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水准网算例

下一节:讨论1-条件平差的产生

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我们本节课的主讲内容是条件平差水准网算例

首先我们来回顾一下条件平差的计算步骤

条件平差的计算步骤有几个呢 五个

第一个呢,我们是要根据几何模型来确定必要观测值个数

进而知道它的多余观测值个数

列出r平差值条件方程

第二部为组法方程

第三步,我们由法方程解出联系数K

第四部呢,我们来计算出观测值的改正数

进而计算出观测值的平差值

第五步,我们进行验证

那本节课呢,我们以一个水准网算例来去学习一下,掌握一下条件平差的计算步骤

好,我们可以看一下如图所示的水准网示例

那么在这个事例中呀,大家会看到AB是我们的已知高程点

我们观测了12345 七段高差观测值

我们要求呀,采用条件平差的方法来计算出高程平差值

已知数据和观测数据如下表所示

我们第一列和我们的第二列我们的第三列

分别是我们路线编号,高差的观测值以及该段高差的水准路线的长度

好 第四五六照此

那么已知点的数据在最后一列

那我们就进入第一步

我们来分析一下

在我们这个水准网

我们必要观测值的个数等于多少呢

我们有待定点三个

C D E

也就是说必要观测值个数等于t

又知道观测值个数7

所以我们什么呢,知道了r等于4

我们列出四个平差值条件方程式如下

好,那我们有一个标号,大家注意一下

那么标号呢,我们123

分别指的是一个闭合水准路线

比如说第一个水准路

它经由A点,C点,D点回到了A点

那我们列出来的平差值条件方程就是h1的平差值

减去h2的平差值加上h3的平差值等于零

如下均如此列立

那最后一个呢,我们可以看到

是一个由已知点A到另一个已知点B

他们所形成一个符合条件式

那怎么办

我们把什么呢

把我们的hi的平差值等于hi的观测值

加上其改正数

带入我们平差值条件方程

我们得到了什么,我们改正数条件方程

那么在这个方程中呀

我们说v就是我们要的求了是不是

那其中有一个什么项呢

有一个W项

我们把它称之为什么 对 称之为闭合差项

闭合差项呢,就是我们函数的近似值的赋值

什么是函数的近似值还记得吗,我们前面讲过了

也就是说,在平差值条件方程式中我们带入的是观测值

再将其加以负号,就是我们的闭合差项

这里需要提醒大家一下了

也就是说我们可以看到在水准网势力中

我们闭合差项的单位都是以毫米为单位的

那一般情况下像这种小型的水准网

我们均是以毫米为单位来计算闭合差相

对于一些比较大型的我们最多用到分米

中型的呢我们有厘米

基本上就是这样的三个单位希望大家注意一下

我们把我们闭合差项带到我们改正数条件方程中

我们就得到了改正数条件方程的什么呀,纯量形式

并且有了具体的数值

以下呢,我们来去解它

解的时候呢,还记得吧,我们要把它写成什么呢

矩阵形式

写成矩阵形式就是A等于r乘以n维的

这里的R是多少呢 4

这里的N是多少呢 7

所以Aj矩阵呢就是一个四乘以七维的

那我们自由项呢

是一个四乘以一维的 好

如此我们得到了改正数的条件方程

下一步呢,我们来组法方程

法方程中我们说需要什么

需要A系数阵 P权阵W闭合差项

这里我们有了A阵,有了W向量

我们来确定权阵

那我们这里去想一下水准网中如何确定权呢

如图所示的水准示例

定权公式我们在第一章中曾经学过

