重庆交通大学平差实习完全报告上.docx
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重庆交通大学平差实习完全报告上.docx
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重庆交通大学平差实习完全报告上
目录
第1部分:
概况.......................................................1
1.1实习名称....................................................2
1.2实习目的...................................................2
1.3实习要求....................................................2
第2部分:
控制网概况...................................................3
第3部分:
观测成果整理..................................................3
3.1平面控制网技术要求..........................................5
3.2水准测量技术要求............................................6
3.3外业观测数据整理............................................7
第4部分:
条件平差.....................................................10
4.1水准网条件平差.............................................10
4.2平面控制网条件平差和精度评定..................................15
第5部分:
间接平差.....................................................20
5.1水准网间接平差.........................................20
5.2平面网间接平差和精度评定......................................30
第6部分:
技术总结.....................................................36
第7部分:
实习小结.....................................................37
第8部分:
实习日志.....................................................38
第1部分概况
1.1实习名称:
《误差理论与测量平差基础》课程设计
1.2实习目的:
通过我们控制测量外业工作采集的数据,应用测量平差基础课程中所学的知识对数据进行处理,通过数据处理更好的理解测量平差的两个基本任务:
对带有观测误差的观测值,运用概率统计的方法消除它们之间的不符值,求出未知量的最可靠值;对测量成果进行精度评定。
通过平差作业进一步掌握平差的函数模型和随机模型的建立,掌握测量平差最常用的两种基础方法:
条件平差和间接平差,并对这两种方法的成果评定精度。
1.3要求及上交的资料:
1、控制网概况及测量数据的整理和检验;
2、列出条件平差和间接平差的函数模型并进行线形化,将线形化后的系数阵和常数向量列表;
3、采用条件平差和间接平差的方法求控制点的坐标平差值;
4、对控制点的坐标平差值进行精度评定,求出各点的点位中误差;对水准测量求各点高程平差值的高程中误差(只对间接平差要求,条件平差可不做);
5、对平面控制网间接平差法计算的点位,计算并绘制点位误差椭圆;
6、技术总结(或技术报告);
第2部分控制网概况
1.这次实习地方位于重庆交通大学校园内。
主要包括三个大圈构成闭合导线。
2.由于学校的人流和车辆比较多,参加测量实习的同学也比较多,共用控制点的时候较多。
实习起来也比较麻烦。
3.由于现在学校的控制点是新弄上的,和以前的控制点有一定距离,所以必需要用以前点的坐标来引出一个新的点的坐标。
4.平面控制网的布设方案:
整个测区共选控制点21个,转点2个,其中又包括3个闭合环,第一个环由7-11-26-14-20-21-28-19-12-7构成;第二个环由7-23-24-18-29-22-3-16-9-7构成;第三个闭合环由29-ZH1-4-25-13-5-ZH2-8-22-29构成。
标记详情见下图
重庆交通大学控制网简图:
第3部分:
观测成果整理
3.1平面控制网技术要求
导线测量主要技术要求
等级
方位角闭合差
(″)
每边测距中误差
测角闭中误差
(″)
导线全长相对闭合差
观测
次数
测
回
数
一测回读书较差
单程测回间较差
三
往返1次
2
5mm
24mm
(1)测距中误差计算:
测距单位权中误差:
——单位权中误差;
——各边往、返测距离较差;
——测距的边数;
——各边距离测量的权;
——各边测距中误差,根据测距仪的标称精度估算。
任一边的往测距离
或者返测距离
中误差估值:
任一边的平均水平距离
的中误差为:
注:
宾得全站仪测距标称精度为±(2+2PPM),但是因为距离较短,所以影响测距精度的主要是固定误差,因此测水平距离可以认为是等精度观测,即
均为1,求出的单位权中误差可视为各边的测距中误差。
(2)测角中误差的计算
测角中误差的计算:
——符合导线或闭合导线环的方位角闭合差;
——计算
时的测站数;
N——
的个数。
