометрических ходов (рис. 16.10) с теми же исходными данными (раздел 153.4).

Шаг 1.Общее число измерений n = 19, число необходимых измерений k= = 10, число избыточных измерений r = 9.

Шаг 2. Выбор параметров tj.

В качестве параметров tj выбираем координаты точек 1, 2, 3, М и N:

x1 = t1, y1 = t2 ; x2 = t3, y2 = t4 ; x3 = t5 , y3 = t6 ; xM = t7 , yM = t8 ; xN = t9 , yN = t10 . Шаг. 3. Выражение измеренных величин через выбранные параметры по

аналогии с формулами (16.183), (16.184) и (16.185).

Для этого примем для расчетов три независимых полигонометрических хода: (1): А-В-1-M-F-E; (2): A-B-1-M-N-2-C-D; (3): H-G-3-N-2-C-D (как и при уравнивании коррелатным способом).

Предлагаем самостоятельно составить соответствующие формулы. Шаг 4. Определение приближенных значений tj0 параметров tj.

Таблица 16.45

№№

Гориз.углы

Дирекц.углы

Рассто-

Приращения

Координаты, м

№№

точек

β

α

яния

координат, м

 

 

точек

 

 

 

s , м

Δх

Δу

Х

Y

 

A

 

71°08'14,3"

 

Ход (1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

226°15'25"

 

 

 

 

7183,652

4380,124

B

 

+0,9"

117°23'40,2"

475,885

-218,962

+422,519

 

 

 

 

 

 

 

 

1

201°36'36"

 

 

-2

-2

6964,688

4802,641

1

 

 

 

 

 

+1,0"

139°00'17,2"

693,027

-523,072

+454,623

 

 

 

 

 

 

 

 

M

280°34'07"

 

 

-3

-4

6441,613

5257,260

M

 

 

 

 

 

+0,9"

239°34'25,1"

625,329

-316,686

-539,209

 

 

 

 

 

 

 

 

464

F

84°46'52"

 

 

-3

-3

6124,924

4718,048

 

 

+0,9"

144°21'18,0"

∑d

Wx

Wy

 

 

F

 

 

 

 

 

Е

793°13'00,0"

 

1794,241

+8 мм

+9 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

793°13'03,7"

 

 

 

 

 

 

 

А

-3,7"

 

 

Ход (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71°08'14,3"

 

 

 

 

 

 

В

226°15'25"

 

 

 

 

7183,652

4380,124

B

 

+0,9"

117°23'39,3"

475,885

-218,962

+422,519

 

 

 

1

201°36'36"

 

 

-3

-1

6964,687

4802,642

1

 

 

 

 

 

+0,9"

139°00'15,3"

693,027

-523,072

+454,623

 

 

 

M

85°02'31"

 

 

-4

-1

6441,611

5257,264

M

 

+0,9"

44°02'46,3"

857,338

+616,229

+596,062

 

 

 

N

170°15'07"

 

 

-6

-2

7057,834

5853,324

N

 

+0,9"

34°17'53,3"

401,239

+331,466

+226,104

 

 

 

2

172°53'18"

 

 

-3

-1

7389,297

6079,427

2

 

+0,9"

27°11'11,3"

841,215

+748,273

+384,357

 

 

 

C

271°07'58"

 

 

-5

-2

8137,565

6463,782

С

 

+0,9"

118°19'14,7"

∑d

Wx

Wy

 

 

 

D

1127°10'55,0"

 

3268,704

+21 мм

+7 мм

 

 

 

 

1127°11'00,4"

 

 

 

 

 

 

 

H

-5,4"

 

 

Ход (3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

339°58'14,2"

 

 

 

 

 

 

G

78°21'28"

 

 

 

 

7894,521

7173,596

G

 

+1,3"

238°19'42,2"

573,421

-301,072

-488,024

 

 

 

3

178°54'26"

 

 

-3

+3

7593,446

6685,575

3

 

+1,3"

237°14'08,2"

989,716

-535,610

-832,262

 

 

 

N

337°03'44"

 

 

-6

+5

7057,830

5853,318

N

 

+1,3"

34°17'52,2"

401,239

+331,467

+226,102

 

 

 

2

172°53'18"

 

 

-2

+2

7389,295

6079,422

2

 

+1,3"

27°11'10,2"

841,215

+748,274

+384,356

 

 

 

C

271°07'58"

 

 

-4

+4

8137,565

6463,782

С

 

 

 

∑d

Wx

Wy

 

 

 

D

1038°20'54,0"

118°19'14,7"

2805,591

+15 мм

-14 мм

 

 

 

 

1038°21'00,5"

 

 

 

 

 

 

 

 

-6,5"

 

 

 

 

 

 

 

Для этого по каждому из ходов выполним расчеты, аналогичные приведенным в табл. 16.20, но с использованием способа раздельного уравнивания (§ 156, п. 156.1), как это выполняется при обработке разомкнутого теодолитного хода (гл. 7). Расчеты приведены в табл 16.45.

