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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 87

Скачиваний: 0

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

окажется, что ошибка определения нестворностей этих пунктов не всегда является максимальной, поэтому точность определе­ ния нестворностей по некоторым программам будет завышен­ ной. С целью более детального изучения точности определения нестворностей в каждой четверти створа предусмотрено наблю­ дение еще двух пунктов (1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 5), делящих створы Af, fD и т. д. на две равные части. В результате такой расстановки контрольных пунктов с достаточной подробностью характеризуется точность определения нестворностей во всех программах, а длины получающихся при этом створов состав­ ляют

SAf ~

S/D ~ SDk ~~

. . = s rß = 0 ,125Sy4B

SH1 =

Sl / = S/2:= •

• = S8 ß = 0 >0625SHB-

Если сгущение контрольных пунктов на створе продолжить, то s — расстояние между двумя соседними пунктами составит

 

 

 

s =

 

,

 

 

(II.30)

а коэффициент

вычисляемый по формуле (11.26), будет равен

 

 

 

ki =

п+ 1

 

 

(11.31)

В исследуемой модели створа /г= 15, поэтому

 

 

 

 

 

 

s = п + 1 =

0,0625sлв,

 

(11.32)

 

 

 

ki =

0,0625г.

 

 

(11.33)

Для

исследуемой

модели

створа

(гг=15) коэффициенты

ki,

вычисленные по формуле (II.33), приведены в табл. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

І

k.

І

k -

 

І

k.

І

k.

 

L

1

 

1

1

 

1

0,0625

3

0,3125

5

0,5625

7

0,8125

f

0,125

k

0,375

 

p

0,625

Г

0,875

2

0,1875

4

0,4375

6

0,6875

8

0,9375

D

0,25

C

0,5

 

E

0,75

 

 

 

Если нестворности всех контрольных пунктов исследуемого створа (см. рис. 10) определять с одной постановки теодолита на пункте А, то коэффициенты Qt-, вычисленные по формуле (11.28), получат значения, приведенные в табл. 5 (вариант 9.1).

43


 

 

 

 

 

 

 

Таблица

5

 

 

 

 

Номера

контрольных

пунктов

 

 

Вариант

Количество

 

 

 

 

 

 

 

 

углов N

t/a

І / г

2/7

D / E

3/6

k/ p

4/5

С

 

 

 

 

0 ,30

0,61

0,91

1,21

1,52

1,82

2,12

 

9.1

15

4 ,54

4,2 4

3,9 4

3,64

3,33

3,03

2,42

 

 

2,7 3

 

В варианте 9.1 для определения нестворностей п= 15 кон­ трольных пунктов измеряется Л'=15 малых углов.

Особенность полученных коэффициентов Q,-, характеризую­ щих среднюю квадратическую ошибку тЬ£ определения не­

створностей контрольных пунктов исследуемого створа, состоит в том, что величина их возрастает прямо пропорционально уве­ личению коэффициента fei, вычисляемого по формуле (11.26). Так, например, Qi для пунктов 8, г и 7 соответственно в 4,54:0,30=15, 4,24:0,61=7 и 3,94:0,91=4,33 раза больше по сравнению с Qi пунктов 1, f и 2.

Возможен и вариант 9.2, в котором нестворности контроль­

ных пунктов 1, f,

..., 4 и С определяются с исходного пункта А,

а пунктов 8, г, . .

р и 5 — с исходного пункта В. В этом вариан­

те коэффициенты Q, для пунктов 1 и 5, f и г, 2 и 7 и т. д. соот­ ветственно будут 0,30; 0,61; 0,91; ... (см. табл. 5). Сопоставле­ ние вариантов 9.1 и 9.2 дано в § 12.

Общий недостаток вариантов 9.1 и 9.2 состоит в том, что нестворность L,-, вычисляемая по формуле (11.19), определяется только один раз, т. е. бесконтрольно.

Учитывая эти недостатки, программа измерений полярных координат может иметь ограниченное применение и только при небольшом значении fe) и малой длине створа AB.

§ 10. Оценка достоинств способов, программ, вариантов и циклов

определения нестворностей

Сравнением величин ошибок піі.., вычисленных по формуле типа (11.27), для каждого способа, программы, варианта и цик­ ла створных наблюдений можно получить показатели, характе­ ризующие точность определения нестворностей только отдель­ ных контрольных пунктов, по которым ничего нельзя сказать о достоинствах данного способа, программы, варианта или цикла створных наблюдений в целом, поэтому исключается возмож­ ность сопоставления их достоинств. Такие же затруднения встречались в оценке триангуляционных, полигонометрических и нивелирных работ, но были преодолены вычислением средней квадратической ошибки измерения углов в триангуляции и поли-

44


тонометрии по материалам уравнивания, средней квадратиче­ ской ошибки определения превышений на 1 км нивелирного хода. Имея эти показатели, можно сравнивать результаты по­ строения отдельных видов сетей, относить их к определенному классу и т. д. Следовательно, возникает необходимость в полу­ чении формул для оценки точности определения нестворностей в целом по данному варианту, способу, программе или циклу наблюдений, по которым можно выявить достоинства способов, программ, вариантов и циклов створных наблюдений.

Известно, что mL. — средняя квадратическая ошибка любого уравненного элемента вычисляется по формуле

mLi = |і V O i i ,

где р, — средняя квадратическая ошибка единицы веса, а Qu — весовой коэффициент, получаемый из решений нормальных уравнений.

