2.1. Схема полигонометрического хода 1-горазряда
Для составления схемы полигонометрического хода 1-го разряда необходимо воспользоваться данными измерений углов и линий, выданными преподавателем. Схема представлена на рис. 2.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||
Рис. 2.1. Схема полигонометрического хода 1-го разряда |
|
|||||||||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|||
|
2.2. Вычисление угловой невязки |
|
||||||||
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
||
Угловую невязку в ходе при левых измеренных углах вычисля- |
||||||||||
ют по формуле: |
n+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
|
β |
−(α |
|
−α |
|
)−1800 (n +1), |
(15) |
||
βпракт |
= ∑ |
|
|
|||||||
|
i=1 |
i зм |
|
|
кон |
|
нач |
|
|
|
где n – число измеренных сторон, βi – измеренные углы, αнач и αкон – |
|
дирекционныеСуглы на начальном и конечном пунктах хода. |
|
Вычисляют допустимую угловую невязку по формуле: |
|
fβдоп = 2 mβ n +1, |
(16) |
где n – количество станций, mβ – средняя квадратическая погрешность измерения угла в сети, для полигонометрии 1-го разряда – 5".
Сеть можно уравнивать, если выполняется условие
fβпрак ≤ fβ доп . |
(17) |
Для дальнейших уравнительных вычислений не требуется распределение невязки fβпрак в измеренные углы.
2.3. Вычисление рабочих координат пунктов и невязок в приращения координат полигонометрического хода
Дирекционные углы линий хода вычисляем по формуле
αi + 1 = αi + βi k - 180º k, |
(18) |
где αi, αi + 1 – дирекционные углы предыдущей и последующей линии; βi – измеренный угол; k = +1 при левых углах и k = –1 при правых углах; i = 1,2; n – текущий номер стороны хода.
Вычисленный дирекционный угол последней стороны αкон будет отличаться от исходного конечного дирекционного угла на величину
fβ. По полученным дирекционным углам вычисляют приращения ко- |
|||
ординат по формулам |
|
И |
|
|
Д |
|
|
|
|
(19) |
|
xi = si · cosαi ;, yi = si · sinαi . |
|||
Вычислив алгебраические суммыАприращений координат [Δx] и |
|||
[Δy], определяют невязки в пр ращениях fx и fy по формулам |
|
||
|
б |
|
|
f’x = [Δx] – (xкон – xнач); f’y = [Δy] - (yкон – yнач), |
(20) |
||
и |
|
|
|
С |
|
|
|
где xнач,yнач и xкон,yкон – координаты начального и конечного исходных пунктов. Штрихи у невязок означают, что они вычислены по неурав-
ненным за угловую невязку углам.
Рабочие координаты пунктов полигонометрического хода вы-
числяют по формулам |
|
xi+1 = xi + xi ; yi+1 = yi + yi,, |
(21) |
где i – порядковый номер стороны хода. |
|
Вычисленные координаты контролируют равенствами |
|
xкон(выч) – xкон(исх) = f'x; yкон(выч) – yкон(исх) = f'y. |
(22) |
По полученным значениям f'x и f'y вычисляют линейную абсолютную и относительную невязки хода по формулам
|
|
|
|
|
|
|
fотнос |
|
|
fабс = f |
′2 |
x + f |
′2 |
y ; fотнос = |
, |
(23) |
|||
|
|
[Si ] |
|||||||
где [S] – длина хода.
Относительная невязка хода не должна превышать допустимого значения, в нашем примере 1: 10000 для полигонометрии 1-го разряда.
Все предварительные вычисления оформляются в стандартную ведомость вычисления координат полигонометрического (теодолит-
ного) хода. |
|
|
|
|
|
|
|
И |
Таблица 12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Ведомость вычисления предварительных координат |
|
|
|||||||||||
|
|
|
полигонометрического хода |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Название |
Углы по- |
Дирекц. |
Длины |
|
cos αi |
|
Приращ. ко- |
Координаты, |
|||||||
пункт |
ворота |
углы |
|
линий |
|
|
|
ординат м |
|
м |
|||||
|
|
β |
α |
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
sin αi |
|
xi |
|
yi |
Xi |
|
Yi |
||
Сухой |
|
|
|
|
б |
Д |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
αнач |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пп 1 |
β1 |
|
и |
|
|
cos α1 |
|
|
|
X1 |
|
Y1 |
|||
|
|
|
α1 |
|
s1 |
|
|
sin α1 |
x1 |
|
y1 |
|
|
|
|
пп 2 |
β2 |
|
|
|
|
|
|
cos α2 |
|
|
|
X2 |
|
Y2 |
|
|
|
|
α2 |
|
s2 |
|
|
sin α2 |
x2 |
|
y2 |
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пп 3 |
β3 |
|
|
|
|
|
|
cos α3 |
|
|
|
X3 |
|
Y3 |
|
|
|
|
α3 |
|
s3 |
|
|
sin α3 |
x3 |
|
y3 |
|
|
|
|
пп 4 |
β4 |
|
|
|
|
|
|
cos α4 |
|
|
|
X4 |
|
Y4 |
|
|
|
|
α4 |
|
s4 |
|
|
sin α4 |
x4 |
|
y4 |
|
|
|
|
пп 5 |
β5 |
|
|
|
|
|
|
cos α5 |
|
|
|
X5 |
|
Y5 |
|
|
|
|
α5 |
|
s5 |
|
|
sin α5 |
x5 |
|
y5 |
|
|
|
|
пп 6 |
β6 |
|
|
|
|
|
|
cos α6 |
|
|
|
X6 |
|
Y6 |
|
|
|
|
α6 |
|
s6 |
|
|
sin α6 |
x6 |
|
y6 |
|
|
|
|
пп 7 |
β7 |
|
|
|
|
|
|
cos α7 |
|
|
|
X7 |
|
Y7 |
|
|
|
|
α7 |
|
s7 |
|
|
sin α7 |
x7 |
|
y7 |
|
|
|
|
пп 8 |
β8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X8 вы- |
|
Y8вычис |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чис |
|
|
|
|
|
αкон прак |
|
[s] |
|
|
[ |
xi] |
[ |
yi] |
|
|
|
|
Исток |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пп 8 |
|
|
αкон теор |
|
|
|
|
|
f абсол= |
|
X8 исход |
|
Y8 исход |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fотнос= |
|
f'Δx |
|
f'Δy |
||
невязки |
|
|
fβпрак |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4.Подсчет числа условий,возникающихвходе
исоставление соответствующего числа условных
инормальных уравнений коррелат
Число условий, возникающих в ходе, определяют по формуле
r = n′ – k, |
(24) |
где, n′ – число всех измерений; k – число неизвестных.