Приближенные значения параметров из уравнивания раздельным способом проведены в табл. 16.46.

 

 

 

 

 

Таблица 16.46

Пункты

1

2

3

M

N

X, м

6964,6875

7389,2960

7593,4460

6441,6120

7057,8320

Y, м

4802,6415

6079,4245

6685,5750

5257,2620

5853,3210

465

Шаг 5. Приведение функций взаимосвязи измеренных величин к линейному виду, вычисление коэффициентов a и b и свободных членов l уравнений поправок.

Запишем уравнения поправок в измеренные величины с учетом того, что погрешности исходных данных приняты нами равными нулю.

1. ν β 1 = ν AB1 = − aB1ξ 1 bB1η 1 + lβ 1

 

 

 

2. ν β 2 = ν BM1

 

= (a1M a1B 1 + (b1M b1B 1 a1M ξ M b1Mη M + lβ 2

 

3. ν β 3 = ν 1MN = (aMN aM1 M + (bMN bM 1 M + aM 1ξ 1 + bM 1η 1 aMN ξ N bMN η N + lβ 3

4. ν β 4 = ν MN 2 = (aN 2 aNM N + (bN 2 bNM N + aNM ξ M + bNM η M aN 2ξ 2 bN 2η 2 + lβ 4

5. ν β 5 = ν NC2

= (a2C a2 N 2 + (b2C b2 N 2 + a2 N ξ N + b2 Nη N + lβ 5

 

6. ν β 6 = ν 2CD = aC 2ξ 2 + bC 2η 2 + lβ 6

 

 

(16.190)

7. ν β 7

= ν 1MF =

(aMF aM 1 M + (bMF bM 1 M + aM 1ξ 1 + bM 1η 1 + lβ 7

8. ν β 8 = ν MEF = aFM ξ M + bFM η M + lβ 8

 

 

 

9. ν β 9 = ν 32N = (aN 2 aN 3 N + (bN 2 bN 3 N + aN 3ξ 3 + bN 3η 3 aN 2ξ 2 bN 2η 2 + lβ 9

 

10.

ν β 10

= ν GN3

=

(a3N a3G 3 + (b3N b3G 3 a3N ξ N b3Nη N + lβ 10

 

11.

ν β 11

= ν HG

3

=

aG3ξ 3 bG3η 3

+ lβ 11

 

 

 

12.

ν s1

= cos α B1ξ 1 + sin α B1η 1 + ls1

 

 

 

13.

ν s2

=

− cos α 1M ξ 1 − sin α 1Mη 1 + cos α 1M ξ M + sin α 1Mη M + ls 2

 

14.

ν s3

=

− cos α MN ξ M − sin α MN η M + cos α MN ξ N + sin α MN η N + ls3

 

15.

ν s4

=

− cos α N 2ξ N

− sin α N 2η N

+ cos α N 2ξ 2

+ sin α N 2η 2

+ ls4

 

16.

ν s5

=

− cos α 2Cξ 2

− sin α 2Cη 2

+ ls5

 

 

 

17.

ν s6

= − cos α MF ξ M − sin α MFη M + ls6

 

 

 

18.

ν s7

=

cos α G3ξ 3 + sin α G3η 3 + ls7

 

+ ls8

 

19.

ν s8

=

− cos α 3N ξ 3 − sin α 3Nη 3

+ cos α 3N ξ N

+ sin α 3Nη N

 

Пользуясь таблицами 16.17 и 16.46, найдем из решения обратных геодезических задач предварительные значения дирекционных углов и расстояний (табл. 16.47).

Вычислим коэффициенты условных уравнений поправок по формулам (16.138) и (16.139) – табл. 16.48.

