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

Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. - Геодезия

.pdf
Скачиваний:
4639
Добавлен:
10.03.2016
Размер:
6.16 Mб
Скачать

Рис. 16.5. К уравниванию геодезического четырехугольника три˝латерации

Условному уравнению поправок (16.11) соответствует одно нормальное уравнение коррелат

[aa]K + w = 0.

Поправки в измеренные стороны могут быть вычислены по

формуле

(Si) = aik,

ãäå k — коррелата, вычисляемая по формуле = r

Уравнивание геодезического четырехугольника трилатера˝ции (рис. 16.5) выполнено в таблице 16.3.

16.3. Результаты уравнивания геодезического четырехугольн˝ика трилатерации

1

63°18¢19²

Коррелата

264 53 01

3

128 10 53

 

 

 

= r

–5,56

1 + 2

128 11 20

 

W²

+27²

Поправки в стороны, см

 

 

 

 

 

(S1)

–1,8

 

 

 

+13,08

 

(S2)

–2,7

 

r¢¢

 

 

 

(S3)

+4,9

Высоты треугольников, км

 

(S4)

–3,8

 

 

h1

3,054

 

(S5)

+3,3

 

 

h2

2,094

 

(S6)

–3,7

 

 

h3

1,139

[(S)2]

32,34

471

Продолжение

Коэффициенты

ïðè

ïî-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

правках в стороны

 

=

 

 

 

=

=

 

à1

0,327

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

à2

0,478

 

 

 

 

 

=

 

 

 

à3

–0,878

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

à4

0,676

 

 

 

 

Контроль

 

 

à5

–0,587

 

 

 

 

 

ρ

 

 

 

 

 

 

 

à6

0,668

=

=

 

 

 

 

= ′ ′′

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Согласно формулам (16.9) поправки в вычисленные углы со-

ставят

=

 

 

 

 

 

 

 

+

=

¢¢

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

+

=

¢¢

 

 

 

 

 

=

 

 

+

 

= +

¢¢

 

 

Контроль

[–1,1² – 5,9² – (+21,0²) + 27²] = –1,0²,

т. е. сумма поправок плюс свободный член практически равн˝ы нулю.

Введя поправки в измеренные стороны, вычисляют уравненные значения сторон четырехугольника, а по ним уравненные˝

значения углов

 

 

 

 

 

Соблюдение условия

 

+

 

 

 

= является

контролем уравнивания. Затем по замкнутому полигонометр˝иче-

скому ходу A—I—II—III—A, используя уравненные значения сторон

и углов, вычисляют координаты определяемых пунктов I, II, III.

16.6.ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ КООРДИНАТ ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ПУНКТОВ

Вычисляют средние квадратические погрешности положения˝ определяемых пунктов I, II и III относительно исходного А.

В рассматриваемом случае функция уравненных элементов бу-

472

дет иметь следующий общий вид

=

+

+

+

+

=

 

 

 

 

 

 

 

=

+

 

+

+

 

+

 

ãäå f0 — постоянная величина.

Получив f1, f2, …, f6, обратный вес функции находят по формуле

=

так как имеется одно условное уравнение.

Î ï ð å ä å ë å í è å ñ ð å ä í å é ê â à ä ð à ò è ÷ å ñ ê î é ï î -

ã ð å ø í î ñ ò è ï î ë î æ å í è ÿ

п у н к т а I. Найдем обратный

вес абсциссы õ1. Имеем

 

 

 

 

 

F = x1 = xA + S4cos aA—I;

=

=

a

+ a

 

 

 

 

 

 

 

и дирекционный угол линии A—I

aA—I = aA—Ê + b – bII = aA—II – bII.

При передаче дирекционного угла на сторону À—II óãîë b áûë

измерен с высокой точностью, поэтому дирекционный угол aA—II принят в качестве точного значения.

Тогда

 

 

 

 

a

 

=

 

 

 

 

a

 

 

 

b

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¶b

 

 

 

 

 

 

 

æ

 

+

ö

 

=

a

 

=

a

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

 

 

 

ø

 

 

=

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

æ

+

 

 

ö

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ç

 

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

ç

 

 

 

 

 

÷

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è

 

 

 

 

 

ø

 

 

 

 

=

a

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

a

 

 

 

b

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

473

Поэтому

=

α

β +

α

 

β

 

 

 

Аналогично можно найти

=

α

=

α

β

 

 

β

β

 

 

 

Заметим, что

f1 = 0; f2 = 0; f5 = 0.

