当前课程知识点:误差理论与测量平差 > 第三章 条件平差 > §3.5 附有参数的条件平差 > 附有参数的条件平差原理
今天咱们要学习附有参数的条件平差原理
那么这今天要讲的有三个问题
第一问题的产生这是第一个
第二个附有参数的条件平差模型的建立
第三个法方程的组成,及求解。
好,第一个先讲问题的产生 那么如图1 大家看AB是已知点 CDE是未知点
两点间的边长是一致的 那么观测了总共九个角度 必要观测数等于5
因此咱们应该列出4个线性无关的条件方程 那么这4个条件方程 那么是哪四个
那可以看出来有三个图形条件
那么很容易列出 另一个呢有一个大地四边形 所以应该列一个极条件
但是这个及条件要想列出来是很难的 怎么办
那这个时候条件评查传统的咱们学过的条件平差法遇到了难题
怎么解决呢 好 可以采用咱今天要学的附有参数的条件平差法 解决这个难题
在测量的实践中 许多平差问题有时候也采用这一种方法来解决
那么第二个就是附有参数的条件平差模型怎么建立
咱还是通过一个实例来说明这个问题 这个实例就是我给他大家画在书上这个图
解决的第一步就是首先要增加参数
那么增加参数 我设哪一个为参数
这个例子我设的是角ABD的平差值为参数 用X来表示
第二 增加了参数以后 那么相应的条件方程也应该增加 那么因为参数我用U来表示
21
00:02:27,000 --> 00:02:32,000
那么咱设了一个 因此U等于1 那这个时候条件方程的个数就应该等于R+U
所以原来是四个 现在那就变成五个了 这五个条件方程那有哪五个呢 三个图形条件没变
第二又增加了一个固定边条件方程和一个条件方程总共五个
那好 下边条件方程的列立 三个图形条件 大家看很容易列立
有三个图形 第一个三角形ACD 第二个三角形ADE 第三个三角形是DBE 因此可以列出来三个图形条件
那么下面固定边条件 方程固定边是指什么呢 因为AC边是已知的
AB边因为AB是已知点 AB边也是已知的,
因此通过角度从AC边推到AB边推算的边长应该跟已知的边长相等 这就是一个固定边条件
这个条件的方程我也给写出来了 这是第四个方程了
第五个方程就是集条件及条件 咱们在学条件评查的时候也列过列其条件 首先要选择一个极点
这一个呢咱就选择A点作为极点 然后从A1点出发到AB点 再到AD点从AD点再到各一边
这样就形成了一个极条件列出来的极条件方程 就是这个形式
大家一定熟悉这个过程,那么前面列出来的五个方程已经列好了
但是五个方程里边有三个是线性的,有两个是非线性的
因此我还存在着一个要把非线性方程通过线性化变成线性方程
所以下面这就是五个线性化以后的改正数条件方程。
三个图形条件很简单 那么下面就是固定边条件和一个极条件
通过线性化得到的两个具体的改正数条件方程
在黑板上我给大家列出来了条件方程的形式以及W的形式
那么我要说明的在线性化的过程中 我引入了一个参数的近似值
那所以这个参数X就等于X0加一个小X小X就是参数的改正数
好了 那么把这5个线性条件方程 我要写成矩阵的形式
大家看我就是令L等于什么 等于这一个列矩阵
然后X是一个矩阵 不过这个矩阵呢是个1×1阶的
那么A系数阵等于大家看5行9列
然后B这个系数阵等于5行1列 然后W也是5行1列
所以这五个条件方程写成矩阵的形式 就是AV+BX-W=0
大家看格格的结束 我标得很清楚 A5×9 V9×1
第五层1X1乘1W5乘一这样的一个方程。
这个方程就是咱这个例子,采用了富有参数的条件,平台以后的函数模型,
那么如果咱们的评查问题,由n个观测值必要观测数t
设置了U有个独立的位置参数
则附有参数的条件,方程的个数为c且c=r+u
那么这个时候我可以写成一般的形式,
就是AV+BX-W不过这个结束有了变化,
A的矩阵式,C行N列V4N行乘以列。
B是C乘U列XCU乘一那么W是C乘一这个W的具体表达式 矩阵式也有了
这就是咱们的附有参数的条件平差的函数模型的通用模型
下面第三个那么有了条件方程那组成法方程及其求解
那么这一步呢就是说第一个首先要建立基础方程
第二个在基础方程的基础上才组成法方程
那么第三步有了法方程再求解 好 在下面来看基础方程的建立
基础方程的建立和条件平差很相像 第一步要组成拉格朗日极值函数
这个函数大家看一看 和咱原来的条件平差的方法是一样的
第二个然后对拉格朗日这个极值函数求偏导
一是对V求偏导 第二是对X求偏导 于是得到了(2)(3)两个表达式
第三个表达式 大家可能熟悉叫做改正数方程
那么有了这两个方程以后和原来的条件方程组合到一起就称之为基础方程
咱这我用四来表示的啊你看这个基础方程里边有三组
第一组是AV就是咱的条件方程,第二组是改正数方程
第三个是基础方程的第二个 这样三组方程组合起来称之为基础方程
好了 有了基础方程以后 那么我就组成法方程,
这个组成法方程很简单 就是把基础方程的改正数方程代入到咱原来的条件方程里边
得到了(5)式这个(5)式就是法方程
为了简化 我又把前面的系数进行变化 所以就得到了
第(6)式和第(5)式本质上是一样的 只不过是一个简化一点的形式而已
那么有了法方程,那么我就叫解法方程
解法方程呢有两种解法,但书上没有,书上只有一种,我现在再给大家推荐一种
第一那也就是说解法一叫整体解法,整体解法就是看这个法,方程有两组方程
把这两组方程组合组合了以后就变成形式上是一个
那所以这个时候呢我一次把令Y等于K和X
所以这样的话就一次性把这个法方程里边的两组未知数
一个是联系数K1个是设的参数X的改正数 一次性把它解出来
这就是解法方程 第二种解法就是分步解法
分步解法就说分别是把K和X一步一步的解出来 那么第一步呢
就是我可以先解出来K
有了K以后再带入就得到了什么呢X的解
这两种方法你喜欢哪一种呢 我相信在现代计算工具发达的情况下
应该第一种比较好 我推荐第二种
当然你自己有你自己的喜欢
好 谢谢 今天这节课就讲到这里
-§1.1 测量误差及其分类
--内容提要
--测量误差
-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
-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