 

 

 

 

 

Таблица 16.47

Направ-

Дирекционный угол

Расстояние,

Направ-

Дирекционный

Расстояние,

ление

 

м

ление

угол

м

В-1

117o23'41,6"

475,8850

2-C

27o11'16,3"

841,2117

1-М

139o00'18,4"

693,0280

M-F

239o34'25,3"

625,3343

M-N

44o02'50,0"

857,3292

G-3

238o19'41,9"

573,4201

N-2

34o17'57,5"

401,2371

3-N

237o14'09,1"

989,7116

 

 

 

Таблица 16.48

Cos αB1o = -0,46012

 

a

b

B1

38,4828

19,9432

Sin αB1o = 0,88786

1B

-38,4828

-19,9432

Cos α1Mo = -0,75477

1M

19,5241

22,4641

Sin α1Mo = 0,65599

M1

-19,5241

-22,4641

466

Cos αMNo = 0,71876

MN

16,7273

-17,2928

Sin αMNo = 0,69526

NM

-16,7273

17,2928

Cos αN2o = 0,82610

N2

28,9688

-42,4677

Sin αN2o = 0,56352

2N

-28,9688

42,4677

Cos α2Co = 0,88951

2C

11,2034

-21,8109

Sin α2Co = 0,45691

C2

-11,2034

21,8109

Cos αMFo = -0,50643

FM

28,4422

-16,7045

Sin αMFo = - 0,86228

MF

-28,4422

16,7045

Cos α3No = -0,54118

N3

17,5252

-11,2787

Sin α3No = - 0,84090

3N

-17,5252

11,2787

Cos αG3o = -0,52505

3G

30,6139

-18,8866

Sin αG3o = - 0,85107

G3

-30,6139

18,8866

Табл. 16.49

Обозначение Значение Обозначени Значение Обозначени Значение

поправки

поправки

е поправки

поправки

е поправки

поправки

lβ1

+2,3"

lβ8

+0,7"

l s4

-0,019

lβ2

+0,8"

lβ9

+4,4"

l s5

-0,033

lβ3

+0,6"

lβ10

+1,2"

l s6

+0,053

lβ4

+0,5"

lβ11

-0,3"

l s7

-0,044

lβ5

+0,8"

l s1

0,000

l s8

-0,009

lβ6

+0,4"

l s2

+0,010

 

 

lβ7

-0,1"

l s3

-0,088

 

 

Получим значения свободных членов: для угловых поправок – в секундах; для поправок в расстояния – в дециметрах.

Свободные члены для уравнений поправок в углы найдем как разницу вычисленного с использованием предварительных значений дирекционных углов (табл. 16.47) горизонтального угла в точке и измеренным его значением. Свободные члены в уравнения поправок в расстояния определим как разность предварительного значения расстояния (табл. 16.47) и измеренного его значения. Т.е. вычисления производятся в соответствии с формулами вычисления поправок для одиночного полигонометрического хода (раздел 155.3). Значения полученных поправок приведены в табл. 16.49).

C учетом коэффициентов (табл. 16.48) и свободных членов (табл. 16.49) уравнения поправок (16.190) примут вид:

 

1.

ν β 1

= − 38,4828 ξ 1 19,9432 η 1 + 2,3

 

2.

ν β 2

= 58,0069 ξ 1 + 42,4073 η 1 19,5241 ξ M 22,4641 η M + 0,8

 

3.

 

 

ν β 3

= 36,2514 ξ M + 5,1713 η M 19,5241 ξ 1 22 ,4641 η 1 16,7273 ξ N + 17 ,2928 η N + 0,6

 

4.

 

 

ν β 4

= 45,6961 ξ N 59,7605 η N 16,7273 ξ M + 17 ,2928 η M 28,9688 ξ 2 + 42,4677 η 2 + 0,5

 

5.

ν β 5

= 40,1722 ξ 2 64,2786 η 2 28,9688 ξ N + 42,4677 η N + 0,8

 

6. ν β 6

= − 11,2034 ξ 2 + 21,8109 η 2 + 0,4

 

7.

ν β 7

= − 8,9181 ξ M + 39 ,1686 η M 19,5241 ξ 1 22,4641 η 1 0,1

(16.191)

 

 

8.

ν β 8

= 28,4442 ξ M 16,7045 η M + 0,7

467

9.

