Министерство агропромышленного комплекса Украины
ЮФ НУБиПУ«Крымский агротехнологический университет»
Факультет землеустройства и геодезии
Кафедра геодезии и геоинформатики
Методические указания
по дисциплине «Геодезия»
по теме «Уравновешивание системы полигонометрических ходов способом последовательных приближений»
Симферополь, 2010
Составители:
В.А.Нечаев,ст. преподаватель, И.А.Жмурова, кандидат тех наук, доцент, В.А.Ревнюк , аспирант.
Одобрено кафедрой геодезии. и геоинформатики:
Протокол №24 от 15.11. 2010г.
Зав. кафедрой, кандидат геол.-мин. наук, доцент, В.Е. Пономарев
Одобрено и рекомендовано к печати методической комиссией факультета «Землеустройства и геодезии» протокол № заседания методической комиссииЮФ НУБиПУ «Крымский агротехнологический университет»
От 2010г.
Глава методической комиссии, доктор с/х наук, профессор _____________ А.А.Титков
Ответственный за выпуск, зав. кафедрой, кандидат геол.-мин. наук, доцент, В.Е. Пономарев
Общие положения
Курсовой проект состоит из двух частей
1.Уравновешивание триангуляции 2 разряда
2.Уравновешивание систем ходов планово съемочной сети
Перед выполнением 1 части работы студент изучает пункт 155-158 учебного пособия [1].Основное внимание следует уделить – в чем заключается цель предварительных и окончательных вычислений триангуляции 2 разряда. Не5обходимо подробно разобраться в видах геометрических условий, возникших в простейших типовых фигурах триангуляции и соответствующих им условных уравнений. Так же студент должен уяснить задачи упрощенного и строгого уравновешивания.
Для выполнения 2 части работы студент должен предварительно изучить 165-168 учебного пособия [1]. В этой части работы предложено три части уравновешивания:
- способ общей арифметической среды ( для систем ходов с одной узловой точкой )
- способ полигонов В.В. Попова
- способ последовательных приближений
При решений задачи по способу общей арифметической середины применить положения <<Теории погрешности измерений>>, в частности, повторить 119, 120, 122, 128-131 учебного пособия [1] и 33-35, 40-51 учебного пособия [2].
При уравновешивании по способу полигонов В.В. Попова углов в сети теодолитных ходов обратить внимание на необходимость предварительной увязки ходов за условие горизонта, на подсчёт числа направлений (или углов ) в звене ( в частности , когда звено примыкает к твёрдой стороне ), а также на распределение поправок в углы внутри звена. В процессе уравновешивания этим способом на схематическом чертеже необходимо отчёркивать, сражу же только что распределённые невязки, а так же учтённые части невязок, пришедшие из смежных полигонов. В противном случае одно и тоже число может быть использовано не один раз, что приведёт к неправильному решению задачи уравновешивания.
В вычислениях по способу последовательных приближений необходимо учесть следующее:
1) при вычислении весов значения k подбирать такое, чтобы они были близки к единице;
2) сумма приведённых весов должна быть точно равна единице;
3) последовательность вычисления неизвестных ( искомых ) в приближениях надо выполнять с учётом последних улучшений;
4) при выполнениях поправок Vi в углы звена ненужно забивать , что углы в звеньях могут быть и правыми и левыми; в вычислительной схеме эти поправки с соответствующими знаками должны быть вычислены либо только к правым углам, либо только к левым.
Уравновешивание системы полигонометрических ходов способом последовательных приближений
2.3.1. Задание.
По данным, указанным на схеме полигонометрических ходов (рис. 8, 9), способом последовательных приближений произвести уравновешивание:
• дирекционных углов узловой линий;
• координат узловых точек.
В таблице 17 приведены по вариантам углы при точках № 1,12,16. Остальные
углы принять такими же, как и на схеме (см. рис. 8).
Значения углов № 1,12,16. Таблица 17
№№ варианта | Углы | №№ варианта | Углы | ||||
140 01 38 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 01 | 150 07 06 | ||
140 01 33 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 56 | 150 07 06 | ||
140 01 28 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 51 | 150 07 06 | ||
140 01 23 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 46 | 150 07 06 | ||
140 01 18 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 41 | 150 07 06 | ||
140 01 08 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 07 06 | ||
140 01 03 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 07 01 | ||
140 01 58 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 56 | ||
140 01 53 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 51 | ||
140 01 48 | 125 35 26 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 46 | ||
140 01 48 | 125 35 21 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 41 | ||
140 01 48 | 125 35 16 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 36 | ||
140 01 48 | 125 35 11 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 31 | ||
140 01 48 | 125 35 06 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 26 | ||
140 01 48 | 125 35 01 | 150 07 06 | 140 00 48 | 125 35 36 | 150 06 21 | ||
140 01 18 | 125 35 06 | 150 06 46 |
В таблице 18 приведены суммы приращений координат в звеньях по вариантам.
