Файл: Донских, И. Е. Створный метод измерения смещений сооружений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 104

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Li и li — нестворности пункта і относительно

створа AB и не­

посредственно наблюдаемого створа.

на основании

Хотя формулы (11.142) — (11.145) получены

формулы (11.125), они имеют принципиальное отличие: ордина­ та любого контрольного пункта / (1, 2, 3 и т. д.) по формуле (11.125) вычисляется с использованием ординат только пунктов А и В закрепления створа, т. е. только ординат исходных пунк­

тов; при использовании группы формул

(11.142) —(11.145) толь­

ко ордината пункта 1 вычисляется

с использованием ординат

пунктов А и В закрепления створа,

а

каждого последующего

пункта — с использованием одной ординаты пункта закрепления

створа и одной

ординаты

контрольного

пункта,

послужившего

исходным

для

определения нестворности

последующего

кон­

трольного

пункта. Таким

образом,

в данном

параграфе

рас­

сматриваются

два различных

пути

вычисления

ординат

кон­

трольных пунктов створа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

После подстановки значения у\ из (11.142) в (11.143), а по­

лученного г/2 — в (11.144)

и т. д. будем иметь:

 

 

 

 

 

і/г =

(1 — ^г) а (1 — &і) +

Увк1

Lj] + yBkг +

/2,

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уг = У а {1 —

^ і ) (1 —

k2) +

у в [ ^ і (1

k2) +

Агі +

L1(1

— А2)

+

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.147)

Уз = УА(1 — £і) (1 — h ) (1 — k3) + ув ((1 — k3) [Ai (1 — h) +

A2] +

 

 

 

+

Lx(1

£ 2 ) +

/ 2 } +

/ 2 & 3 +

/ 3 .

 

 

 

 

 

или

Уз Уа (1 — Ax)(l — Aa)(l — Ag) + ув ((1 — k3) [Ax(l — Аа)+А2]-1-Аз}+

+ Lx(1 -

Aa)(1 -

As) +

/2 (1 -

 

К ) + Із-

(И-148)

При соблюдении равенства расстояний между пунктами фор­

мула (11.146) примет вид

 

 

 

 

 

 

k = _______ !_______ =

 

1

'

1 ®1(л+! ) - ( / - О!

(л + 2 - 0

Учитывая это, коэффициенты, стоящие перед уА, ув, L и h в

формулах (11.142), (II.147)

и

(11.148),

 

можно

записать так:

( 1 - А <) =

1 -

 

 

 

(л + 1 — О

 

 

 

(л + 2 - 0 ’

 

(л + 2 - 0

 

тогда

 

 

 

(л -1 )

(л-1)

(1 — Аі)(1 — Ä2) =

 

 

 

1)

л

 

(л+1)

 

(л +

 

Аі(1 — А2) + А2 =

1

 

(Л-1)

 

 

2

(л+1)

 

 

 

 

л

(л + 1)

 

 

 

 

 

75


 

 

 

 

п

 

(Д -1)

 

(Д -2)

(Д-2)

 

 

 

(л+1)

 

 

 

п

,

( Д — 1)

( Д + 1 ) '

(1 -* з ) 1*1 (1~К)+Ы +*3 = - ^ - 4 г

 

 

 

2

1

3

 

( Д + 1 )

'

( Д - 1 )

~~ ( Д + 1 ) ’

 

 

 

( я - 1 )

 

(1 _ ft8) (1 _

 

k3) =

 

(га ~

 

 

 

— 1)

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

Л

 

На основании последних равенств формулы (11.142), (11.147)

и (11.148) примут вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уі

г

 

 

Д

 

I

 

Ув

 

1

(11.149)

 

Уа

1-

 

( Д + 1 )

 

 

 

 

( я + 1 )

 

 

 

 

 

г

 

 

(Д— 1)

+

,

 

 

2

(11.150)

УгL2— t/л

( я + 1 )

 

Ув ————

 

 

 

 

 

 

 

( Д + 1 )

 

 

т

 

 

(л — 2)

+

.

 

 

3

(11.151)

Уз — L3 — ул

(Д+1)

 

Ув ————

и т. д., где

 

 

 

 

 

 

(д+1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2 = L1~^-n~

l)

 

+ /„

 

 

т _

т

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

2)

I ,

 

(л — 2)

, ,

 

+5 —

Li ------------

Г h —------

— ~Г h-

 

 

 

 

п

 

 

(л — 1)

 

 

Коэффициенты при уА и ув в формулах (11.149) —(11.151) изменяются по определенному закону: числитель при уА можно заменить выражением (п+1—і), а при ув — величиной і. По­ этому для любого контрольного пункта і створа можно на­ писать

 

г

 

Г

(fl -р 1-- /) .

 

(11.152)

 

Ус

= Уі — Lt = Уа

,7 ,

,,

+ Ув

где

 

 

 

 

(Л +

1)

 

( я + 1 ) ’

 

 

 

 

 

 

 

 

1

^

( в

+

І - О

^ - і -

+ ^2------------Ь ( 3

--------- +

 

 

 

 

 

 

( л - 1 )

 

( л - 2 )

 

 

 

+ U- (л -13 ) ■+

 

 

 

Ординаты

Уа

и ув

независимы,

поэтому

в соответствии с

(11.152)

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М'і

М

- (".+ !

~ °

- + > И 8а-

 

(11.153)

 

 

 

 

(я + 1)*

 

 

(д+1)2

Формула (11.153), как и (11,128), выражает влияние ошибок исходных данных.

В исследуемом створе п=15, поэтому при соблюдении ра­ венств (11.130) формула (11.153) примет вид

(11.154)

76


где

Qé = -±г / ( 1 6 - i f + i2 .

