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边角网间接平差算例

下一节:讨论-间接平差与条件平差的比较

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边角网间接平差算例课程教案、知识点、字幕

本讲内容是间接平差边角同侧网

算例

我们先看一下我们这样的一个

边角同侧往图中所示ABCD是

我们四个已知点

P1P2点是我们的待定点

已知数据

也就是我们的起算数据见表1

他们有我们的ABCD4个点的

XY坐标

当然了有了XY坐标坐标方位角

也是知道的

我们算出来TAB等于350度

54分270秒

算出来我们的坐标方位角T

cd等于109度31分44

度九秒

然后我们进行了观测

同经度的观测了六个角度

从L1到L6

观测了四个边长

S7S8S9S10

我们希望能够算出一些值来算出

什么值

算出P1和P2点的坐标平差值

这次我们要用间接平差的算法来

求得这样的坐标值

所以之前我们要回顾一下曾经

学过的用间接平差求评差值的

计算步骤

我们第一步需要根据我们面临的

平差问题

比如说刚才这样的边角同测网

选择T个独立未知量做参数

并计算其近似值进行定权

有了这样的先期准备

我们第二步就要列出误差方程

第三步

我们需要根据我们列出的误差

方程中的系数B和自由项L

还有我们已经定的权阵来组成

我们的法方程

当然了这样的法方程它的个数

必然是我们的T个

也就是T个参数这样的个数

第四部组好法方程

我们来解法方程

第五步

我们根据我们算出来的参数值

进一步算出改正数

从而求得观测量的平差值

把它总结为简单的这样五步

设参数列误差

方程组法方程解法方程求观测值

平差值

来看我们具体的例子

求解的过程

这样的边角同测网

我们说它有几个未知数

两个未知数

我们需要求这两个未知数的四个

XYFY坐标值

因此我们说必要观测值个数就是

T我们取代定点的坐标平差值为

参数

计算其未知参数的近似值

如下注意我们标了X1加了个零

表示它的近似值

怎么算的呢

用我们曾经学过的一门课数测里

的支导线的方法进行计算

比如说我们这个例子中就是按照

ABP1和CD P2这两条

支导线

分别算出X1Y1X2Y2的

近似值

有了近似值

我们进一步可以算出什么呢

可以算出近似坐标方位角和近似

边长

且记这里的近似坐标

方位角和近似边长

都是根据我们已算出来的近似

坐标进行反算出来的

这是我们需要注意的一点

我们算完了第四步下一步是不是

该定权了呢

是的

我们在这个算例中测

另我们的测角中误差为单位权中

误差

c个马零方等于C个马β方

这样的话

我们所有的同经度的观测的角度

值的全就是一边长用我们权的

公式来计算

表中我们给出了七八九十边的中

误差值

我们带到我们psi等于c个马

β方除以C个码i方

里面去

我们就可以算出我们每条边的

权值

因为它一共有多少个观测值

想一下

六个角度加上四个边长

是不是有十个观测值

因此我们的权阵就是一个10×

10的权阵

当然了

因为他们是独立观测值

我们说它就是一个对角线矩阵

定完全我们进入我们关键的一步

我们说在条件平差里

列条件方程是最关键的一步

那么在间接平差中说列误差

方程是非常关键的一步

我们误差方程式V等于B小X平

差值减去L那么这里面我们在组

法方程的时候需要哪些值呢

毫无疑问

B系数正需要还有什么

L我们自由项是需要的

在解之前我们想一下

我们学过的

如果列误差方程之前

是不是需要把我们的所有的观测

值的平差值表达为参数的函数

如果是非线性的对它进行线性化

得到我们这样的误差方程

回顾一下我们已经学过的一些

知识

边长改正数误差方程

我们用了两小节学习了

这个方程是如何得来的

还有我们什么呢

观测角度的误差方程同样用了两

节课的时间来学习它

大家还记得吗

如果不记得的话

我们要强调一下

这里面我们参数的系数中含有

一些数值

必须根据我们前面已经学过的

一些近似值来组成

什么近似值坐标

增量近似值边长近似值和坐标