Число всех измерений равно сумме » сторон и n + 1 углов, то есть n' = 2n + 1.
Для схемы хода изображённого на рис. 2.1 n = 7, n+1 = 8, n' = 15. Число неизвестных координат k равно числу всех определяемых
пунктов хода, умноженному на два, так как у каждого пункта неизвестными являются абсцисса x и ордината y. Для данного полигонометрического хода k = 12, следовательно число условий, возникающих в полигонометрическом ходе, равно r = 15 – 12 = 3.
По числу условий составляют три условных уравнения |
|
|||||||
|
|
|
[νβ]+ fβ = 0 |
И |
|
|||
|
|
|
; |
|
||||
|
|
1 |
|
Д |
|
|||
[νs cos α]− |
|
[νβ (yn+1 − yi )]+ fx′ = 0; |
|
|||||
|
p |
|
||||||
|
|
|
А |
|
|
|||
|
|
1 |
|
|
||||
[νs sin α]− |
[νβ (xn+1 − xi )]+ f y′ = 0, |
(25) |
||||||
|
|
|
||||||
|
бp |
|
|
|||||
где vβ и vs – поправкиив углы и линии хода; |
|
|||||||
α – дирекционные углы линий; |
|
|
||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
fβ, f'x, и f'y – угловая и линейные невязки по осям координат; xi, yi – координаты точек хода;
xn+1–xi, yn+1–yi – разности абсцисс и ординат конечной точки хода и точек с номером i (i = 1, 2, …, n);
n– число сторон в ходе;
ρ– число секунд в одном радиане (206265″).
Для дальнейших вычислений поправки vs и невязки f'x,, f'y выражают в сантиметрах. Для приведения всех коэффициентов к близким величинам 1/ρ″ увеличивают в 100 000 раз, а разности координат
xn+1 – xi , yn+1 – yi уменьшают в это же число раз, т.е. выражают их в километрах.
Величину 100000/ ρ″ = 0,485 подставим в формулы (25) и получим три условных уравнения для полигонометрического хода в следующем виде
[vβ] + fβ″ = 0; |
|
[cosα · vs (cм)] – 0,485 [y8 – yi) км)v β″ ]+ f 'x(см) = 0; |
(26) |
[sinα · vs (cм)] + 0,485 [x8 – xi) км)vβ″]+ f 'y (см) = 0 . |
|
В полигонометрическом ходе при числе условий равному трём составляем три нормальных уравнения коррелат, общий вид которых следующий:
|
[qа1а1]k1 + [qa1a2]k2 + [qa1a3] k3 |
+ fβ″ = 0, |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
И |
(27) |
|
|
[qa1a2]k1 + [qa2a2] k2+ [qa2a3] kr + fx' = 0, |
|||||||
|
[qa1a3] k1 + [qa2a 3] k2 +[qa3a 3] k 3 + fy' =0 , |
|
||||||
|
|
|
|
Д |
|
|||
где q – обратный вес, k1,k2,k3 – коррелаты, |
fβ", fx', fy' – невязки. |
|
||||||
|
|
А |
|
|
|
|
||
|
2.5. Выполнение вспомогательных вычислений |
|
||||||
для определения коэффициентов условных и нормальных |
||||||||
|
уравнений коррелат и установление весов |
|
||||||
|
измеренных величин |
|
||||||
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
Для упрощен я дальнейших вычислений выполняют вспомога- |
|||||||
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
тельные вычислен я в журналебвычисления, установив перед этим ве- |
||||||||
са измеренных углов л н й. |
|
|
|
|
|
|
|
|
лам |
Веса измеренных углов и линий определяют по общим форму- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
= |
C |
; P = |
C |
, |
(28) |
|
|
m2 |
|
||||||
|
βi |
|
si |
|
m2 |
|
||
|
|
|
βi |
|
|
si |
|
|
где С – постоянная величина, коэффициент пропорциональности. При измерении линий светодальномером величину С принима-
ют равной mβ . В этом случае формулы (28) приобретают следующий вид:
|
|
|
|
m2 |
|
|
P |
=1 |
; P |
= |
βi |
. |
(29) |
|
||||||
βi |
|
si |
|
msi2 |
|
|
|
|
|
|
|
||