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
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