Обратный вес

=

 

=

+ +

+

+

 

 

 

 

 

 

а средняя квадратическая погрешность определения õI

=

Для ординаты óI

F = yI = yA + S4sin αA—I.

Аналогично получают

=

 

 

 

α

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

α

 

β + α

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f1 = 0; f2 = 0; f5 = 0;

 

=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

474

Средняя квадратическая погрешность положения пункта I

=+

Î ï ð å ä å ë å í è å ñ ð å ä í å é ê â à ä ð à ò è ÷ å ñ ê î é ï î -

г р е ш н о с т и п о л о ж е н и я п у н к т а II. Найдем обратный вес стороны S3. Имеем

F = S3; f3 = 1;

f1 = 0; f2 = 0; f4 = 0; f5 = 0; f6 = 0;

=

xII = xA + S3cos αA—II;

yII = yA + S3sin αA—II.

Òàê êàê αA—II принят в качестве твердого значения, то

=α

=α

=

 

=

=

+

=

Контроль

 

 

 

=

 

О п р е д е л е н и е с р е д н е й к в а д р а т и ч е с к о й п о - г р е ш н о с т и п о л о ж е н и я п у н к т а III. Для этого найдем обратный вес абсциссы õIII. Имеем

F = xIII = xA + S1cos αA—III.

475

Далее

=

=

 

 

 

( α

+

α

=

α

 

×

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

×

 

+

 

 

+

α

 

 

 

Окончательно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

α

 

 

β +

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аналогично получают

 

=

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

=

 

α

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

f4 = 0; f5 = 0; f6 = 0,

тогда

=

Для ординаты óIII

F = yIII = yA + S1sin αA—III.

Аналогично получают

=

 

 

 

α

 

 

 

β + α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

β

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

476

f4 = 0; f5 = 0; f6 = 0,

Средняя квадратическая погрешность положения пункта III

=+

Âтаблице 16.4 приведены средние квадратические погрешно-

ñòè Ì положения определяемых пунктов I, II и III относительно исходного À, вычисленные по вышеприведенным формулам, и ре-

зультаты контрольной оценки точности положения этих пун˝ктов,

вычисленные параметрическим способом. Среднюю квадрати˝чес-

кую погрешность единицы веса òs примем равной 8,5 см (имеется

âвиду измерение радиодальномером РДГВ) для средней длин˝ы стороны четырехугольника.

16.4.Результаты оценки точности положения определяемых пун˝ктов

Оценка точности положения определяемых пунктов коррелатным способом

 

f3

–0,779

f3

1

f1

–0,297

 

f4

1,258

(F = S3)

 

f2

–0,946

 

f6

0,924

 

0,1113

f3

0,624

 

 

 

1,078

 

2,9 ñì

 

0,861

 

 

 

8,8

ñì

 

0,562

 

7,8

ñì

 

 

f3

0,733

 

6,5 ñì

f1

0,955

 

 

f4

0,190

 

 

f2

–0,326

 

f6

–0,871

 

 

f3

0,279

 

 

 

0,820

 

 

 

1,095

 

 

 

7,7

ñì

 

 

 

8,9

ñì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÌI

11,8

ñì

ÌII

7,2 ñì

ÌIII

11,8

ñì

 

 

 

Контрольная оценка точности положения определяемых пун˝ктов

 

 

 

 

 

 

параметрическим способом

 

 

 

 

 

 

8,8

ñì

 

2,9 ñì

 

7,8

ñì

 

 

 

7,7

ñì

 

6,5 ñì

 

8,8

ñì

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÌI

11,8

ñì

ÌII

7,1 ñì

ÌIII

11,8

ñì

 

Вычисление средних квадратических погрешностей положения

определяемых пунктов I, II, III геодезического четырехугольни˝ка трилатерации при уравнивании коррелатным способом прив˝едено

в приложении 4.

477

16.7. УРАВНИВАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ЧЕТЫРЕХУГОЛЬНИКА ТРИЛАТЕРАЦИИ ПАРАМЕТРИЧЕСКИМ СПОСОБОМ

Уравнивают геодезический четырехугольник трилатерации˝ (см. рис. 16.5) параметрическим способом в следующем порядке. По

предварительным (рабочим) координатам решают обратные г˝еодезические задачи, в результате получают дирекционные уг˝лы и

длины сторон и диагоналей четырехугольника (табл. 16.5).

