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

Л*

оДзс,

пункта

М

1 0

1 1

Аптоиопо

 

Беляево 1

—74

2

—92

3

- 5 7

4

—144

5

-16S

6

-2 0 9

7

-150

8

- 7 8

Вязотпш 9

 

Гороховец

 

S

1 -9 7 2

8

аДу,

Поправки

м

лшш«

 

ММ

1 2

13

+217

+ 5 ,2

+389

+5,3

+ 246

+5,2

+582

+5,3

+000

+5,2

+665

+5,3

+3S4

+ 5,2

+215

+5,3

+3318 42

t - —0.042; и — +0,096;

Продолжение табл. 9S

Поправки

Поправки

 

 

 

 

 

 

 

дирекцп-

 

 

 

 

Поправки

 

 

углов

онных

i>5

с о б

а

—ДОаДу

т>в sin а

ДОаДх

ч

угл on

 

и д * , ММ

»а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

1 5

 

1 6

 

1 7

1 6

1 0

2 0

- 3 ,0

—3,0

- 1 ,7

- 2 ,3

 

—5,3

- 1 .2

1,5

 

- 6 ,8

- 1 ,2

- 0 ,8

 

- 7 ,6

- 1 .2

0

 

- 7 ,6

- 1 ,4

+0,8

 

- 6 ,8

- 1 ,6

+1,5

- 1 ,9

—5,3

+ 2,3

 

- 3 ,0

- 1 ,7

+3,0

 

0 , 0

ДО — —0,280-10-4; ДО' = -0,278-10-*;

ДО . м ~дГ" = 1*01;

+б',0

+ 10,8'

+6,9

+16,2

+16,6

+18,5

+10,7

+6,0

+4, 3

+9 ,6

+5,7

+15,0

+15,2

+16,9

+8,8

+4,3

'79,8 |

+ 4 ,9

+2,1

+5,1

+ 2,S

+5,1

+ 1,6

+ 5,1

+4,0

+ 5,0

+4,7

+5,0

+5,8

+4,9

+4,2

+ 4,9

+2,2

+S2.5-10-*

w4 = +52,4-10-*;

J^_ = 1,00.

»s = Вычисляла Т. Л.

Поправки Оду. мм

2 1

+7,0

+7,9

+6,7

+9,1

+9,7

+10.S

Ь9,1

+7,1

| 67,2

Володина

Т аблица 99

 

Оценка точпости уравиоппых элементов вытянутого

 

 

 

полпгонометрического

хода

 

 

 

тр

I' U O та

тп4.

4ср

J/--4

n t

тр

УГГ>

ти

»

мм

Р

пункта

 

 

 

 

5

4.7’

0.75. , 3.5"

14.8 432

1.37

 

0.020

23 • Ю6

1,82

0,018

 

 

 

 

 

 

Вычисляла Т .

П . Володина

ЗАДАНИЕ 111. И

УРАВНИТЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ

ВПОЛИГОНОМЕТРНЧЕСКИХ СЕТЯХ

I.Задача: произнести уравнивание результатов полевых из­ мерений, полученпых при ироложешш системы полигопометрических ходов, и вычислить коордипаты пунктов; произвести оценку точности уравпепных элементов.

 

II. Литература:

Чеботарев Л. С.,

Селиханоеич В.

Соко­

ловы . II. Геодезия.

Ч. II. М., Геодсзпздат, 1962,

§ 130—133.

 

Большаков В. Д .,

Гайдаев П. А.

Теория математической

об­

работки геодезических измерений. М., «Недра», 1977, § 58,

63,

68,

69.

 

 

 

 

 

III. Пособия н принадлежности: настольная электронпая кла­

вишпоя вычислительная матппа или арифмометр, счеты, логариф­ мическая линейка, шестизначные таблицы тригонометрических функций, транспортир, масштабная липейка, бланки для вычи­ слений.

IV. Последовательность выполнения задания:

1)уравнивание нолнгонометрической сети коррелатным спо­ собом;

2)уравнивание полпгонометричсскоп сети раздельными спо­ собами:

эквивалентной замены,

последовательных приближений.