方位角近似值

它们在哪里

我们注意看一下我们屏幕上什么

加了绿点的位置

这个是边长的

这个是我们角度的

我们需要的这些近似值是不是在

第一步计算的时候已经准备好了

这里给大家提一个问题

我们的B矩阵

式多少为的呢

思考一下

有十个观测值设的参数是四个

我们的B矩阵是10×4为的

这样一个矩阵

我们在计算的时候怎样能够便捷

又直观的看到就是我们下面要

解决的问题

我们以下分成两个部分

一个是角度的系数

一个是边长的

这两个来先从角度的开始

我们看一下我们角度的

首先把我们角度的改正数方程

写成什么

坐标

方位角

改正数的方程

这里面我们取一个例子来看一下

比如说我们的V4

它等于TP1P2减去

德尔塔TP1PB我们再纵观

一下这样的12345 6个误差

方程

他们跟几个方向相关

是不是只跟四个方向相关

这四个方向当然就是我们边长

所在的S7到S9

s10这样的四个方向值

因此我们想象一下

以前回顾了我们是不是学过什么

坐标方位角改正数如我们

屏幕所示

我们当时分析了这个方程有两个

特点

一个同名参数前面的系数

符号相反

数值相同

第二个特点

我们说同一条边的正反坐标方位

它的方程是一样的

因此上我们说到它六个角涉及了

四个方向

如此我们打出了一个什么

表坐标方位角改正数计算表

这样的一个表格

这个表格中我们有一些列项给

大家说一下

第一列是方向值

第二到三列分别是我们近似值

德尔塔Y德尔塔X和S的近似值

那么我们最后的四列就是我们

坐标方位角改正数的误差

方程里的参数前的系数

我们来拿一个系数来看一下

比如说小X1平差值

我们在屏幕上加红点的值

它是怎么计算出来的

方向

AP1我们AP1对应的位置

应该是德尔塔TGK里的G还是

K当然我们按照顺序

也就是说A对应的是G因为A是

什么

是我们的已知点

所以说XGYG已知点

我们前面讲了特点是什么呢

为零

它是已知点

我们认为是没有误差的

我们这里的P1就对应K了

我们在屏幕上给大家拿框出来的

这个值

我们怎么得到负的0.542

那就容易起来了

我们看我们这张表的需要的哪些

值德尔塔YGK0等于多少

1789788米

是不是

那么SGK的近似值477乘10

的四次方

我们再乘上我们的ρ秒加符号

就得到我们0.542了

这一个行中我们X2Y2平差值

改正数它就是为零

因为在误差方程中不涉及到这个

坐标值

会了这一个

我们说到我们在间接评查中有

一个特别好的地方

就是所有的误差方程规律性非常

的强

我们只要会计算一个坐标方位角

改正数方程的系数

那么其他的就是类似的相同的

同样我们可以得到方向BP1的

和其他两个方向的

有了这四个方向的坐标

方位角改正数的系数

我们下一步就可以组什么组我们

观测角度的了

同样我们也对我们观测角度的也

写成一张表

我们出现了表6

表6的名称

我们来读一下

我们表6的名称是角度和误差

方程组成及全表

好的

这张表是最重要的

一旦我们把这张表组成了我们

整个的最核心的问题

间接平差怎样列

误差方程就OK了

当然了

首先还是看我们角度是怎么组成

我们来看一个角

看哪个角

我们看为四角

好不好好

我们看我们的类似的角怎么来

组成

这个角度的改正数涉及了两

个方位角的改正数

P1P2P1和B我们去哪里找

当然是从我们刚才已经计算好了

的坐标方位角改正数计算表里去

拿到

我们来把它对应一下

我们找到了我们BP1P1P2

这两个方向的坐标

方位角改正数系数

一共涉及到这样的八个数

当然我们零也要算在内的

是不是

那角度四怎么来计算

两个值是不是做相差P1P2

方向减去P1B方向

所以我们用下面的这一行减去

上面的这一行

一点356减去1323

当然就相当于1356+2

323

我们看第一个数值等于2679

当然了其他的依次类推

非常简单的减法

同样的

我们可以把这张表中其他的六个

角度值都计算出来

到这里

我们关键的一步就完成了

我们看这张表中底下还空了四行

我们的右边还有两列

没有天我们先来处理我们底下的

这四行