-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
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-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
--讨论1-权的意义
-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
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-作业--§1.6 协因数及其传播律
-实验2 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
-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
-作业--§1.8 系统误差的传播
-§2.1 测量平差概述
--内容提要
--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
--间接平差函数模型
-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
-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
-作业--§2.4 最小二乘原理及其应用
-§3.1 条件平差原理
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-作业--§3.1 条件平差原理
-§3.2 条件方程
--内容提要
--水准网条件方程
--测边网条件方程
-作业-§3.2 条件方程
-§3.3 导线网条件平差计算
--内容提要
--导线条件平差实例
-作业--§3.3 导线网条件平差计算
-§3.4 精度评定
--内容提要
-作业--§3.4 精度评定
-§3.5 附有参数的条件平差
--内容提要
-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
-作业--§3.6 条件平差估值的统计性质
-§4.1 间接平差原理
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--间接平差计算步骤
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-§4.2 误差方程
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--测边网误差方程
-作业--§4.2 误差方程
-§4.3 精度评定
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-作业--§4.3 精度评定
-§4.4 附有限制条件的间接平差
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-§4.5 间接平差估值的统计性质
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--教案~实验3
-§5.1 概述
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--教案~5.1概述
-作业--§5.1 概述
-§5.2 点位误差
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--点位中误差的计算
-作业--§5.2 点位误差
-§5.3 误差曲线
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--误差曲线
-作业--§5.3 误差曲线
-§5.4 误差椭圆
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-作业--§5.4 误差椭圆
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--相对误差椭圆
-§6.1 概述
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-作业--§6.1 概述
-§6.2 常用的参数假设检验方法
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--F检验法
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-§6.3 误差分布的假设检验
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-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
-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
-作业--§6.5 后验方差的检验
-§7.1 序贯平差
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--序贯平差原理
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--序贯平差实例
-作业--§7.1 序贯平差
-§7.2 秩亏自由网平差
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--秩亏自由网概述
-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
-作业--§7.3 附加系统参数的平差
-§7.4 方差分量估计
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-作业--§7.4 方差分量估计