ν β 9 = 11,4436 ξ N − 31,1890 η N + 17 ,5252 ξ 3 − 11,2787 η 3 − 28,9688 ξ 2 + 42,4677 η 2 + 4,4 10. ν β 10 = − 48,1391 ξ 3 + 30 ,1653 η 3 + 17 ,5252 ξ N − 11,2787 η N + 1,2

11.ν β 11 = 30,6139 ξ 3 − 18,8866 η 3 − 0,3

12.ν s1 = − 0,46012 ξ 1 + 0,88786 η 1

13. ν s 2

=

0,75477 ξ 1 − 0,65599 η 1

0,75477 ξ M + 0,65599 η M + 0,010

14. ν s3

=

− 0,71876

ξ M − 0,69526 η M + 0,71876 ξ N + 0,69526 η N − 0,088

15. ν s 4

=

− 0,82610

ξ N − 0,56352 η N

+ 0,82610 ξ 2 + 0,56352 η 2 − 0,019

16. ν s5

=

− 0,88951

ξ 2 − 0,45691 η 2

0,033

17. ν s6

= 0,50643 ξ M + 0,86228 η M

+

0,053

18.ν s7 = − 0,52505 ξ 3 − 0,85107 η 3 − 0,009

19.ν s8 = 0,54118 ξ 3 + 0,84090 η 3 − 0,54118 ξ N − 0,84090 η N − 0,044

Таблица 16.50

 

1(ξ1)

2(η1)

3(ξ2)

4(η2)

5(ξ3)

6(η3)

7(ξM)

8(ηM)

9(ξN)

10(ηN)

li

Pi

1

-38,483

-19,943

 

 

 

 

 

 

 

 

+2,3

1

2

58,007

42,407

 

 

 

 

-19,524

-22,464

 

 

+0,8

1

3

-19,524

-22,464

 

 

 

 

36,251

5,171

-16,727

17,293

+0,6

1

4

 

 

-28,969

42,468

 

 

-16,727

17,293

45,696

-59,760

+0,5

1

5

 

 

40,172

-64,279

 

 

 

 

-28,969

42,468

+0,8

1

6

 

 

-11,203

21,811

 

 

 

 

 

 

+0,4

1

7

-19,524

-22,464

 

 

 

 

-8,918

39,169

 

 

-0,1

1

8

 

 

 

 

 

 

28,444

-16,704

 

 

+0,7

1

9

 

 

-28,969

42,468

17,525

-11,279

 

 

11,444

-31,189

+4,4

1

10

 

 

 

 

-48,139

30,165

 

 

17,525

-11,279

+1,2

1

11

 

 

 

 

30,614

-18,887

 

 

 

 

-0,3

1

12

-0,4601

0,8879

 

 

 

 

 

 

 

 

0,000

1,235

13

0,7548

-0,6560

 

 

 

 

-0,7548

0,6560

 

 

+0,010

1,235

14

 

 

 

 

 

 

-0,7188

-0,6953

0,7188

0,6953

-0,088

1,235

15

 

 

0,8261

0,5635

 

 

 

 

-0,8261

-0,5635

-0,019

1,235

16

 

 

-0,8895

-0,4569

 

 

 

 

 

 

-0,033

1,235

17

 

 

 

 

 

 

0,5064

0,8623

 

 

+0,053

1,235

18

 

 

 

 

-0,5250

-0,8511

 

 

 

 

-0,009

1,235

19

 

 

 

 

0,5412

0,8409

 

 

-0,5412

-0,8409

-0,044

1,235

Составим матрицу коэффициентов, свободных членов и весов для получения коэффициентов уравнений поправок в предварительные значения параметров (табл. 16.50).

Шаг 6. Составление и решение нормальных уравнений параметрических поправок.

В результате обработки табл. 16.50 получим систему нормальных уравнений поправок к выбранным параметрам:

1..... 5609 ,07τ 1 + 4104 ,68τ 2

− 1666 ,89τ 7

− 2168 ,16τ 8

+ 326 ,59τ 9

− 337 ,63τ 10

51,8576

= 0;

2..... 4104 ,68τ 1 + 3206 ,89τ 2

− 1441 ,37τ 7

− 1949 ,23τ 8

+ 375 ,76τ 9

− 388 ,47τ 10

23,1837

= 0;

3..... 3419 ,52τ 3 − 5285 ,97τ 4 − 507 ,68τ 5 + 326 ,73τ 6 + 484 ,57τ 7 − 500 ,95τ 8 − 2819 ,85τ 9 +

+ 4340 ,14τ 10 − 114 ,274 = 0;

 

 

4..... − 5285 ,97τ 3 + 8215 ,11τ 4 + 744 ,25τ 5 − 478 ,98τ 6

− 710 ,37τ 7

+ 734 ,39τ 8 + 4288 ,09τ 9

− 6592 ,57τ 10 + 165 ,399 = 0;