就是关于边长的

观测边长的误差方程

这个是我们边长的改正数

武昌方面看起来是不是比方位角

的要简单一些

这里我们就不再详细诉说了

跟刚才的过程类似

我们把我们的边长误差方程系数

计算表罗列出来

我们怎么来组合

我们把我们边长误差方程的系数

这样的四行四列挪到我们表6

里面去

到目前我们的系数正B就算完成

还记得我们前面强调的系数正B

它等于9×4的这样的一个方阵

还记得我们前面说的我们的系数阵

B等于10乘以4这样的一个

方阵

直到目前为止

我们系数阵B就算完成了

还有什么

还有我们的自由项L和权阵P

我们来看一下自由项L观测角度

误差方程的自由相和观测边长的

改正数误差方程的自由向

我们说在间接平差里自由项就

等于什么呢

左减右左指的是观测值

右指的是观测值

或者我们观测值评差值的近似值

我们通过左减右大家方便记的

这种方式

以及我们前面已经算出来的近似

我们算出βi近似值这一项和

SGK0这一项

我们用我们的观测值βiSi

减去它

我们就得到了我们自由向的这一

权阵我们刚才是不是完成了

把它照写过来就OK了

我们关键的一步完成了

这步完成了之后

我们说就可以组法方程了

我们的法方程系数是BT PB

乘以小X的平

差值减去BTPL等于0

在这个法方程中涉及的B涉及的

P还有自由像L我们都在我们表

6中显示出来了

我们当然就可以组成了我们的法

方程了

这里我们就直接罗列出来了

下面同学的计算肯定要运用一些

工具

比如说excel

Matlab等等这样的工具

来协助大家计算这样的一个为数

比较大的矩阵相乘

以及我们要解法方程的时候需要

求的

逆是不是矩阵的逆

我们怎么办

第四步

我们解法方程求出来我们的参数

之来

我们求出来我们参数值参数的

改正数值等于小X1的平差值

等于24负的34

01和23

单位是什么呢

当然了

我们前面说过我们这个例子中

我们用的ρ

刚才大家还有印象吗

206265

我们这里的单位比如说小X1的

平差值就等于24厘米

好的

解出了我们的参数评差值的改正

当然我们就可以算出来我们的

参数值

用其近似值加我们算出来的参数

改正数就得到了我们坐标平差值

这个就说明我们P1点和P2点

的坐标平差值就算出来了

比如说T1点的X坐标就是

4933049

依次往下推

第四步结束了

我们来看我们的第五步

第五步我们要根据我们的误差

方程算出来我们观测值的改正数

V也是矩阵相乘

我们就直接写出来了

V改正数V改正数里面单位都是

什么角度是秒

边长是厘米

前六个是角度

第一个就是负0.3秒

那么后四个是边长

最后一个就是说负1.9厘米

明白不 好

那么有了我们这样的改正数

我们看一下我们的观测数据

用观测值加上改正数

我们就会得到我们评差值

我们列在了表7观测值评差值

计算表里了

大家来看一下

12345

我们说用五步的方法来完成了

这个算例

第一步设参数

第二步组误差方程

第三步解法方程

第四步我们算出我们参数平差值

的改正数

进而求出参数的值来

第五步

我们由误差方程算改正数v

当然我们最终得到了观测值的平

差值

这个就是我们间接平差用什么

用于边角同策网的一个算例

在这个算例中大家完成了这样的

几步

我们再来回顾一下谁或者是哪张

表最重要

我们说表6最重要

组成了这张表

我们基本上百分之六七十的工作

整个就完成了

学习了这样的一个间接平差边角

同测网的算例之后

我们试问一下大家

如果这样的一个算例

我们用条件平差法

大家怎么样来获知P1点和P2点

的坐标平差值

我们来做一个讨论

大家可以考虑分成两个组来讨论

一下

这样的一个边角同测网的是利用

哪一种方法来计算

更方便更容易

还有哪种计算方法更适宜于

计算机去解决

我们这节课就讲到这里

谢谢

误差理论与测量平差课程列表:

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

边角网间接平差算例笔记与讨论

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