Полпгономстрическпе сети можно уравнивать, применяя спо­ собы:

1)строгие (по методу наименьших квадратов);

2)нестрогие (раздельные способы уравнивания).

Строгое уравнивание выполняется под условием мипнмума суммы произведений квадратов поправок во все измеренные в сети величины на их веса. При этом все-входящие в сеть ходы должны быть уравпепы совместно.

При строгом уравппваппи обычно применяют коррелатиый способ, предпочитая его параметрическому, так как даже при большом числе измеренных величин (углов и линий) число условпых уравнепии р сети остается небольшим.

802

Для упрощения вычислении при наличии опорных дпрскциоппых углов иа узловых точках сети эффективно применить двухгрупповоп коррелатпыи способ. При отсутствии опорпых дпрскцпоппых углов применение группового уравнивания пе дает суще­ ственных преимуществ, поэтому уравнивание такпх сетей ведут коррелатпыи способом пли коррелатпмм способом с дополнитель­ ными неизвестными.

При уравнительных вычислениях попользуют ЭЦВМ, особенно при уравнивании больших полпгонометрпчсскнх сетей, когда число условных уравнений будет значительным.

При нестрогих раздельных способах уравппвапия сначала урав­ нивают углы, потом (отдельно от углов и раздельно между собой) приращения абсцисс я ордпнат. При этом допускают слсдующпо нарушения строгости уравнивания:

условные уравнения решают не совместно;

условные уравпеппя абсцисс п ордппат решают под усло­ вием минимума суммы квадратов поправок пе непосредственно измеренных (независимых) величии, а их фупкций. зависимых между собой.

Раздельное уравнивавне можно производить: способом экви­ валентной замены, способом последовательных приближений, способом полигонов и методом узлов В. В. Попова. Этими спосо­ бами получают дирекцнонпые углы узловых направлений п коор­ динаты узловых пунктов, а затем, используя их как исходные, уравнивают отдельные ходы также нестрогим способом, распре­ деляя певязки в приращениях коордппат прямо пропорционально или числу линии (при измерении светодальпомерамп) или длппаы линпй (при измерении проволокой).

В раздельном способе уравнивания веса звепьев нрп опредоЛе­ вин узловых дпрекцнонпых углов принимают равными величи­ нам, обратно пропорциональным числу измеренных углов в ходе

<IIU54>

а веса при определении координат узловых точек — величинам, обратно пропорциональным числу сторон ходов при измерении линий светодальпомерамп

Рх=Рр=-~--

(II 1.355)

и обратно пропорциональным длинам ходов при других способах измерений линпй

Рх—Ру — (И1.356)

Подобный подсчет весов координат является ориблюкспнмм, так как при этом, пе учитывается влияние угловых погрешностей, которое при значительном числе углов становится доминирующим.

.303

Формулы (III.355)—(III .356) для подсчета весов могут быть прпмепепы в случао, когда в сети угловые пзмерспия выполпелы заведомо точнее линейных, п в случае, если уравниваются сети малой точности. При более строгом подсчете весов следует поль­ зоваться формулой

Й Г ’

(IH .357)

где М — средняя квадратическая погрешность положения копечнои точки хода, вычисляемая для различных ходов по формулам, приведенным в задании III .6.

Уравнивание полпгопометрическнх сетей 4 класса, согласио Инструкциям [14) п [15], следует производить строгим, а 1 и 2 разрядов — раздельным способами.

1. .Уравнивание иолигоиомстричсской сети коррелатным спо­ собом. Уравнивание иачнпают с подсчета общего числа условий,

возникающих в corn, которое определяют

по формуле

г = (N + 7 - 1 )3 + Q,

(III. 358)

где N — число замкпутых полигонов;

Т — число твердых исходных пунктов; (? — число твердых дирекцпопных углов ыа узловых точках.

Прн этом число угловых (азимутальных)

условий будет

ra = N + T - l + Q ,

(II 1.359)

а число координатных

 

rK= (N + T . - 1)2.

