理论教育 测量控制网真误差变化规律分析

测量控制网真误差变化规律分析

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:例如,L1的双差和方程等于2ε1+=2.0,它的二分之一为ε1+0.5=1.0。表7.1图形D中一真再生向量的相关数据续表从表7.1中可以看出,由一真再生向量求出的两个双差和方程,都具有相同的规律,即对应于已知高差真值的双差和方程,其常数项就等于该观测值的综合误差,对应于对边再生观测值的双差和方程,其常数项恒等于零。

测量控制网真误差变化规律分析

仍以图形D为例。该图形的原观测向量及其再生向量,即为(6-36a)式和(6-36b)式。对照其真值向量(表1.1),即可写出它们的真误差向量分别为:

通过上式说明,当水准观测的外业结束之际,就已经有了相对于地面点之间高差的观测值Li,除此之外,各再生观测值也已经确定,因为它们都是通过Li计算出来的。不仅如此,连(7-2)各式中的数值关系也已经形成。只要原观测值不再改变,(即不再重测)上述关系也就完全确定不变了。

(7-3c)式是误差距向量。由(7-3a)和(7-1a)两式相比较可知,除了ε1由1.2改变成零之外,其余5个真误差都保持原值不变,但由(7-1b)和(7-3b)两式相比较知,除了=0.2和=-0.1没有改变之外,其余4个再生真误差都有了一定的变化。在此情况下,尽管有多个数值发生了变化,但表3.9中的等式仍然成立。只要将公式中的ε1改成即可。由表3.9可查得以下各式,并将(7-3a)和(7-3b)中的相关数据代入,即可得到以下结果:

从以上结果可以看出,当某个观测值Li的原真误差εi改变以后,例如,L1的真误差ε1由1.2改变为零之后,只有它本身和它对边的再生真误差保持原值不变之外,其余4个(伴随)再生真误差都产生了相应的变化,但不管改变了多少,表3.9中的等式关系始终是成立的。

上述结果再次表明,当某个观测值及其真误差有了改变,例如,L6由58.9406变成了58.9369,其真误差ε6由-3.7变成零,在此情况下,除了它本身及其对边的再生真误差保持不变之外,其余4个(伴随)再生真误差的数值大小都随之改变,但变化后始终保持着表3.9中的等式成立。

将(7-8a)式与(7-1a)式相比较知,其中ε1由1.2变成零,ε6由-3.7变成为零,其余4个(伴随)真误差全都保持原值未变。将(7-8b)式与(7-1b)式相比较知,其中=0.2和=-0.1仍未改变,其余4个(伴随)再生真误差都有了变化。如果将有关数值代入表3.9中的各等式,则得到如下结果:

如果数值改变的观测值不是互为对边的1和6,而是2边和4边或者是3边和5边,则仍可按照上述方法逐一写出相应的公式和结果。由于推导过程类同,为了节省篇幅,具体结果不再一一写出。

在任何一个典型图形中,都可以列出3个双环条件,随着图形结构的不同,3个双环条件的具体形式也有某些差异。例如,以图形F为例,由表1.4中可以查出,它的3个双环条件为:

如果将以上3式按对边分组的形式书写,则可写成如下形式:

将以上3式与(6-26)式中的3个式子相对比,就不难看出图形D与图形F因图形结构不同而产生的某些差异。

这里需要特别提醒的一点是,在按对边分组的形式书写双环条件方程时,其中有互为对边真误差之和,例如,(ε16),(ε24),(ε35)在书写公式时,一般要求将编号较小的真误差写在前面,编号较大的写在后面,例如(ε16)不要写成(ε61),其余两项(ε24)和(ε35)也不要写成(ε42)和(ε53)。有的是互为对边真误差之差,例如,(ε16)和(-ε16),(ε24)和(-ε24),(ε35)和(-ε35),在这种情况下,为了使公式的形式统一规范起见,应将(-ε16)写成-(ε16),将(-ε24)写成-(ε24),将(-ε35)写成-(ε35)。在前几章中并没有提出这一要求,因为尽管写法不同,可是数值结果不会改变,但在往后的内容中,有了统一规范的书写形式,对于问题的讨论和叙述就会简洁和清晰得多,否则就容易造成不必要的混乱和错误。

根据3.3节中的推导结论,就可以由(7-10b)式直接写出以下的一些等式,即

从本节前面的讨论可知,当图形F中1边或6边的高差真值为已知时,那么就可以写出以下三组等式:

下面再提出一个普遍的规律,即任何一个观测值Li加上其双差和方程常数项的二分之一,就一定等于它的再生观测值。举例来说,在表1.1中给出了图形D中6个观测值的双差和方程,其常数项分别为:(www.daowen.com)

若将上述常数项的二分之一和相应的观测值相加,即可得到以下结果:

上述结果也可以从理论上予以证明。例如,L1的双差和方程等于2ε1+(1)=2.0,它的二分之一为ε1+0.5(1)=1.0。根据真误差置换原理(见2.8节),对L1进行真误差置换,即

(7-14a)式中-0.5(1)=(见(2-11)式),于是有

将以上两式相加和相减得:

将以上两式相加和相减得:

将以上两式相加和相减得:

由以上两式相加和相减得:

两式相加和相减,即可得到:

由两式相加和相减得:

为了方便往后查阅,现将前面由一真再生向量列出的双环条件以及双差和方程汇集在表7.1内。

表7.1 图形D中一真再生向量的相关数据

续表

从表7.1中可以看出,由一真再生向量求出的两个双差和方程,都具有相同的规律,即对应于已知高差真值的双差和方程,其常数项就等于该观测值的综合误差,对应于对边再生观测值的双差和方程,其常数项恒等于零。

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