如控制为单一的闭合或符合导线,N为1。
3.2水准测量精度要求
二等水准测量观测精度要求
等级
最大视线长度
前后视距累积差
前后视距差
一测站观测两次高差之差
三
50
6.0
3.0mm
0.6mm
平差前计算每千米水准测量高差全中误差:
——高差全中误差(mm);
W——闭合差;
L——计算W时,相应的路线长度(km);
N——符合路线或闭合路线环的个数。
若进行往返观测,计算每千米水准测量的高差偶然中误差:
——高差偶然中误差(mm);
——水准路线往、返高差不符值(mm);
L——水准路线的测段长度;
n——往、返测的水准路线测段数。
3.3导线测量主要技术
水准测量成果整理计算表
点号
距离
m
观测高差m
高差改正数mm
改正高差
m
高程
m
备注
07
106.018
-0.708
+1
-0.707
265.722
11
265.015
V
126.489
5.431
+1
5.432
26
270.447
125.618
6.365
+1
6.366
14
276.813
A
54.322
2.635
+1
2.636
20
279.449
C
169.881
-5.958
+1
-5.957
21
273.492
E
38.006
-0.689
0
-0.689
28
272.803
G
72.859
-0.464
+1
-0.463
19
272.340
I
43.306
0.070
0
0.070
12
272.410
83.183
-6.689
+1
-6.688
07
265.722
53.998
0.026
+1
0.027
23
265.749
51.831
-2.218
+1
-2.217
24
263.532
148.086
-5.981
+2
-5.979
18
257.553
222.346
-0.580
+2
-0.578
29
256.975
144.480
-1.121
+2
-1.119
22
255.856
D
119.388
3.743
+2
3.745
03
259.601
112.508
6.719
+2
6.721
16
266.322
39.615
-0.572
+1
-0.571
09
265.751
V
58.039
-0.030
+1
-0.029
07
265.722
23
A
29
256.975
C
37.195
-5.587
+2
-5.585
ZH1
251.390
E
49.481
-0.430
+2
-0.428
04
250.962
G
78.674
1.665
+3
1.668
25
252.630
I
114.873
-0.164
+3
-0.161
13
252.469
79.708
-0.764
+3
-0.761
05
251.708
178.916
4.517
+3
4.520
ZH2
256.228
64.775
1.257
+3
1.260
08
257.488
92.258
-1.637
+3
-1.634
22
255.854
144.480
1.118
+3
1.121
29
256.975
D
控制测量成果表
控制点点号
X/m
Y/m
水准H/m
三角H/m
03
61201.594
64132.513
259.620
259.588
04
60992.830
63997.569
251.005
250.937
05
60837.730
64159.993
251.749
251.663
07
61365.777
64219.575
265.759
265.722
08
61072.131
64223.651
257.521
257.439
09
61309.850
64235.092
265.760
265.748
11
61335.537
64321.188
265.023
265.065
12
61410.985
64149.752
272..444
272.410
13
60890.309
64100.086
252.519
252.431
14
61577.374
64391.334
276.813
276.813
16
61273.711
64218.867
266.343
266.323
18
61301.227
63987.149
257.612
257.523
19
61454.077
64154.091
272.836
272.340
20
61581.374
64337.162
279.437
279..449
21
61562.697
64168.309
273.467
273.492
22
61082.205
64132.332
255.877
255.826
23
61338.291
64173.096
265.756
265.693
24
61302.898
64135.229
263.544
263.484
25
60914.758
63987.846
252.686
252.559
26
61455.032
64362.657
270.440
270.447
28
61526.925
64155.468
272.783
272.803
29
61078.883
63987.892
257..027
256.960
ZH1
61042.174
63993.883
251.368
251.370
ZH2
61012.462
64198.447
256.174
256.180
平差前导线近似处理表
表1—1
第4部分条件平差
4.1水准网条件平差
4.1.1公式汇编
函数模型为:
或
随机模型:
条件方程:
法方程:
法方程的解:
改正数方程:
观测量平差值:
4.1.2具体解算过程
1.根据控制测量集中实习外业采集的数据,高差观测值n=27,必要观测数t=23,多余观测r=4,列出条件方程:
,单位为mm.