(Ш.360)

Руководствуясь схемой сети, памечают полигоны, замкнутые или опирающиеся иа исходные пункты. При этом необходимо следить за тем, чтобы ни один ход сети не остался не включенным в полигон н чтобы условия, возникающие в выбранных полигонах, были независимые. Поэтому намечают сначала все замкнутые полигоны, а затем разомкнутые, придерживаясь при этом правила: двигаться от уже -использованного исходного пункта к пункту, включаемому ппервые.

Все оыбраппые полигоны намечают иа схеме, пумеруют, напрпмер римскими цифрами, а направления обхода показывают стрелкой.

По числу условий составляют для каждого намеченного поли­ гона условные уравнения: азнмутальпые — вида (III.283) и ко­ ординатные — вида (III.2S4)—(Ш.285). При этом в условные урав­ нения включают поправки углов и линий всех ходов, входящих

в

полигон. Свободные члены условных уравнений — невязки

/р»

н fy — вычисляют для ПОЛИГОИОВ.

304

Условные

уравнения

для полпгопа с

померои 7,

где 7 = 7,

I I , ..

N , в который входит i ходов, где i = 3, 4, . .

л,будут

иметь вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

- •+ 1*;рЬ+/р. = 0.

 

(Ш.ЗСГ

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

[w, cos а]х +

(н5 cos а|2 + . . . -+•[vscosа]/—

 

 

 

 

---- H

(Ук -

if)h —

Ivp (Ук -

u ) h ~

 

 

 

 

— • ■•— ~ M y fc -i/)h + /x f = Ot

 

(III-362)

 

 

[vssin ajj +

[t»ssin aj2 -j-. . .+

[vs sin a]t+

 

 

 

 

+ - £ - lyP (*«—*)lx + -£- [Ур (*« - * )b +

 

 

 

 

+

• • .+

 

(*K—x)\i + fu, = 0'

 

(Ш.363)

Здесь xKt yK — коордппаты

конечной точки полигона.

В

случае

наличия твердых

дпрекциопных углов

на

узловых

точках сети число условных уравнений согласно (III.359) увели­ чивается за счет того, что образуются дополнительные угловые условия для полигонов, образующихся между исходным и твердым дирекп.иопнымп углами па узловой точке или между твердыми дирекциоиными углами па узловых точках.

По условным уравнениям составляют таблицу коэффициентов условпых уравнений, аналогично табл. 86 (задания III.10). Об­ ратные веса измеренных углов и липли вычисляют в соответствии с формулами для весов, прнведеппых в задании III.10. Коэффи­ циенты условпых уравнений при поправках при записи в таблицу обозначают в первом уравпеипи через а{, во втором через bt п т. д.

По коэффициентам условных уравпепнй составляют нормаль­ ные уравнения коррелат, коэффициенты которых получают в соответстпуюгцей таблице.

По найденным из решения нормальных уравнений коррелатам,

вычисляют поправки в углы и линии по формулам

= Яъ (aAi

а

+ *Лг)*

(III.364)

vti — qs{ajc* +

bjcz+ . . . + tiK)-

(HI-365)

Коэффициенты ait

. . .,

tt для формулы

(III.364) берут из

таблицы коэффициентов условпых уравнений из 1-строхп для

поправок

в углы, для формулы (III .365) — из i-строки для

по­

правок в

линии.

по

Поправки в приращения координат пДг п' нд, получают

формулам (III.302), с контролем по равенствам (III.304).

 

Уравненные координаты вычисляют по исправленным за по­

правки приращениям.

 

:о гипок-к-мо;

го5

Оценку точности уравненных элементов сети производят тан же, как и уравненных элементов хода (см. эаданпе III. 10).

П р и м е р 1. Произвести уравнивание коррелатиым спосо­ бом нолпгонометрической сети, изображенной на рис. 101, п вы­ числить средние квадратические погрешности уравненных значе­ нии координат узлового пупкта N.

Исходные даппые приведены в табл. 100, а измеренные: углы поворота {}, длины линий s, измеренные светодальномером СТ-65, и точпость полевых измерении, — в табл. 101.

7

Решеппе производят в определенной последовательности.

1. Подсчитывают по формуле (III.358) число условий, возника­ ющих в сети г = (0 + 3 — 1) 3 + 0 = 6, и намечают полигоны I и II.