16.5. Результаты решения обратных геодезических задач

Yk

56842,7

54747,3

54747,3

55819,8

56842,7

54747,3

Yk

55819,8

56842,7

55819,8

52237,5

52237,5

52237,5

DY

+1022,9

–2095,4

–1072,5

+3582,3

+4605,2

+2509,8

Õk

84734,5

85048,3

85048,3

81448,8

84734,5

85048,3

Õí

81448,8

84734,5

81448,8

82684,5

82684,5

82684,5

DÕ

+3285,7

+313,8

+3599,5

–1235,7

+2050,0

+2363,8

tg a

+311318

–6,677501

–0,297958

–2,898911

+2,246483

+1,061783

a

17°17¢32²

278°31¢02² 343°24¢29² 109°01¢56² 66°00¢15²

46°42¢59²

sin a

+0,297245 –0,988972 –0,285552 +0,945335 +0,913576 +0,727969

cos a

+0,954801 +0,148105 +0,958363 –0,326100 +0,406669 +0,685611

S1

3441,24

2118,76

3755,88

3789,45

5040,86

3447,67

S2

3441,24

2118,77

3756,86

3789,45

5040,86

3447,67

S*

3441,24

2118,77

3756,86

3789,45

5040,86

3447,67

= D +D

Уравнения поправок для расстояний, соединяющих два определяемых пункта, составляют в соответствии с формулой

 

υ =

α

ξ

α η+

α

ξ +

α η +

(16.12)

ãäå

— расстояние,

вычисленное

ïî

предварительным

координа˝там

=

 

=

+

; Ski — измеренное расстояние.

Число неизвестных поправок ξ è η к предварительно выбран-

ным координатам определяемых пунктов равно 2ð.

 

В рассматриваемом случае с учетом зависимости

 

 

 

ηII = ξIItg αA—II = ξIItg αII—A.

 

(16.13)

478

Обратный вес

 

определяют по формуле

 

 

 

=

 

 

=

=

 

 

В соответствии с формулами (16.12), (16.13) после подстановки числовых значений коэффициентов при неизвестных ξ è η è ñâî-

бодного члена l уравнения поправок для сторон будут равны:

υ

=

 

 

+0,686ξI + 0,728η I –0,4

υ

=

–0,958ξIII + 0,286ηIII

 

+0,958ξI – 0,286η I –3,3

υ

=

 

+2,073ξII

+0,148ξ I – 0,989η I –2,2

υ

=

–0,326ξIII + 0,945ηIII

 

–0,5

υ

=

0,955ξIII – 0,297ηIII

+1,622ξII

–0,4

υ

=

 

+2,460ξII

+1,3

Получив уравнения поправок, составляют нормальные уравн˝е- ния, решив которые, находят поправки ξ è η к предварительным

координатам, а затем координаты определяемых пунктов. Точность положения определяемых пунктов I, II, III оценива-

ют следующим образом:

сначала вычисляют среднюю квадратическую погрешность еди-

íèöû âåñà

μ =

υυ

 

 

затем средние квадратические погрешности абсцисс и орди˝нат

= μ

è

= μ

и наконец, определяют среднюю квадратическую погрешност˝ь

положения пунктов относительно исходного À

=+

479

Распечатка результатов уравнивания геодезического четы˝рех-

угольника трилатерации параметрическим способом по про˝грамме «Сигма» приведена в приложении 5.

Контрольная оценка точности положения определяемых пун˝к- тов параметрическим способом приведена в нижней части та˝бли-

цы 16.4, из которой видно, что средние квадратические погрешн˝о- сти ÌI, MII è ÌIII полностью совпали.

Контрольные вопросы и задания

1. Изобразите типовые геодезические фигуры трилатерации. ˝2. Напишите и объясните условное уравнение поправок геодезического ч˝етырехугольника трилатерации. 3. Напишите формулу допустимого значения свободн˝ого члена условного уравнения геодезического четырехугольника трилатера˝ции. 4. Каков порядок уравнивания геодезического четырехугольника трилатера˝ции коррелатным способом? 5. Как оценивают точность положения определяемых пунк˝тов геодезического четырехугольника трилатерации?

480