Алгоритмы уравнения свободных полигонометрических сетей с контролем грубых и систематических ошибок линейных измерений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.32, кандидат технических наук Швец, Сергей Владимирович

• Швец, Сергей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Швец, Сергей Владимирович

Введение

1. Анализ существующих разработок и постановка задачи

2.Предварительные сведения об уравнивании свободных сетей.

2.1. Общие задачи уравнивания.

2.2. Параметрический способ уравнивания

2.3. Рекуррентное уравнивание

2.4. Коррелатный способ уравнивания

2.5. Уравнивание свободных геодезических сетей 4 б

3. Новые разработки по уравниванию свободных сетей.

3.1. Уравнивание сетей с передачей исходных дирекционных углов на стороны полигонометрических ходов

3.2. Вставка свободных геодезических сетей в заданную систему координат с определением систематической ошибки линейных измерений

3.3. Алгоритм поиска грубых ошибок в полигонометрических сетях

3.4. Алгоритм вставки старых наземных сетей в обновленные с помощью GPS пункты каркасных построений

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Алгоритмы уравнения свободных полигонометрических сетей с контролем грубых и систематических ошибок линейных измерений»

В настоящее время в нашей стране происходит бурный всплеск геодезических работ, для которых применение свободных сетей наиболее обоснованно, с целью повышения точности. Большие перспективы для использования свободных геодезических сетей дают строительные работы, при которых нет необходимости привязывать локальные строительные сети к исходным пунктам. В этом случае привязка может деформировать сеть. Наблюдения за деформациями построенных сооружений, также целесообразно проводить с помощью построения свободных сетей, тем более что бывали случаи, когда построенные сооружения давали недопустимые деформации уже через несколько месяцев после завершения работ. Свободные сети также можно, а иногда и необходимо применять при уравнивании больших сетей разделенных на блоки, в которых может не оказаться исходных пунктов. В таком случае необходимо уравнивать блоки как свободные с временной фиксацией неизвестных и последующим ее удалением и объединением всех блоков в одну сеть с помощью связующих измерений. Развитие спутниковой геодезии поставило ряд новых проблем по обработке результатов GPS-измерений, с последующей вставкой результатов этих измерений в старые наземные сети и обновление этих сетей. Кроме того, свободные сети представляют собой более целостные построения, тогда как несвободные сети в действительности являются их частными случаями. Следует также отметить, что свободные сети не искажаются ошибками исходных данных, что особенно важно при обновлении старых сетей.

Также как и при проведении обработки измерений любых геодезических работ, при уравнивании свободных сетей возникает задача обнаружения и отбраковки измерений содержащих грубые и систематические ошибки. Этой проблеме и посвящена данная работа.

Заключение диссертации по теме «Геодезия», Швец, Сергей Владимирович

Заключение.

По результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Уравнивание полигонометрических сетей с угловой привязкой следует производить с передачей дирекционного угла на сторону хода, с точностью определяемой формулой (3.1.4). В этом случае уравнивание с введением в сеть дирекционных углов в качестве измерений, вместо примычных направлений приводит к одинаковым результатам.

2. Определение систематической ошибки линейных измерений следует производить посредством вставки свободных геодезических сетей в заданную систему координат.

3. В случае уравнивания кадастровой сети систематическую ошибку целесообразно определять только для линейных измерений в основной сети не вовлекая в эту процедуру линейные измерения, выполняемые для определения координат межевых пунктов. Из результатов видно, что приведенный алгоритм (см. разд.3.2) позволяет надежно определять систематическую ошибку измерений, а из приведенных примеров видно, что при вычислении площадей участков необходимо учитывать корреляцию координат пунктов. При уравнивании с псевдообратной матрицей С.К.О. значительно снижается.

4. Для определения систематических ошибок составлена программа, которая входит в программный пакет CADASTR.

5. Поиск грубых ошибок в полигонометрических сетях может проводиться до уравнивания по приведенным формулам. При этом грубая ошибка в необходимых измерениях будет определяться формулой д = -WjР, а грубая ошибка в избыточных измерениях будет равна невязке с обратным знаком. Приведенные формулы работают только для сетей полигонометрии.