2.定权,并组成法方程
由于等精度观测,权为1.即:
P=[100000000000000000000000000
010000000000000000000000000
001000000000000000000000000
000100000000000000000000000
000010000000000000000000000
000001000000000000000000000
000000100000000000000000000
000000010000000000000000000
000000001000000000000000000
000000000100000000000000000
000000000010000000000000000
000000000001000000000000000
000000000000100000000000000
000000000000010000000000000
000000000000001000000000000
000000000000000100000000000
000000000000000010000000000
000000000000000001000000000
000000000000000000100000000
000000000000000000010000000
000000000000000000001000000
000000000000000000000100000
000000000000000000000010000
000000000000000000000001000
000000000000000000000000100
000000000000000000000000010
000000000000000000000000001]
法方程为:
高差改正数:
,Q=E,
即V为:
改正后的高差:
(mm)
(m)
(m)
检验:
4.2平面控制网条件平差
单一闭合导线应有三个方程式:
1.多边形角度闭合条件2.X的坐标增量闭合条件3.y的坐标增量闭合条件。
即:
角度闭合条件方程为:
其中
坐标增量条件方程:
其中
其中
由于控制网由三个闭合圈构成。
圈一:
圈一导线近似处理表
该闭合环由线路由07→11→26→14→20→21→28→19→12→07构成
条件方程式为:
⑴vβ7+vβ11+vβ26+vβ14+vβ20+vβ21+vβ28+vβ19+vβ12+58=0秒
⑵
-0.543VD1-0.285VD2+0.945VD3+0.974VD4+0.075VD5-0.110VD6-0.941VD7-1.000VD8-0.995VD9-
*(-70.015vβ7-171.580vβ11-213.069vβ26-241.710vβ14-187.496vβ20-18.634vβ21-5.788vβ28-4.33vβ19)+45.342=0
(3)
0.839VD1+0.958VD2+0.328VD3+0.228VD4-0.998VD5-0.994VD6-0.338VD7-0.020VD8-0.100VD9-
*(45.342vβ7+75.557vβ11-43.975vβ26-166.327vβ14-170.401vβ20-151.714vβ21-115.948vβ28-43.089vβ19)-70.015=0
AV+W=0;
A=[111111111000000000;
0.00033940.00083180.0010330.0011720.0009090.000090340.000028060.0000210-0.2850.9450.9740.075-0.11-0.941-1-0.995-0.543;
-0.0002198-0.00036630.00021320.00080640.00082610.00073550.00056210.000208900.9580.3280.228-0.998-0.994-0.338-0.02-0.10.839]
V=[vβ7vβ11vβ26vβ14vβ20vβ21vβ28vβ19vβ12
VD1VD2VD3VD4VD5VD6VD7VD8VD9]T
W=[5845.342-70.015]T
V=P-1ATK=QATK
AQATK+W=0
Naa=AP-1AT
NaaK+W=0
P=[
。
又因为
Naa=AP-1AT
算得
Naa=9.00000.00440.0028
0.00440.81780.0441
0.00280.04410.6224
则
K=-6.4500
-61.7118
116.8924
V=QATK=[-6.4528-6.4604-6.4516-6.4418-6.4389-6.4325-6.4351-6.4416-6.445320.7313-3.1963-5.3529-19.4059-17.50442.9698
9.49987.954221.0532]Tmm
角度平差值为
闭合导线网条件平差成果表
平差前导线近似处理表
点
号
角度观测值
角度平差值
方位角
近似边长
平差后边长
△X
△Y
近似坐标
°′″
°′″
°′″
X/m
Y/m
12
1225518.
07
1633907
163390.5472
61365.777
64219.575
1063418.5472
105.964
105..9847
-30.2209
101.5850
11
923408
92341..5396
61335.562
64321.140
190820.0868
126.528
126..5248
119.5390
41.4849
26
1740336
1740329.5484
61455.094
64362.629
131149.6352
125.659
125.6536
122.3431
28.6896
14
810436
810429.5582
61577.446
64391.270
2741619.1934
54.366
54.3466
4.0561
-54.1930
20
1692510
169253..5611
61581.520
64337.056
2634122.7545
169.892
169.8745
-18.6639
-168.8426
21
1160336
1160329.5675
61562.833
64168.194
1994452.322
38.003
38.0060
-35.7631
-12.8389
28
1612011
161204..5649
61527.067
64155.348
1810456.8869
72.873
72.8825
-72.8618
-1.3743
19
1844016
184409..5584
61454.208
64153.890
185456.4453
43.306
43.3140
-43.0883
-4.3383
12
1171018
1171011.5547
61411.119
64149.560
1225518
83.183
83.2041
-45.2016
69.8276
07
61365.777
64219.575
检核:
163°39′0.5472″+92°34′1.5396″+174°03′29.5484″+81°04′29.5582″+169°25′3.5611″+116°03′29.5675″+161°20′4.5649″+184°40′9.5584″+117°10′11.5547″-1260°=0
-30.2209+119.5390-45.2016+4.0561-18.6639-35.7631-72.8618-43.0883+122.3431=0
101.5850+41.4849+28.6896+69.8276-168.8426-12.8389-1.3743-4.3383-54.1930=0
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