Суммы приращений координат по звеньям. Таблица 18
№№ варианта | Суммы приращений координат | |||||
Звено 1 ∆x/∆y | Звено 2 ∆x/∆y | Звено 3 ∆x/∆y | Звено 4 ∆x/∆y | Звено 5 ∆x/∆y | Звено б ∆x/∆y | |
+ 670.00 + 953.60 | + 472.45 + 2972.97 | 595.90 + 872.40 | - 1475.65 + 253.55 | - 2568.45 - 4242.47 | + 1002.95 - 3225.53 | |
+ 670.20 + 953.80 | ||||||
+ 670.40 + 954.00 | ||||||
+ 670.60 + 954.20 | ||||||
+ 670.80 + 954.40 | ||||||
+ 670.80 + 954.60 | ||||||
+ 670.50 + 954.10 | + 472..00 + 2972.47 | |||||
+ 472.20 + 2972.67 | ||||||
+ 472.35 + 3972.87 | ||||||
+472.55 + 3973.00 | ||||||
+ 472.75 + 3973.17 | ||||||
+ 472.95 + 3973.37 | ||||||
+ 472.45 + 2972.97 | + 595.40 + 871.90 | |||||
+ 595.60 + 872.10 | ||||||
+ 595.80 + 872.30 | ||||||
+ 596.00 + 872.60 | ||||||
+ 596.20 + 872.80 | ||||||
+ 595.90 + 872.40 | - 1476.15 + 253.05 | |||||
- 1475.95 + 253.25 | ||||||
- 1475.75 + 253.35 | ||||||
-1475.55 + 253.65 | ||||||
- 1475.35 + 253.85 | ||||||
- 1475.65 + 253.55 | - 2568.90 - 4242.87 | |||||
- 2568.70 -4242.67 | ||||||
- 2568.55 - 4242.35 | ||||||
- 2568.45 - 4242.47 | + 1002.75 -3225.73 | |||||
+ 1002.55 - 3225.53 | ||||||
+ 1003.05 - 3225.43 | ||||||
+ 1003.20 - 3225.38 | ||||||
+ 1003.45 - 3225.23 | ||||||
+ 670.50 + 954.10 | + 472.45 + 2972.97 | + 595.90 + 872.40 | - 1475.65 + 253.55 | - 2568.45 - 4242.47 | + 1002.95 - 3225.53 |
2.3.2.2 Порядок уравновешения.
2.3.2.1.Вычисление дирекционных углов.
2.3.2.1.1. На схематическом чертеже (см. рис. 8) у каждого звена выписываем в виде дроби: в числителе номер звена и сумму измеренных углов, в знаменателе - число углов (звеном называют часть хода, заключенногомежду угловыми линиями или между «твердой» и узловой линией)
2.3.2.1.2. По данным, представленным на чертеже, подсчитываем угловые невязки по ходам и замкнутому полигону и выписываемих на чертеж (см. рис. 8). Если угловые невязки не превышают допустимой, то продолжаем вычисление.
2.3.2.1.3. Заполняем ведомость вычисления дирекционных углов (таблица 19) в следующем порядке:
• выписываем исходные данные дирекционные углы «твердых» линий с чертежа сети;
• в графу 1 выписываем название узловых линий, для которых вычисляются дирекционные углы;
• в графу 2 выписываем наименование начальных (исходных) линий (твердых и узловых) звена, от которых можно вычислить искомые дирекционные углы, при этом в первую очередь выписываем наименование «твердых», исходных сторон;
• в графу 3 выписываем номера звеньев примыкающих к соответствующей узловой (искомой) линии, графы 4, 5 и 6 заполняем со схемы ходов в соответствии с их названием;
• вычисляем веса дирекционных углов по каждому звену (до 0,01) по формуле:
(46)
где i = 1,2,3,... „- номер звена;
k - произвольный постоянный коэффициент обычно выбираем так, чтобы веса выражались числами близкими к единице;
ni - число углов звена.
Для дирекционного угла каждой узловой линии вычисляем сумму весов
примыкающих к ней звеньев и определяем веса по формуле:
(47)
Контроль:[P΄]=1
• вычисляем методом последовательных приближений значения дирекционных
углов узловых линий.
Нулевое приближение для дирекционных углов каждой узловой линии вычисляем непосредственно от « твердой» стороны:
(48)
(49)
Нулевое приближение записываем в первых строках каждого блока графы 9 и подчеркиваем;
• для вычисления первого приближения дирекционного угла каждой узловой линии находим значения дирекционного угла этой линии путем передачи от исходных данных по воем примыкающим к ней звеньям. Из полученных значений найти среднее весовое значение (графы 9,10)
(50)
гдеα0 - приближенное (наименьшее) значение дирекционного угла узловой линии (взятое до целых минут) из полученных значений по каждому примыкающему звену:
(51)
Это и будет первым приближением.
Аналогично вычисляем второе, а затем и следующие приближения (графы 11,...). При вычислении каждого последующего приближения за исходные данные принимаем самые последние значения приближений.
Приближения заканчиваем,
тогда когда последнее вычисленное приближение дает одинаковый результат с предыдущим. Это последнее приближение и является окончательным значением о. Величины εi и α вычисляем до целых секунд;
• для контроля вычислений определяем поправки в углы по звеньям.
(углы левые), (52)
где α и αi - значения дирекционных углов соответственно узловой линии, записанные в графы последнего приближения, и окончательное. Выполнение равенства:
(53)
служит контролем правильности вычисления окончательного значения
дирекционного угла.
Из-за погрешностей округления Σ P`iνi может быть не равно нулю, но должна быть
(54)
Значения поправок νi выписать на схему ходов (см. рис. 8) красным цветом над суммой измеренных углов соответствующего звена и произвести подсчет поправок по ходам, имея в виду, что
(55)
т.е. в случае правых углов знак полученной поправки должен быть изменен на
противоположный.
Контроль: сумма поправок по ходу должна быть равна невязке с обратным знаком.
Исходные данные: аAB= 150 10’24’’ ; а CP=120 08’24’’ ;а EF= 321 25’12’’
Таблица 19