6. Вставка старых наземных сетей в обновленные с помощью GPS пункты каркасных построений выполняется по следующему алгоритму. По старым координатам восстанавливаются измерения, не искажая их случайными ошибками. Затем следует уравнивание сети с учетом точности старых измерений, с целью вычисления матрицы обратных весов всех пунктов. Уравнивание сети следует выполнить как свободной с фиксацией минимального числа исходных координат. После этого следует вставить уравненную таким образом старую сеть в новую систему координат. При этом после вставки старой сети в каркасную сеть существенно повышается точность координат относительно их истинных значений.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Швец, Сергей Владимирович, 2005 год

1. В работе имеются ссылки:

2. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И. Практикум по ТМОГИ. М. «Недра» 1984.

3. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И. Голубев В.В. Уравнивание геодезических построений. М. «Недра»1989.

4. Васильева К. Систематизация и оценка методов для посредственного уравнивания свободных сетей. «Геодезия, картография и землеустройство», 1982, №6.

5. Zlatanov G. Уравнивание свободных сетей. «Наблюдения ИСЗ», 1982, №20.

6. Zhang Lianpeng, Tao Huaxue. Относительное уравнивание свободных сетей с дефектом ранга. «19 Congress Int. Feb. Surv. Helsinki. June 10-19»,1990, стр.463-464.

7. Ingeduld M. Практическое уравнивание свободных геодезических сетей. «Geod. a kartogr. obz.», 1982, №12.

8. Калюжин В. А. Уравнивание свободных геодезических сетей приближенным способом. «Вестник Сибирской Государственной Геодезической Академии», 1996, №1, стр.84-87.

9. Князев А.Г. О способах вычисления псевдообратной матрицы при уравнивании свободныхгеодезических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъемка», 1987, №5, стр.25-34.

10. Левчук Г.П., Новак В.Е., Лебедев Н.Н. Прикладная геодезия. М. 1993.

11. Матвеев С.И. Уравнивание свободных нивелирных сетей. «Труды Московского Института Инженеров Транспорта» №628, стр.52-54.

12. Матвеев С. И. Программа уравнивания свободных нивелирных сетей. «Геодезия и Фотограмметрия в горном деле», 1978, №5.

13. Маркузе Ю.И., Рабинович И.Е. Учет ошибок исходных данных с вырожденной корреляционной матрицей. «Труды по геодезии Вильнюсского Инженерно-Строительного института», 1982, стр.1117.

14. Маркузе Ю.И. Взаимосвязь процедур уравнивания свободных и не свободных геодезических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъемка», 1984, №3, стр.13-14.

15. Маркузе Ю.И. Алгоритмы для уравнивания геодезических сетей на ЭВМ. М. «Недра» 1989.

16. Маркузе Ю.И., Хоанг Нгок Ха. Вопросы комбинированного уравнивания наземных и спутниковых геодезических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1989, №1, стр.38-47.

17. Маркузе Ю.И. Основы уравнительных вычислений. М. «Недра» 1990.

18. Маркузе Ю.И., Хоанг Нгок Ха. Уравнивание пространственных измерений и спутниковых геодезических сетей. М. «Недра» 1991.

19. Маркузе Ю.И., Князев А. Г. Уравнивание свободных полигонометрических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Картография», 1992, №4, 12-15.

20. Маркузе Ю.И., Бойко Е.Г., Голубев В.В. Вычисление и уравнивание геодезических сетей. М. «Картгеоцентр-Геодезиздат» 1994.

21. Маркузе Ю.И., W. Welsch. Два алгоритма объединения наземных и спутниковых геодезических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1995, №2, стр.45-64.

22. Маркузе Ю.И. Поиск грубых ошибок при рекуррентном уравнивании наземных и спутниковых сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Картография», 1995, №11, стр.8-15.

23. Маркузе Ю.И. Обобщенный рекуррентный алгоритм уравнивания свободных и несвободных геодезических сетей с локализацией грубых ошибок. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 2000, №1.

24. Маркузе Ю.И., Шлапак В.В., Маркузе М.Ю., Швец С.В. Вставка свободных геодезических сетей в заданную систему координат с определением систематической ошибки линейных измерений. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 2001 №6, стр. 8-24.

25. Неумывакин Ю.К., Перский М.И., Геодезическое обеспечение землеустроительных и кадастровых работ. М. 1996.

26. Plewako Marek. Сравнение нескольких вычислительных методов уравнивания свободных геодезических сетей. «Zesz. Nauk. Geod.», 1989, №11, стр.141-147.

27. Saito Tsutomu. К уравниванию свободных геодезических сетей. «J. Geod. Soc. Jap.». 1984, №3.

28. Swiatek К. К последовательному уравниванию свободных сетей. «Allg. Vermess-Nachr.», 1983, №10.

29. Tao Benzao, Tang Shihua, Pi Xin. Уравнивание свободной сети с условиями. «Acta geodet. Et. Cartogr. Sin.», 1984, № 1, стр.60-68.