Допустим, что

Р' = Q-iC/Пр sAB (км),

тогда

. m Li - m l SAB (км) V Q U Q 24C *

На основании последнего выражения и формулы типа (И.27) будем иметь

Qi = V Quote ■

Численное значение Q4C получено в § 11. Если условно при­ нять

т Ь SAB (км) = 1 ’

 

то на основании двух последних формул получим

 

т

= Qi,

 

т. е. Qi — условная средняя

квадратическая ошибка

определе­

ния нестворности.

 

2, ..., п)

Имея ошибки независимых измерений тЬі (г=1,

оценку точности определения нестворностей в целом по данно­ му варианту, способу, программе или циклу створных измере­ ний, по мнению автора, можно выполнить по формуле

т.

т \ + т \ - \ - . . . + т%

(11.34)

п

 

 

Так как ----

есть квадрат среднего значения средней квад-

п

 

 

ратической ошибки, то mL — средняя квадратическая ошибка


определения нестворностей в целом по данному способу, про­ грамме, варианту или циклу створных измерений.

На основании формулы типа (11.27) формула (11.34) примет вид

 

 

Q, + Qi +

+ Qi

 

mL = mp *АВ (км)

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

т. = Q, та s

 

(11.35)

 

 

ß

J AB (км)

 

 

где

 

Qi + Qi + −

 

 

 

 

 

+ Q-n

 

(11.36)

і

=

| /

 

 

 

 

 

Под Qi,

Q2 ,

.... Q„, входящими в формулу (11.36),

пони­

маются коэффициенты, приведенные в табл. 5 для контрольных,

пунктов 1, f, 2, D,

... (см. рис. 10).

то ML—

Если

в (11.35)

условно принять, что tn^ SAB ( к м ) = 1,

= QL, т .

е. коэффициент QL является условной средней

квадра­

тической ошибкой определения нестворностей в целом по дан­ ному варианту, программе или циклу наблюдения нестворно­ стей.

Коэффициент QL, вычисляемый по формуле (11.36), характе­ ризует лишь уровень точности определения нестворностей, до­ стигнутый в данном варианте или цикле створных наблюдений, но по его значению нельзя сделать выводов о достоинствах ва­

рианта, программы, способа или цикла наблюдений.

Дело

в

том, что для определения нестворностей

/г = 15

контрольных

пунктов в варианте 9.1 измеряется N=15 малых углов, а в не­

которых вариантах главы IV для определения

 

нестворностей

этих же 15 контрольных пунктов измеряется до

100

и

более-

малых углов. Очевидно, что в варианте, имеющем большое N,.

получим малую величину QL и, наоборот,

в варианте с

малым

N получим большое значение QL - Э т и важные

обстоятельства-

формулами (11.35) и (11.36) не учитываются,

и

поэтому

по>

значениям QL нельзя выявить достоинств вариантов и программ

створных наблюдений.

 

 

 

 

 

 

Напишем

 

 

 

 

 

 

Р =

 

 

 

 

(И.37)

m L

 

 

 

 

 

 

где mL— средняя квадратическая ошибка определения нествор­ ностей в целом по данной программе, варианту и способу створ­ ных наблюдений, вычисляемая по формуле (11.35).

После деления обеих частей формулы (11.37) на N — коли-

46


чество малых углов, измеренных в данной программе или в ва­ рианте, получим формулу

Р_

(11.38)

Nml N ’

вкоторой под Рр понимается коэффициент — условный вес опре­

деления нестворностей, приходящийся на один измеренный ма­ лый угол.

Очевидно, что чем меньше т\ при данном N и чем меньше N при данном т \л тем больше ,рр. Таким образом, сравнением ,рр, полученных для разных вариантов, программ, способов и

циклов наблюдений, можно выявить оптимальный из них, обес­ печивающий при минимальном количестве N получение наи­ меньшей mL.

Если принять

 

с = 50т,

S AB ( к м )

 

 

(11.39)

а m l заменить

в соответствии с

(11.35),то формула

(11.38) при­

мет вид

 

 

 

 

 

 

 

 

Pß =

50

 

 

 

(11.40)

 

m l

 

 

 

 

 

 

 

 

На основании (11.36) формула (11.40) примет

окончатель-

иый вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

50 п

 

 

 

(Н.41)

 

 

_

N2Q2

 

 

 

 

 

 

 

где EQ2 = Q2+Q 5 + .. .+ Q“,

т. е. та

же величина,

что

в числи­

теле формулы

(11.36).

вычисляемым по формуле

(11.41), и

Отметим, что между

р, входящим в известную формулу

т = ц п

, нет ничего об­

щего.

 

 

 

разделить

на

W — сумму

Если обе части формулы (11.37)

затрат по данному варианту или способу геодезических по­ строений, то получим pw — условный вес, приходящийся на еди­ ницу затрат. Автор полагает, что по такой формуле можно было бы сравнивать достоинства способов создания плановых и вы­ сотных сетей, геодезических строительных сеток и т. п.

В оригинальности формулы (11.41) читатель сможет легко убедиться, ознакомившись с результатами исследований, изло­ женных в данной работе. Используя эту формулу, автору уда­ лось весьма просто решить ряд сложных вопросов по оптимиза­ ции створных наблюдений.

47