2. Выполняют по каждому из намеченных полигонов предва­ рительные вычисления и записывают их в графах 1—9 табл. 102 и 103. Вычисления производят в таком же порядке, как в примере 1 задания III.10.

3. Составляют для каждого полигона условные уравнения по

формулам (III.361)—(III.363), которые для данной сети будут иметь вид.

1 иолигоп

1)lup li+ 1*>рЬ+/рх= 0 ;

2)

[vscos а], + [vscos a]2 —

[v$ (уд — jflh —

 

— J

lyP (УД- » ) U + fx'i = 0;

3)

[vt sin

+ [vssin a]2+ i -

[up (хд - х ) \ -f

300

 

 

 

Псходпые даппыс

Таблица

100

 

 

 

 

 

Дирскиионпыо углы

 

Координаты,м

 

Пущино—

Добрынино—НО

 

Бортники

 

Зорттнш

 

 

°о

 

“к

X

V

 

177* 4 9 ' 42.7"

184“

02' го.о"

7523.324

10887.330

 

 

 

 

 

 

Продолжение табл. 100

 

 

 

Координаты, ы

 

 

ДобрЫННПО

 

 

 

140

 

X

 

 

V

X

 

 

7963.007

14768.450

6208.300

13802.250

 

 

 

 

 

 

Таблица

101

%

 

измеренные пелпчппы

 

 

Углы попорота

 

 

 

X» пункта

Длппы линий

Точность полевых

 

(левые) 0

*. *

пзысренпЛ

 

Портппкп 1

ЮГ 35' 22,5'

742,625

тр = 2 '

 

2

183

40

16,1

 

3

182

15

10,0

700,383

те,= {15 +3-зсв, 1Ш)=

4

118

22

33,7

650,575

= (15 + 3 X

 

5

210

13

48,2

710,834

X 0,7) = 17 мм

 

6

189

36

24,5

750,002

 

 

Добрышшо 7

280

28

59,9

630,912

 

 

140 (8)

291

41

05,2

 

 

9

225

54

52,0

730,814

 

 

10

242

04

48,9

680,331

 

 

II ПОЛИГОН

4)М 1+ [^р]з+ /рп = 0;

5)

[vs cosa]j -f К cosа]3

1*>р (уд у )\i

 

— у N

(Уд - y ) b + / i n = 0 ;

6)

[i>s sin а)! +

l”* sin а]3 + у

1»в (*д - z)h 4

4"У lvfi (ХД ~ -г))з4*fun =

307

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л п ц а 102

 

Ведомость предварительных вычислений и результатов уравпиваппя политопа 1 при

уравнивании

 

 

полигопометрическон сети коррелатпым способом (при мзморепип сторон свет;одальпомором)

 

 

Углы поворота

 

 

 

Приращснпя

координат,

Вычисленные координаты

м ,

Дврекцполные

Длпны ЛПИПЯ

cos а

м

 

м

 

(левые)

 

 

 

 

ПУЛКТА

Р

углы «

*, м

sin а

ДХ

а»

X

V

 

 

 

 

 

1

2

3

 

5

в

7

в

0

Пущппо

 

 

 

 

 

 

 

 

—4,9 Бортшпш I 101е 35' 22,5'

. “ 2,4 2 1S3 40 16,1

0

3 1S2 15 10,0

+2,2 N 4 118 22 33,7 +2,4 S 210 13 48,2 +2,5

6 1S9 36 24,5

+2,6 Добрнппно1 280 28 59,9

140

177е 49' 42,7 я

- 1 .5

-0.163637

99

25

—4,9

05,2

742,625

+0,986540

ЮЗ

05

—7,3

. —5,0

—0,226448

21,3

700.383

+0,974019

105

20

~ 7,3

—7,1

—0,264580

31,3

650,575

+ 0,964363

43

43

—5,1

—6,6

+0,722750

05,0

710,834

+0,691110

73

56

- 2 ,7

—9,6

+0.276508

53,2

750.002

+0.961012

о*

33

~ 0’2

—9,9

+0,112251

S3

17,7

630,912

+0.9936S0

1S4

02

+2,4

 