 

 

5..... − 507 ,68τ 3 + 744 ,25τ 4 + 3562 ,42τ 5 − 2226 ,87τ 6

− 643 ,46τ 9

− 4,21τ 10 + 10,1362 = 0;

468

6..... 326 ,73τ 3 − 478 ,98τ 4 − 2226 ,87τ 5 + 1395 ,63τ 6 + 399 ,02τ 9 + 10,673τ 10 − 7,7982 = 0; (1

6.192)

7..... − 1666 ,89τ 1 − 1441 ,37τ 2 + 484 ,57τ 3 − 710 ,37τ 4 + 2865 ,42τ 7 − 487 ,11τ 8 − 1371 ,40τ 9 + + 1625 ,90τ 10 − 18,6726 = 0;

8..... − 2168 ,16τ 1 − 1949 ,23τ 2 − 500 ,95τ 3 + 734 ,39τ 4 − 487 ,11τ 7 + 2645 ,69τ 8 + 703 ,09τ 9

− 944 ,60τ 10 − 21,6920 = 0;

9..... 326 ,59τ 1 + 375 ,76τ 2 − 2819 ,85τ 3 + 4288 ,09τ 4 − 673 ,46τ 5 + 399 ,02τ 6 − 1371 ,40τ 7 +

+ 703 ,09τ 8 + 3647 ,06τ 9 − 4803 ,14τ 10 + 60,9894 = 0;

10..... − 337 ,63τ 1 − 388 ,47τ 2 + 4340 ,14τ 3 − 6592 ,57τ 4 − 4,21τ 5 + 10,67τ 6 + 1625 ,90τ 7

− 944 ,60τ 8 − 4803 ,14τ 9 + 6775 ,69τ 10 − 136 ,3131 = 0;

Из решения системы линейных уравнений одним из известных способов получим:

τ 1 = ξ 1

=

+ 0,0362 дм =

+ 3,6мм;......τ 2

= η 1 =

− 0,0104 дм =

− 1,0мм ;

τ 3

= ξ 2

=

+ 0,2757 дм =

+ 27,6мм;......τ 4

= η 2

=

+ 0,1821 дм =

+ 18,2мм

τ 5

= ξ 3

=

+ 0,1369 дм =

+ 13,7мм;......τ 6

= η 3

=

+ 0,1392 дм =

+ 13,9мм

(16.193)

 

0,0241 дм = + 2,4мм;......τ 8 = η M =

+ 0,0404 дм = + 4,0мм

τ 7

= ξ M =

τ 9

= ξ N

=

+ 0,2837 дм =

+ 28,4мм;......τ 10 = η N

= + 0,2227 дм = + 22,3мм

Шаг 7. Вычисление поправок, уравненных значений измеренных величин и контроль уравнивания.

Вычислим по формулам (16.191) значения поправок в измеренные величины (табл. 16.51).

Здесь необходимо выполнить предварительный контроль вычисления поправок в углы: сумма поправок по данному полигонометрическому ходу должна быть равна невязке этого хода с обратным знаком. Допустимы расхождения в пределах погрешностей округлений. В примере имеются расхождения до 0,1" (проверьте по суммам соответствующих поправок).

Далее введем поправки в предварительные значения параметров (координат точек), т.е. выполним окончательное уравнивание координат (табл. 16.52). Для этого к значениям координат табл. 16.46 следует прибавить

соответствующие поправки (16.193).

 

 

Таблица 16.51

Обозначение Значение Обозначени Значение Обозначени Значение

поправки

поправки е поправки

поправки

е поправки

поправки

ν β1

 

+1,1"

ν β8

+0,8"

ν s4

-4,8 мм

ν β2

 

+1,1"

ν β9

+1,3"

ν s5

-36,1 мм

ν β3

 

+0,3"

ν β10

+1,3"

ν s6

+10,0 мм

ν β4

 

+0,2"

ν β11

+1,3"

ν s7

-19,4 мм

ν β5

 

+1,4"

ν s1

-2,6 мм

ν s8

-19,9 мм

ν β6

 

+1,3"

ν s2

+5,2 мм

 

 

ν β7

 

+0,7"

ν s3

+22,5 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 16.52

Пункты

 

1

2

3

M

N

X', м

6964,6911

7389,3236

7593,4597

6441,6144

7057,8604

Y', м

4802,6405

6079,4427

6685,5889

5257,2660

5853,3433

469