四、问答题(每小题4分,共12分)
1、对控制网进行间接平差,可否在观测前根据布设的网形的观测方案来估算网中待定点的精度?为什么?
2、何所谓控制网的平差基准?根据平差基准数不同,可将控制网的平差分为哪几类? 3、经典平差中,精度评定主要包括哪些计算内容? 四、问答题(每小题4分,共12分) 1、(1)可以;
(2)对于特定的平面控制网,如果按间接平差法解算,误差方程的个数是一定的,形式
也是一定的;误差方程的系数阵B是控制网网形决定的,观测值的权阵P是由观测方
?12案决定的,由此可以得到Nbb?BTPB,进而可得到QXX?Nbb,根据先验方差?0,
便能估算网中待定点的精度。 2、(1)在控制网平差问题中,控制网的起算数据称其平差基准;
(2)根据平差基准数不同,可将控制网的平差分为自由网平差与约束网平差两类。 3、测量成果精度包括两个方面:一是观测值实际的精度;二是由观测值经平差得到的观测值函数的精度。而用来评定精度的方差可用单位权方差和协因数来计算,因而,精度评定主要包括的计算内容有: (1)单位权方差估值计算;
(2)平差中基本向量的协因数阵的计算;
(3)观测值平差值(参数平差值)函数的协因数计算。
(4)利用单位权方差估值与相应向量的协因数计算其方差(中误差)。
七 检验题(10分)
在某地区进行三角观测,共25个三角形,其闭合差(以秒为单位)如下: +0.8 -0.5 +O.5 +0.8 -0.5 -0.8 -1.2 -1.0 -0.6 +0.3 +0.2
+1.8 +0.6 -1.1 -1.5 -1.6 +1.2 -1.2 +0.6 +1.3 +0.4 -0.5 -0.6 +0.4 -2.0
08.252w,正误差平方和为9.07,负误差平方和为16.01,对该闭 合差进行偶然误差特性的检验。
五、综合题(36分) 1(6分)、在间接平差中
l?L?f(X0)T??(BTPB)?1BTPl=N-1xBBBPl
?v?Bx-l??L?VL?统计不相关。 设QLL?Q,证明V与X2(10分)、在如图所示的大地四边形中,A、B为已知点,C、D为未知点,L1~L8为角度观测值。
(1)、列出所有的条件方程,非线性的线性化。 (2)、若设未知点的坐标为参数,试写出求CD边长平差值中误差的权函数式。
B
C L 5 L4 L3 L6
L7 L2 L8 L1 D A 共 4 页第3 页
03 (10分)、已求得某控制网中P点误差椭圆参数?E?15730?、E?1.57dm和
F?1.02dm,已知PA边坐标方位角?PA?217030?,SPA?5km,A为已知点,试求方
??PA和边长相对中误差位角中误差??S?PASPA。
4(10分)、如图闭合水准网中,A为已知点,高程为HA?10.000m, P1,P2为高程未知点,观测高差及路线长度为: h1=1.352m, S1=2 km; h2=-0.531m, S2=2 km; h3=-0.826m, S3=1 km; 试用间接平差求P1,P2点高程的平差值。 五、综合题答案(36分) 1(6分)
T??(BTPB)?1BTPl=N-1xBBBPl?v?Bx-lP1 h1 h2 S1 S2 A S3 h3 P2 Qll?Q-1T-1TQXX????NBBBP?Q?NBBBP?-1T?1Qlx??Q?NBBBP??BNBB?1?1QVX??BQXX???Qlx??BNBB?BNBB?0T?1 ?NBB?统计不相关 所以,V与X
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2(10分) (1)、n=8,t=4,r=4
??L??L??L??1800?0L1238??L??L??L??1800?0L2345??L??L??L??1800?0L4567???? sinL2sinL4sinL6sinL8?1?0?sinL?sinL?sinL?sinL1357线性化:?ctgL1V1?ctgL2V2?ctgL3V3?ctgL4V4?ctgL5V5?ctgL6V6?ctgL7V7?ctgL8V8?W?0W????(1?sinL1sinL3sinL5sinL7)sinL2sinL4sinL6sinL8
(2)
??SCD??XD??XC???Y?2D??YC?2 权函数式为:???????Y???YCD?CD?CD?CD??sxC?yC?xD?yD?CD??????SSSSCDCDCDCD3(10分)(1),先得求横向中误差??,横向中误差??的方向??与?PA方向垂直:
????PA?900???????E?150000? ???Ecos???Fsin???2.11(dm)
222222???1.45dm?????SPA????5.??99(2)求纵向误差?s:
???PA??E?60000??s2?E2cos2??F2sin2??1.397(dm2)
?s?1.182dm?s1边长相对中误差为:K?SPA?4230?,X?,u=2,c=r+u=3。 4 (10分)、n=3,t=2,r=1,选取P1,P2点高程平差值为参数X120 X10?HA?h1?11.352m,X2?Hb?h3?10.826m
(1) 列误差方程
??X??Hh11A???X??X?h21?1v1?x2
???X??Hh32A?v1??10??0??x?v????11??1????5?
