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
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) [Уа (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 ~ |
|
|
|
(д — 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) |
|
Уг— L2— 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 (Д |
|
|
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 <В 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 |
|
|
mß |
<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