30. Швец С. В. Уравнивание сетей с передачей исходных дирекционных углов на стороны полигонометрических ходов. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъемка», №4 2001 с 26-31.

31. Маркузе Ю.И., Швец С.В. Алгоритм поиска грубых ошибок в полигонометрических сетях. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъемка», №2 2002 с 3-14.

32. В работе также использовались:

33. Blaha G. Свободные сети: решение под условием минимума нормы, как полученное по методу внутреннего уравнивания с ограничениями. «Bull. Geod.», 1982, №3.

34. Crosilla F. Усовершенствование способа выделения грубых ошибок в геодезических сетях согласно обобщенному критерию ortomax. «Manusck. Geod.», 1986, № 1, стр.38-47.

35. Molnar J. Уравнивание свободных геодезических сетей. «Geod. List», 1980, №4-6.

36. Раро Н.В. Расширенное уравнивание свободной сети с ограничениями. «Bull. Geod.», 1985, №4, стр.378-390.

37. Reishniann G. Внешняя и внутренняя точность в несвободных и свободных высотных сетях. «Vermessungstechnika», 1985, №4, стр.124-126.

38. Zeng Zhuogiao. Обсуждение использования уравнивания свободных сетей при анализе деформаций. «Acta geodet. Et. Cartogr. Sin.», 1985, №1, стр.41-50.

39. Атрошко E.K. Исследование и анализ точности определения осадок сооружения в свободных нивелирных сетях. «Бюллетень Института Инженеров Железнодорожного Транспорта». 1989.

40. Ванов Б. П. Способ определения значений ошибок исходных пунктов в линейно-угловых сетях поновым измерениям. «Геодезия, картография иземлеустройство», 1984, №5, стр.З-б.

41. Бывшев В.А. Об интерпретации результатов уравнивания свободных сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1985, №2, стр.7-14.

42. Васильева К. Обобщение и систематизация методов косвенного уравнивания свободных сетей. «Wiss. Arb. Nachricht. Vermessungsw. Univ. Hannover.», 1984, №5, стр.18-27.

43. Врачар К. Точность положения полигонометрических точек в ходе без измерения примычного угла. «Геодезическая служба», 1987, №48, стр.24-32.

44. Голубев В.В., Князев А.Г., Хоанг Нгок Ха. Об использовании рекуррентных алгоритмов уравнивания. «Известия ВУЗов. Геодезия и Картография», 1989, №4, стр.25-27.

45. Маркузе Ю.И. Рекуррентное уравнивание больших геодезических сетей с оценкой точности неизвестных без вычисления матрицы обратных весов (способ подвижного блока). «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1988, №5, стр.8-19.

46. Маркузе Ю.И. Хоа Ха Минь. Отбраковка грубых ошибок в рекуррентном алгоритме уравнивания триангуляции с исключением поправок ориентирования. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1991, №4, стр.3-11.

47. Маркузе Ю.И. Хоанг Нгок Ха. Два способа получения псевдообратной матрицы при уравниваниисвободных сетей с применением рекуррентной формулы. «Известия ВУЗов. Геодезия и

48. Аэрофотосъёмка», 1985, №1, стр.14-29.

49. Маркузе Ю.И., Хоа Ха Минь. Рекуррентное уравнивание геодезических сетей с применением метода квадратных корней. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1991, №6, стр.3-11.

50. Матвеев С.И. Единый подход к уравниванию свободных геодезических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Картография», 1985, №7, стр.6-11.

51. Матвеев С. И. Геометрические аспекты уравнивания свободных геодезических сетей. «Известия ВУЗов. Геодезия и Картография», 1984, №9, стр.8-13.

52. Монин И.Ф. К теории параметрического уравнивания свободных геодезических сетей. «Геодезия, Картография и Аэрофотосъёмка», 1990, №51, 65-72.

53. Наджем М.В. Уравнивание свободных нивелирных сетей с помощью псевдообратной матрицы. Санкт-Петербургский Горный Институт. 1992.

54. Рабинович Е.И. особый случай уравнивания свободной радиально-кольцевой сети трилатерации с применением g-обратных матриц. «Известия ВУЗов. Геодезия и Аэрофотосъёмка», 1979, №6.

55. Тулупов М.Ю. Использование метода Гревилля при уравнивании свободных пространственных геодезических построений. «Геодезия и Фотограмметрия в горном деле», 1990, стр.18-20.