这里呢我们令每公里观测高差为单位权观测值

好 那定权公式就简单起来了

那我们的权Pi就等于观测高差

它所在水准路线长度的导数值

因此上我们看一下我们在右下角所示的水准路线长度表中

那我们就可以计算出每测段的高差的全职

为P1到P7

又因为呢他是独立观测值

我们可以确定什么呢它的权阵为多少

这里呢我们知道我们在我们法方程中要的是权阵的逆阵

所以我们直接把权逆阵写出来了

也就是说不用求1.1分之一等于多少啦

如下呢,就是我们的权逆证

好 在法方程中的A P W都准备好了

下一步呢,我们就要看如何解呢

我们把我们的已知的数据带进去

算出我们法方程的系数

它等于这样的一个四乘四的矩阵

带到我们法方程式中

我们就会得到了如我们图中所示的

右上角的这样的一个法方程式

好 第三步呢,我们则是解法方程

我们来知道,现在呢,我们都说用什么Excel呀

或者matlab啊来解决这样的一些矩阵

那这个呢,就是大家需要用软件的过程中了

好 如此呢 我们可以结出连系数K

连系数K一解出来,我们就说关键的一步

做完了,下面呢,我们最好把我们的

V等于P-1 A T K中带入我们解算出来的K值

这样呢,我们就可以得到了我们观测值的改正数

好,这里还是强调大家注意什么呢

注意单位,因为我们的K是什么呢

毫米为单位的,所以我们计算出来的V

也是以毫米为单位的

那我们在计算测段高差平差值的时候

大家就注意了,因为我们观测值呢,是以米为单位给出来的

那我们算出来的改正数是以毫米为单位的

大家需要注意如下,那到第四步

我们是不是已经解算出来了什么呢

解算出来了,我们观测值的平差值

那有了观测值的平差值

你要计算出来未知点的高程值是不是非常容易

所以我们说到这儿呢,我们基本上可以主要的问题就解决了

那剩下什么呢,就是我计算的是否正确

所以别忘了第五部什么呢

我们需要把我们的观测值的平差值带入平差值条件式方程中

也就是A乘以L的平差值加上A0等于零

这个式子中 我们来验证其正确性

好,那我们这个例子中呀,验证的结果正确

这个呢,就是我们学习的第一个用严密平差

条件平差的方法来解决水准网如何进行平差的问题

我们再来看一下,这是我们的题

这是我们的图,还有我们的已知数据

回想一下我们的五个计算步骤,12345

不知道大家掌握了没有 好,我们这节课就到这里

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第一章 测量误差及其传播律

-§1.1 测量误差及其分类

--内容提要

--测量误差

--课程的目的、意义及学习方法

--讨论1-为什么学习这门课程?

--讨论2-学习这门课的意义

--教材~1.1 观测误差及其分类

--教案~1.1 测量误差及其分类

-作业--§1.1 测量误差及其分类

-§1.2 偶然误差的概率特性

--内容提要

--偶然误差的概率特性

--讨论-偶然误差特性之间的关系

--教材~1.2 偶然误差规律性

--教案~1.2 偶然误差的概率特性

-作业--§1.2 偶然误差的概率特性

-§1.3 精度及其衡量指标

--内容提要

--衡量精度的指标

--精度、准确度、精确度

--讨论--精度、准确度、精确度

--教材~1.3 衡量精度的指标

--教案~1.3 衡量精度的指标

-作业--§1.3 精度及其衡量指标

-§1.4 协方差传播律

--内容提要

--协方差与相关

--协方差传播律的概念

--线性函数的协方差传播(一)

--线性函数的协方差传播(二)

