Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
учебники / Клюшин Е.Б., Михелев Д.Ш., Барков Д.П. - Практикум по прикладной геодезии - 1993.pdf
Скачиваний:
379
Добавлен:
26.04.2015
Размер:
13.91 Mб
Скачать

рис. 39. Линейно-угловая сеть с из­ юмными сторонами и двумя уг­ лами

Приближенно оценить линейно-угловую разбивочную сеть можно по рабочим формулам, полученным на основе строгих формул для типовых фигур; в случае сложных сетей произвольной формы — на основе метода эквивалентной замены.

§ 22. Оценка проекта полигонометрии

 

Методом полигонометрии разбивочная сеть создается либо в виде

отдельного хода (рис. 40),

опирающегося на два

исходных пункта

А,

В и

направления, либо

в виде свободного замкнутого полигона

(рис. 41),

опирающегося на

один

исходный пункт

А и

направление.

В

последнем случае необходимо,

чтобы число сторон

в полигоне

не

превышало шести,так

как могут значительно

возрасти ошибки

взаимного положения диаметральных пунктовполигона.

 

 

Строгая оценка полигонометрической PC проводится по методике,

изложенной ранее (см. § 17). Сложную сеть с узловыми пунктами

оценивают параметрическим способом, отдельный

ход или полигон

с небольшим числом пунктов — коррелатным. В

последнем случае

систему из трех условных уравнений целесообразно решать совместно. Матрицу коэффициентов условных уравнений полигонометричес­ кого хода (полигона) традиционно можно представить в виде блочной

матрицы вида

 

 

 

/ А,

!

0 !

0

 

А = ( —

|

 

----- ,

(196)

\А2 |

А 3 |

А

 

fit

 

'1

 

- О -

А

si

Т

*

40.

Вытянутый

ход

полигонометрии

где А х— матрица-строка коэффициентов (+1) при поправках в углы

(3, азимутального

условного

уравнения (в полигоне — условного урав­

нения суммы

углов),

 

Ai =(1

1

1

1

1);

А2 — матрица коэффициентов при поправках в углы pf двух коор­ динатных (А" и Y ) условных уравнений,

А

( АУ^

ЛУт

A j3„ ...

&хп—

 

(197)

2

p U * i„

Ах 2„

Ахз п

 

 

 

А 3— матрица

 

коэффициентов

при

поправках в стороны Si двух

координатных

(X и У) условных уравнений,

 

Ад

cosoc!

 

cosa2

cosa3 ...

cosa„_i

(198)

^sin ax

 

sin a2

sin a3

 

sin a„ _!

 

 

 

A4— матрица

коэффициентов

двух

координатных (X и Y) условных

уравнений при

поправках в

азимуты

и координаты начального

и конечного пунктов хода,

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

О

О

 

А4—

 

 

 

 

 

 

 

(199)

При исходных данных матрица А4 в формуле (196) опускается. Частными случаями разбивочной сети полигонометрии могут быть замкнутые полигоны из трех (см. рис. 38) и четырех (рис. 42) сторон. Для первого случая рациональная форма составления условных уравнений представлена формулами (185), (186). При такой записи условных уравнений блоки А ^ А з в выражении (196) представляются общей матрицей (187). Для равностороннего полигона (см. рис. 38)

она будет иметь конкретный

вид

(5 — длина

стороны;

А4= 0)

 

I s

S

S

о

о

о

\

 

+ -

[-5

0

0

1,155

-0,577

-0.577

(200)

\0

0

-S

-0,577

-0,577

1,155 /

 

 

а для прямоугольного (когда Р—90°)

0= 90° =

h

10\/'

°

\- — Г / 1

0

»

 

 

 

 

t

 

Л2

|

Л3

 

 

 

\

 

/

-1

0

 

 

 

 

если у = 90°,

то

 

 

 

 

 

1

 

0

0

Ау =90°

— 1

о

р

0

 

 

 

0

0

р

р

 

 

 

 

0

0

S'» р

0

 

■ V р

р

s xs 2

~ ч

0

S i ' р

(202)

S2S3

S3 ■р S iS 2 ,

Для замкнутого четырехугольника (см. рис. 42) (наиболее рас­ пространенная форма PC полигонометрии) координатные условные уравнения могут быть заменены условными уравнениями неизмеряемых (вычисляемых) диагоналей. Для диагонали 4— 2 это уравнение представлено формулой (195). Аналогично получим условное уравнение и для второй диагонали 1— 5, лежащей против углов 2 (S2) и 4 (S4 ) соответственно,

- Т - У2 +

у Уе + у

УГ- ~ v

4 - ^ v

d- ^ - v k+ w l3 =o,

(203)

р Л 2

А 2

А 2

р/14

/14

 

/14

 

где Wi3 = S2 — S4,,

а

коэффициенты

Ah

С,- имеют тот

же смысл,

что и в уравнении (195). Если полигон представляет собой прямо­ угольник, то на основании формул (195), (203) получим следующий вид матрицы А (196) для первых трех блоков:

 

 

(204)

где S — средняя длина

диагоналей; S=(S 1 -\-S2)/2; а,

Ъ— средние

длины противоположных

сторон реального полигона;

a=(l+d)/2 ;

b = ( f + k ) / 2 .

 

 

Очевидно, что для квадрата (a = b; S=ciyJ2) матрица (204) будет иметь еще более простой вид. Таким образом, коэффициенты матриц (200), (201), (202), (204) вычисляются просто; они не связаны с системой координат (как в формулах (197), (198), (199)).