(IU55)

1 О

 

Коэффициенты Q'G, вычисленные по формуле (11.155), точно

равны коэффициентам Q6, полученным по формуле (11.132) и приведенным в табл. 12. Поэтому можно сделать выводы:

формулы (11.131) и (11.154), полученные разными путями, дают одинаковые результаты, что подтверждает их справедли­ вость;

оба пути вычисления ординат, рассмотренные для про­ грамм измерения полярных координат и наблюдений последова­ тельных створов, приводят к одним и тем же результатам; они применимы и для программы измерений биполярных координат.

§ 15. Уравнивание и расчет точности определения нестворностей с применением ЭВМ

К настоящему времени предложен ряд способов и программ створных наблюдений, различающихся применяемым оборудо­ ванием, геометрическими связями исходных, добавочных исход­ ных и контрольных пунктов и количеством измеряемых нествор­ ностей каждого пункта при проложении прямого (от А к В) и обратного (от В к А) ходов. Так, например, в трех программах, рассмотренных О. Д. Климовым [40], нестворность каждого кон­ трольного пункта относительно частных створов определяется от 2 до 6 раз.

Изобилие избыточных измерений затрудняет аналитическое получение строгих формул для вычисления уравненного значе­ ния нестворности каждого пункта и оценки точности ее опреде­ ления. Это затруднение может быть преодолено в случае при­ менения способа наименьших квадратов и электронно-вычисли­ тельных машин.

Если учесть, что для анализа горизонтальных смещений сооружений важно знать средние квадратические ошибки опре­ деления нестворностей каждого контрольного пункта, то станет очевидным, что уравнивание створных наблюдений удобнее выполнять параметрическим способом с вычислением весовых коэффициентов для каждого контрольного пункта. Переход от весовых коэффициентов Qu к средним квадратическим ошибкам mLi можно выполнить по известной формуле (§ 10)

 

(11-156)

где (.1 — средняя квадратическая ошибка

единицы веса.

В формуле для веса

 

=

(11.157)

77


удобно принять

 

/ С — Р* 0.4СЯ1т$АВ[км)>

(11.15b)

где т ’х — средняя квадратическая ошибка

измерения малых

углов при определении нестворности пункта С, расположенного строго в середине створа AB, выраженная в сек; SAB(HM)— длина створа AB.

Если нестворность пункта С (см. рис. 11) относительно створа AB определить с пунктов А и В измерением биполярных координат (расстояний sAi и sBi и малых углов и тг, обра­ зованных створом AB и направлениями АС и ВС), а затем полу­ чить средневзвешенное значение нестворности (см. формулы (11.82) и (11.83)), то

Q4C = /2 ,9 3 8 1 = 1,714.

(11.159)

В §§ 9 и 11 исходными для определения нестворностей кон­ трольных пунктов служили только пункты А и В закрепления створа, а в § 12 — пункты А и и все контрольные пункты. В программах, рассматриваемых в главах III и IV, в качестве исходных будут использоваться пункты А и В, добавочные исходные и контрольные пункты. Если пункты, послужившие исходными для определения нестворности некоторого пункта і

обозначить через / и J

(рис.

15),

то в

соответствии

с (11.27)

расчетная формула для тЬі,

входящей

в (11.157), примет вид

 

 

 

км)?

 

(11.160)

Qi = V

23,50456?

= 4,8486,,

(11.161)

 

 

su

 

 

(11.162)

 

 

 

 

 

тL — средняя квадратическая ошибка

определения

нествор­

ности по программе измерений полярных координат, выражен­

ная в

мм, /Пр — средняя

квадратическая ошибка

измерения

угла ß, выраженная в сек.

 

 

На

основании формул

(11.157), (11.158) и (11.160) будем

 

 

иметь

 

 

 

п 2 " 2 2

 

 

Ч іСт х

SAB (км)

 

 

Pt =

S;

 

 

Q]mci

 

 

’/У(KM)

(11.163)


Обозначив

 

 

<7.

(11.164)

 

 

после подстановки в (11.163) значений Q2C и Q

определяемых

соответственно по формулам (11.159) и (11.161), получим

2,9381sі4В(км)

 

Рі = 72-

 

 

 

 

23,5045/efs?

 

 

 

 

')J(KM)

 

Заменяя k2 в соответствии с формулой (11.162), окончатель-

но будем иметь

Рі =

 

 

(11.165)

где

 

 

Г2

0,125

 

 

 

 

(11.166)

 

р =

*

 

 

 

1

SAB

 

 

с-

 

 

 

 

2

и

 

отсюда

 

si J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(11.167)

 

 

SAB

 

 

Очевидно, что

чем меньше

Sji — расстояние от

инструмента

до контрольного

(определяемого)

пункта — по

сравнению с

sAB— длиной створа

AB, тем меньше k и, следовательно, боль­

ше F2 и Рі.

каждого пункта створа можно рассчитать

Величины F2 для

по формуле (11.166), или по аргументу k получить в прилож. 5.

Для

исследуемого

створа

(п=15)

величины k и F2, вычис­

ленные по формулам (11.167)

и (11.166), приведены в табл.

13.

 

 

 

 

 

 

Таблица

13

k

F‘

k

F*

k

F z

k

F2

0,0625

32

0,3125

1,28

0,5625

0,40

0,8125

0,18

0,125

8

0,375

0,89

0,625

0,32

0,875

0,16

0,1875

3,56

0,4375

0,65

0,6875

0,26

0,9375

0,14

0,25

2

0,5

0,50

0,75

0,22

1

0,12

По формулам

(11.164) — (11.167)

очень простополучить со­

вершенно строгое

значение веса

определения нестворности.

Применение этих формул имеет особенности:

— при тх :т$

=<7=1 формула (11.165) примет вид

 

Pl = F \

(11.168)

79