 

17,6

 

 

1S4

02

20,0

 

 

fP =

- 2 ,4 я

4,186 км

 

пред /р = ± 13,2"

—121,521

7523,324

10 887,336

+732,629

 

—158,614

7401,803

11 619,965

+682,186

12 302,151

—72,129

7243,189

+ 627,390

12 929,541

+ 513,755

7171,060

+491,264

 

+207,382

7684,815

13 420,805

+720,761

 

+70,820

7892,197

14 141,566

+626,925

14 76S.491

 

7963,017

 

7963,097

14 768.450

<=

—0,080 is, * +0,041

/, «

0,089

пред /* =3S 0,099

и

1

1 Til “ 47 000 1

* К - * i

10

+0,440

+0,561

+0,720

+0,792

+0,278

+0,071

vK - V i

Л7 пункта

И12

'Пущипо

Бортшжп 1

+3,881 2

+3,149 3

+2,466 N 4

+1,839 5

+1,348 6

+0,627 Добрышшь 7

140

O.'jSb-ay. + 0,435* Д.т, км км

1314

-0,355 —0,059 —0,331 —o',077 —0,304 —0,035 —0,238 +0,249 —0,350 +0,100

—0,304 +0,034

» Д Х . СМ

15

+ 1,75

+2,52

+2,40

+0,73

+0,68

-0 ,0 5

2*Дх-f* 8,03

1

о с

о

о

 

Продолжение

табл. 102

 

Уравненные коорднпаты,

 

Л1

 

^ д у , СМ

 

 

 

X

V

 

f

 

16

17

I S

. 7523,324

10 887,336

+0,14

И 619,966

7401,820

+0,07

12 302,153

7243,231

—0,43

12 929,539

7171,126

-1 ,7 2

13 420,786

7634,888

—1,19

14 141,535

7392,277

—0,99

14 768,450

7963,097

2»ду -4 .1 2 /if+4.10

Вычислял В. В. Кузин

Т а б л и ц а 103

§Ведомость предварительных вычислении и результатов уравнива штл полпгопа II при уравнивании

пояигопометрическон сети коррелатпым способом (при дтзмерешш сторон свотодалыхомерамн)

 

 

Углы попорота

Дпрскшгониыс

Длила лпипй

 

 

(левые) (5

 

углы tc

«, м

1

 

 

2

 

3

 

4

Добрышшо

 

 

- 4 .2

184е 02' 20,0'

 

140

8

 

 

- 6 ,4

291е 41' 05,2'

295

_4 2

 

9

225

54

—1,7

43

25^2

730,814

 

52,0

341

—5,9

- 4 ,2

N

10

242

04

- 0 ,2

38

17,2

630,331

48,9

43

-

6,1

- 6,6

 

5

210

13

+2,3

43

06,1

710,834

 

48,2

73

—3,S

- 9 ,6

 

6

189

+2,5

56

54,3

750.002

 

36

24,5

83

- 1 ,3

_о о

Добрышшо 7

280

+ 2,6

33

18,8

630,912

28

59,9

184

+1,3

 

140

 

 

 

 

02

18,7

 

 

 

 

 

 

134

02

20,0

 

 

 

 

 

 

/р -

- 1 , 3 '

3,503 км

 

 

 

 

 

прсд/р ** —12,2'

 

сое а sin а

. 5

+0,434031

—0,900898

+0,949086

—0,315018

+0,722746

+0,691114

+0,276503

+0,961013 •

+0,112246

+0,993680

Прпращеипп координат, м

Коордппатм, м

Аж

Ду

 

V

6

7

 

о

+317,196

6208,300

13 802,250

—658,389

 

13 143,861

+645,G93

6525,496

—214,316

 

I

+513,752

7171,189

12 929,545

+491,267

 

13 420,812

+207,373

7684,941

+720,762

 

14 141,574

+70,817

7892,319

+626,925

 

14 768,499

 

7963,136

 

7963,097

14 768,450

 

/ж= +0.039

/#—+0.049

 

fs

— 0,064

 

 

пред fs—0,082

 

 

fs _

1

 

 

Is]

55 ООО