--非线性函数的协方差传播

--协方差传播律的应用

--讨论1-协方差传播律的不同表达

--教材~1.4 协方差传播律及其应用

--教案~1.4 协方差传播律

-作业--§1.4 协方差传播律

-实验1 Excel中的矩阵运算

--实验1-excel中的矩阵运算

--教案~实验一

-§1.5 权与常用的定权方法

--内容提要

--权与单位权

--测量中常用的定权方法

--讨论1-权的意义

--讨论2-常用定权方法的特点

--教材~1.5 权与常用的定权方法

--教案~1.5 权与常用的定权方法

-作业--§1.5 权与常用的定权方法

-§1.6 协因数及其传播律

--内容提要

--协因数阵

--协因数传播律

--讨论1-协因数传播律的表述

--讨论2-协方差传播律与协因数传播律的关系

--讨论3-中误差、协因数与权三者之间的作用和关系

--教材~1.6 协因数与协因数传播律

--教案~1.6 协因数传播律

-作业--§1.6 协因数及其传播律

-实验2 MATLAB的矩阵运算

--实验二 MATLAB的矩阵运算

--教案~实验二

-§1.7 由真误差计算中误差及应用

--内容提要

--由真误差计算中误差

--由真误差计算中误差的实际应用

--讨论1-不等精度的观测值化为等精度

--讨论2-双观测值的特点及作用

--教材~1.7 由真误差计算中误差及应用

--教案~1.7 由真误差计算中误差及其应用

-作业--§1.7 由真误差计算中误差及应用

-§1.8 系统误差的传播

--内容提要

--系统误差的传播

--讨论-系统误差的传播

--教材~1.8 系统误差的传播

--教案~1.8 系统误差的传播

-作业--§1.8 系统误差的传播

第二章 平差的数学模型与最小二乘原理

-§2.1 测量平差概述

--内容提要

--测量平差概述

--讨论1-测量几何模型确定

--讨论2-多余观测作用

--教材~2.1 测量平差概述

--教案~1.1 测量平差概述

-作业--§2.1 测量平差概述

-§2.2 测量平差的数学模型

--内容提要

--条件平差函数模型

--附有参数的条件平差函数模型

--间接平差函数模型

--附有限制条件的间接平差函数模型

--测量平差的函数模型对比分析与随机模型

--讨论-5种函数模型之特点

--教材~2.2 测量平差的数学模型

--教案~2.2 测量平差的数学模型

-作业--§2.2 测量平差的数学模型

-§2.3 函数模型的线性化

--内容提要

--测量平差函数模型的线性化

--讨论-泰勒公式的应用

--教材~2.3 函数模型的线性化

--教案~2.2 测量平差函数模型线性化

-作业--§2.3 函数模型的线性化

-§2.4 最小二乘原理及其应用

--内容提要

--最小二乘原理

--最小二乘原理在测量平差中的应用

--讨论-最小二乘的含义

--教材~2.4 最小二乘原理及其应用

--教案~2.4 最小二乘原理及其在测量平差中的应用

-作业--§2.4 最小二乘原理及其应用

第三章 条件平差

-§3.1 条件平差原理

--内容提要

--平差值求取原理

--条件平差的计算步骤

--水准网算例

--讨论1-条件平差的产生

--讨论2-基础方程的建立

--教材~3.1 条件平差原理+精度评定

--教案~3.1 条件平差原理

-作业--§3.1 条件平差原理

-§3.2 条件方程

--内容提要

--不同类型控制网条件方程数的确定

--水准网条件方程

--自由测角网条件方程

--附合测角网条件方程

--测边网条件方程

--讨论1-条件方程的种类

--讨论2-条件方程的不唯一性

--教材~3.2 条件方程

--教案~3.2 条件方程

-作业-§3.2 条件方程

-§3.3 导线网条件平差计算

--内容提要

--导线条件平差方程数的确定

--附合导线方位角条件方程

--附合导线坐标条件方程

--单一闭合导线条件方程

--导线条件平差的定权方法

--导线条件平差实例

--讨论-导线的条件方程特点

--教材~3.3 导线网条件平差

--教案~3.3 导线网条件平差

-作业--§3.3 导线网条件平差计算

-§3.4 精度评定

--内容提要

--条件平差单位权中误差的计算

--条件平差模型中的协因数阵

--条件平差方法中平差值函数的协因数阵

--讨论1-精度评定的范畴

--讨论2-精度评定与协方差/协因数传播律的关系

--教材~3.4 条件平差的精度评定

--教案~3.4 精度评定

-作业--§3.4 精度评定

-§3.5 附有参数的条件平差

--内容提要

--附有参数的条件平差原理

--附有参数的条件平差的精度评定

--附有参数的条件平差计算实例(1)

--讨论-附有参数的条件平差与条件平差的区别与联系

--教材~3.5 附有参数的条件平差

--教案~3.5 附有参数的条件平差

-作业--§3.5 附有参数的条件平差

-§3.6 条件平差估值的统计性质

--内容提要

--条件平差估值的统计性质

--讨论-平差成果具有的统计性质

--教材~3.6条件平差估值的统计性质

--教案~3.6 条件平差估值的统计性质

-作业--§3.6 条件平差估值的统计性质

第四章 间接平差

-§4.1 间接平差原理

--内容提要

--间接平差--求平差值一般原理

--间接平差计算步骤

--讨论1-间接平差与附有参数的条件平差的区别

--讨论2-间接平差的特征

--教案~4.1 间接平差原理

-作业--§4.1 间接平差原理

-§4.2 误差方程

--内容提要

--参数选取

--测角网观测方程的组成

--测角网误差方程

--测边网观测方程组成

--测边网误差方程

--边角网间接平差算例

--讨论-间接平差与条件平差的比较

--教材~4.2 误差方程

--教案~4.2 误差方程

-作业--§4.2 误差方程

-§4.3 精度评定

--内容提要

--单位权中误差及协因数的计算

--参数函数的精度评定

--讨论-间接平差法精度评定的方便性

--教材~4.3 精度评定

--教案~4.3 精度评定

-作业--§4.3 精度评定

-§4.4 附有限制条件的间接平差

--内容提要

--附有限制条件的间接平差原理

--附有限制条件的间接平差的精度评定

--附有限制条件的间接平差实例

--附有限制条件的间接平差公式汇编

--讨论-附有限制条件的间接平差

--教材~4.4 附有限制条件的间接平差

--教案~4.4 附有限制条件的间接平差

-作业--§4.4 附有限制条件的间接平差

-§4.5 间接平差估值的统计性质

--内容提要

--间接平差估值的统计性质(一)