?2????x???2??????v3????0?1???0???1?x?2?5 v2??x?2v3??x 共 3
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?1?C?1? ?,C?2km,则P (2)组成法方程并解算 Pi1?1,P2?1,P3?2,P???Si?2????2?1??5?TNBB?BTPB??,W?BPl????5???13????2??1??NBB x W???(mm)??1??11.354???X0?x???Xm??10.825?
6、如下图所示,为未知P点误差曲线(图中细线)图和误差椭圆图(图中粗线),
A、B为已知点。
1)试在误差曲线上作出平差后PA边的中误差,并说明; 2)试在误差椭圆上作出平差后PA方位角的中误差,并说明;
3)若点P点位误差的极大值E=5mm,极小值F=2mm,且?F?52?,试计算方位角为102o的PB边的中误差。 b a
c A P B 解:1)在误差曲线上作出平差后PA边的中误差;
连接PA并与误差曲线交点a,则Pa长度为平差后PA边的中误差
?PA?Pa ?2)在误差椭圆上作出平差后PA方位角的中误差;
作垂直与PA方向的垂线Pc,作垂直与Pc方向的垂线cb,且与误差椭圆相切,
?uPA 垂足为c点,则Pc长度为平差后PA边的横向误差?则平差后PA方位角的中误差:
????PA?u?PASPA????Pc ??? SPA3)因为?F?52? 则:?E?142?
则:?????E?102??142???40? 所以:
22????????E2cos2??F2sin2??25*cos2(?40?)?4*sin2(?40?) ?16.323????????4.04mm 方位角为102o的PB边的中误差:?
证明题
如下图所示,A,B点为已知高程点,试按条件平差法求证在单一附合水准路线中,平差后高程最弱点在水准路线中央。
Ah1Sh2B
证明:设水准路线全长为S,h1水准路线长度为T,则h2水准路线长度为S-T; 设每公里中误差为单位权中误差,则
h1的权为1/T,h2的权为1/(S-T);则其权阵为:
0?1/T?P???01/(S?T)??
??平差值条件方程式为:
??h??HB?0 HA+h12则 A=( 1 1 )
N?AP?1AT?S
由平差值协因数阵:QL?L??QLL?QLLATN?1AQLL
则高差平差值的协因数阵为:
T?1QL?Q?QANAQLL?L?LLLLT(S?T)?1?1??????S??11?则平差后P点的高程为:
???h??HP?HA?h1?HA??10??1? ???h2?则平差后P点的权倒数(协因数)为
T(S?T)QP?fQLLfT?fQLLATN?1AQLLfT?
S求最弱点位,即为求最大方差,由方差与协因数之间的关系可知,也就是求最大协因数(权倒数),上式对T求导令其等零,则 S?2T?0 T=S/2 S则在水准路线中央的点位的方差最大,也就是最弱点位,命题得证。