Диагональная матрица Qx обратных весов измерений при = состоит из трех блоков диагональных матриц

/ £ р

/х-' л. л

Q,=\

Q n - l , n - 1

(205)

 

 

б,исх66

 

где диагональная

матрица

составлена из элементов wj/wp,

а матрица

0 ИСх6(,

имеет вид

 

 

т:

б и сх 6«

m h

 

 

m у

 

/71у

Матрица

CXf>h будет диагональной лишь при отсутствии ин­

формации об уравнивании опорной сети, т. е. при априорном суждении

о точности

исходных данных.

Заметим,

что структуры матриц А4 и 0 ИСХ приведены для

разомкнутого полигонометрического хода (см. рис. 40). Для замкну­ того полигона (см. рис. 41) в этих матрицах следует опустить элементы, относящиеся к конечному исходному пункту. Если же исходные данные считаются безошибочными, го матрицы А4 и б„сх в обоих случаях принимаются равными нулю (опускаются).

При сплошной оценке точности дирекционных углов сторон хода

 

/1

0

0

0

0

 

 

1

1

0

0

0

 

Л =

1

1

1

0

0

(206)

 

\1

1

1

1

1/

 

а при

оценке

точности

координат всех

пунктов

 

 

cos сJiE„~ 1

п-

А

 

 

 

Еп,п

 

Л,У =

 

 

 

AXi

(207)

 

 

 

 

 

 

sin oiEnUn. l

 

 

 

— Еп.

 

Ввиду того, что при строгой оценке полигонометрического хода (полигона) даже при небольшом числе пунктов приходится исполь­ зовать матрицы большого объема, при вычислениях необходимо применять ЭВМ. Чаще всего используют при этом формулы вычис­ ления обратных весов элементов вытянутого хода (р/^ 1800). Если такой ход длиной L уравнен за условие дирекционного угла, то точечная оценка положения его. конечного пункта не зависит от ориентирования хода и определяется известным равенством

QaL2 п+3

Q x , v - Q s n + - ^ ~ ■

Если этот ход ориентирован вдоль оси Y, имеет равные длины сторон и уравнен за все три условия, то для любого i-то пункта хода справедливы формулы

3/(/+1) |(|+1)(ЗК-2/-1)Ч

а:

аг(аг2— 1)

j

(209)

 

где г —число сторон хода; i— число

углов; t = i—\.

 

 

Для конечной точки и стороны висячего вытянутого полигономет­

рического хода

 

 

 

Qx'Y — Qsn + Qр

 

 

(210)

Для замкнутого полигона правильной формы (см. рис. 41), урав­ ненного за все три условия,

 

 

 

 

 

(211)

 

 

2(?i>sin2^ y V

 

 

 

^(2s+G'p) s*n2^

 

 

где £>'p= Qp/?2/p;

R — радиус описанной

окружности.

Для замкнутого полигона произвольной формы обратные веса

длины диагонали

/ между

пунктами

/

и j и ее примычного угла

0 определяют по

формулам

 

 

 

 

 

 

 

 

(212)

где г\ и £ — координаты точек хода

в

частной

системе координат,

ось £, которой направлена

вдоль диагонали /;

a t— дирекционные

углы сторон хода в этой частной системе.

 

Приведенные

формулы

(208) — (212)

совместно с выражениями

(103), (142) позволяют выполнить оценку несложной полигономет­ рической разбивочной сети. Если же эта сеть включает в себя несколько узловых и исходных пунктов, то приближенную оценку точности положения узловых точек и направлений выполняют раз­ дельно для АО, У, и а, на основе параметрического способа (119)

в сочетании с методом эквивалентной замены (146) и методц последовательных приближений. Часто в качестве оцениваемого параметра выбирают общее положение узлового пункта, т. е. его оценку QX.Y= QX + QY• Как уже отмечалось, это обусловлено незц, висимосгью данного параметра от ориентирования полигономет. рического хода.

Указанный метод оценки называется приближенным методом узлов. Его отличительная особенность — для любого оцениваемого параметра узлового пункта связь между его поправкой и поправкой в результате измерений принимается (условно) линейной с коэф­ фициентом пропорциональности К= 1 для начального узлового пункта хода и К= + 1— для конечного узлового пункта хода. Для исходного пункта А^=0. Для каждого оцениваемого параметра X, У, а составляется своя диагональная матрица весов, элементы которой

вычисляются

по

рабочим формулам для типовых построений и,

в том числе,

по

приведенным формулам (208) — (212). Простота

отмеченной зависимости поправок и структуры матрицы Р позволяет,

выписав

на соответствующие ходы схемы сети элементы матрицы

Л сразу

составить матрицу N нормальных уравнений, руководствуясь

следующими правилами:

диагональные элементы матрицы N- должны быть равны сумме весов ходов, сходящихся в узловых точках;

недиагональные элементы матрицы N должны быть равны весам ходов между узловыми точками, взятым с обратным знаком.

Пусть требуется оценить проект разбивочной сети полигонометрии с двумя узловыми точками А и В и пятью исходными пунктами / — 5. В качестве весовых функций выбраны дирекционные направления

примычных сторон а и h в узлах А и

В (рис. 43, а)

и положения

узловых точек А \ В' (рис. 43,6).

 

 

Выберем направления ходов. Затем

для каждого

хода (считая

все ходы свободными (висячими) вычислим по формулам (210) обратные веса дирекционного направления конечной стороны и по­ ложения конечного пункта и выпишем их на схемы. Аналогично

а

5

Соседние файлы в папке учебники