--间接平差估值的统计性质(二)

--间接平差估值的统计性质(三)

--讨论-四种平差方法的统一性

--教材~4.5 间接平差估值的统计性质

--教案~4.5 间接平差的统计性质

-作业--§4.5 间接平差估值的统计性质

-实验3 科傻平差软件简介

--实验三—科傻平差软件简介

--教案~实验3

第五章 误差椭圆

-§5.1 概述

--内容提要

--点位真误差

--点位方差

--讨论1-点位中误差的特质

--讨论2-点位中误差的局限性

--教材~5.1 概述

--教案~5.1概述

-作业--§5.1 概述

-§5.2 点位误差

--内容提要

--点位中误差的计算

--任意方向φ上的位差

--位差的极大值和极小值

--以极大值E和极小值F表达任意方向上的位差

--讨论1-任意方向上的位差(中误差)

--讨论2-点位位差极大值与极小值的计算

--教材~5.2 点位误差

--教案~5.2 点位误差

-作业--§5.2 点位误差

-§5.3 误差曲线

--内容提要

--误差曲线

--讨论-误差曲线的特征

--教材~5.3 误差曲线

--教案~5.3 误差曲线

-作业--§5.3 误差曲线

-§5.4 误差椭圆

--内容提要

--误差椭圆

--误差椭圆实例

--讨论-误差椭圆与误差曲线

--教材~5.4 误差椭圆

--教案~5.4 误差椭圆

-作业--§5.4 误差椭圆

-§5.5 相对误差椭圆

--内容提要

--相对误差椭圆

--讨论-误差椭圆与相对误差椭圆

--教材~5.5 相对误差椭圆

--教案~5.5 相对误差椭圆

第六章 误差分布与平差参数的统计假设检验

-§6.1 概述

--内容提要

--误差分布与平差参数的假设检验概述

--讨论-两类错误

--教材~6.1 概述

--教案~6.1 概述

-作业--§6.1 概述

-§6.2 常用的参数假设检验方法

--内容提要

--u检验方法

--t检验法

--χ2检验法

--F检验法

--讨论-常用假设检验的适用性

--教材~6.2 常用的参数假设检验方法

--教案~6.2 常用的参数假设检验方法

-作业--§6.2 常用的参数假设检验方法

-§6.3 误差分布的假设检验

--内容提要

--误差分布的假设检验(一)

--误差分布的假设检验(二)

--讨论-误差分布检验的用途

--教材~6.3 误差分布的假设检验

--教案~6.3 误差分布的假设检验

-作业--§6.3 误差分布的假设检验

-§6.4 平差参数的显著性检验

--内容提要

--平差参数显著性检验概述与检验方法

--平差参数显著性检验实例

--讨论-平差参数检验与常用参数检验

--教材~6.4 平差参数的显著性检验

--教案~6.4 平差参数的显著性检验

-作业--§6.4 平差参数的显著性检验

-§6.5 后验方差的检验

--内容提要

--后验方差检验的基本思想

--后验方差检验的实例

--讨论-后验方差检验的用途

--教材~6.5 后验方差的检验

--教案~6.5 后验方差的检验

-作业--§6.5 后验方差的检验

第七章 近代平差

-§7.1 序贯平差

--内容提要

--序贯平差原理

--序贯平差精度评定

--序贯平差实例

--讨论-序贯平差的增益矩阵

--教材~7.1 序贯平差

--教案~7.1 序贯平差

-作业--§7.1 序贯平差

-§7.2 秩亏自由网平差

--内容提要

--秩亏自由网概述

--秩亏自由网平差的直接解法

--秩亏自由网平差的附加条件解法

--秩亏自由网平差的精度评定

--秩亏自由网平差实例

--讨论1-秩亏自由网概念

--讨论2-秩亏自由网平差的准则

--教材~7.2 秩亏自由网平差

--教案~7.2 秩亏自由网平差

-作业--§7.2 秩亏自由网平差

-§7.3 附加系统参数的平差

--内容提要

--附加系统参数的平差

--附加系统参数的平差实例

--讨论-附加系统参数的平差的特征

--教材~7.3 附加系统参数的平差

--教案~7.3 附加系统参数的平差

-作业--§7.3 附加系统参数的平差

-§7.4 方差分量估计

--内容提要

--赫尔默特方差分量估计原理

--赫尔默特方差分量估计应用

--讨论-方差分量估计的意义

--教材~7.4 方差分量估计

--教案~7.4 方差分量估计

-作业--§7.4 方差分量估计

水准网算例笔记与讨论

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