Врівноваження мереж

Попередня обробка вимірів

Основною функцією попередньої обробки є перетворення до єдиного внутрішнього формату даних вимірювань і параметрів проекту, одержаних з різних джерел.

В процесі попередньої обробки виконуються наступні дії:

1. розрахунок напрямків, горизонтальних прокладень і перевищень на основі середніх значень відліків вимірювань, контроль дотримання інструктивних допусків, встановлених для відповідних класів побудов;

2. обчислення вертикальних кутів і перевищень;

3. облік поправок за атмосферний вплив, компарування, за кривизну Землі і рефракцію, за редукування ліній і напрямів на площину у вибраній проекції, за редукування на поверхню відносності;

4. формування векторів вимірювань, тобто зредукованих значень довжин, напрямів і перевищень, що підлягають вирівнюванню;

5. розрахунок попередніх координат пунктів;

6. відображення в графічному вікні схеми планово-висотного обґрунтування, тахеометричного знімання, топографічних об'єктів і інших елементів проекту;

7. розпізнавання надлишкових вимірювань і формування топології мережі обґрунтування;

8. визначення статусу координат пунктів;

9. розпізнавання теодолітних і нівелірних ходів;

10. формування необхідних проміжних протоколів і звітних документів.

У Credo Dat 3.0 реалізоване сумісне вирівнювання лінійних і кутових вимірювань, які відрізняються за класами точності, топології і технології побудови. Вирівнювання проводиться параметричним способом за критерієм мінімізації суми квадратів поправок у вимірювання.

Процедурі вирівнювання повинна передувати попередня обробка даних. Після попередньої обробки початковими даними для вирівнювання служать:

1. координати початкових пунктів;

2. наближені значення координат пунктів обґрунтування, одержані після попередньої обробки;

3. дирекційні кути;

4. вектори, які містять зредуковані значення напрямів, горизонтальних прокладень і перевищень;

5. допустимі значення середніх квадратичних похибок (СКП) планових вимірювань для різних класів точності;

6. допустима висотна нев'язка для різних класів точності.

На відміну від традиційного підходу, який використовується в більшості геодезичних пакетів, CREDO_DAT не формує систему нормальних рівнянь, а відразу вирішує вихідну систему рівнянь поправок. Це дозволяє понизити втрати точність, неминучі при множенні матриць, і, що особливо важливо, дозволяє використовувати властивість розрідженості вихідної системи.

Кожен параметр векторів вимірювань (напрям, горизонтальне прокладення і перевищення), а також кожен дирекціїний кут, утворює одне рівняння в системі рівнянь поправок

PAx – Pb = Pv

де P – матриця ваг, A – матриця коефіцієнтів, b – вектор значень вимірювань, x – вектор поправок в координати пунктів, v – вектор нев'язок. При вирівнюванні потрібно визначити вектор x, при якому сума квадратів компонент вектора Pv досягає мінімального значення.

Вибір ваг P заснований на необхідності виконання трьох умов:

1. Облік точності вимірювань різних класів при сумісному вирівнюванні вимірювань різних класів.

2. Узгодженість рівнянь, відповідним вимірюванням різних типів (кутовим і лінійним).

3. Сумісне вирівнювання вимірювань в мережах, які включають як ділянки ходів, так і ділянки лінійно-кутових побудов.

Для обчислення ваг P використовуються наступні параметри:

а) значення допустимої СКП або допустима висотна нев'язка, відповідні класу даного вимірювання;

б) походження вектора (хід або лінійно-кутова мережа) і його клас;

в) балансовий коефіцієнт для лінійних і кутових рівнянь, встановлений при настройці параметрів вирівнювання.

Для розв’язку системи рівнянь поправок використовується ітераційний алгоритм. На кожній ітерації обчислюються поправки в координати пунктів, потім коефіцієнти рівнянь розраховуються наново, і процес повторюється. Алгоритм закінчує роботу, якщо виконується одна з умов:

а) процес перерваний користувачем;

б) середні квадратичні значення поправок в координати в черговій ітерації не перевищує значення помилки планового вирівнювання, заданого в панелі настройки параметрів вирівнювання;

в) кількість ітерацій перевищує максимально допустиме значення, встановлене в тій же панелі;

г) середні квадратичні значення поправок збільшується від ітерації до ітерації (процес розходиться). Це означає, що в даних присутня груба помилка вимірювань, яку необхідно локалізувати і усунути. Потім процедуру вирівнювання необхідно повторити.

Для оцінки точності положення вирівняних пунктів та формування параметрів еліпсів помилок використовується коваріаційна матриця, коефіцієнти якої обчислюються в процесі вирівнювання.

Еліпси помилок відображаються в графічному вікні навколо кожного вирівняного пункту і позначають область ймовірного положення пункту. Проекції піввісі еліпса на координатні осі рівні середнім квадратичним похибкам Mx і My положення пункту. Таким чином, за розмірами і орієнтацією еліпсів можна судити про якість вирівнювання кожної ділянки мережі або всієї мережі в цілому.

Для графічного представлення точності висотного вирівнювання навколо кожного пункту, вирівняного по висоті, відображається коло з радіусом, рівним середній квадратичній похибці обчислення абсолютної відмітки.

Режими відображення і масштаби еліпсів помилок і СКП абсолютних відміток задаються в настройках параметрів вирівнювання.

Дата добавления: 2014-01-11