Методичка Credo_Dat
.pdfВ отличие от теодолитных , ходовузловые пункты, назначенные на рядовых пунктах хода, не разбивают нивелирный ход на несколько ходов.
3.2.6.5 Задание. Ввод значений ходов геометрического нивелирования в практической работе
С помощью одного из вышеописанных способов введите и выполните необходимые настройки значений геометрического нивелирования (нивелирных), указанного в задании для Практической работы(в исходных данных) в соответствии с вариантом.
4.ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТОВ
4.1Предварительная обработка измерений
Предварительная обработка данных (предобработка) является обязательным подготовительным шагом перед уравниванием. Основной функцией предобработки является преобразование к единому внутреннему формату данных измерений и параметров проекта, полученных из различных источников. В процессе предобработки выполняются следующие действия:
·Расчет направлений, горизонтальных проложений и превышений на основе средних значений отсчетов измерений, контроль соблюдения инструктивных допусков, установленных для соответствующих классов построений.
·Вычисление вертикальных углов и превышений.
·Учет поправок за атмосферное влияние, компарирование, за кривизну Земли и рефракцию, за редуцирование линий и
направлений |
на |
плоскость |
в |
выбранной |
, проекцииза |
редуцирование на уровенную поверхность относимости. |
|
·Формирование векторов измерений, то есть редуцированных значений длин, направлений и превышений, подлежащих уравниванию.
·Расчет предварительных координат пунктов.
51
· |
Отображение в графическом окне схемы планово-высотного |
||||
|
обоснования, |
тахеометрической |
съемки, топографических |
||
· |
объектов и других элементов проекта. |
|
|
||
Распознавание |
избыточных |
измерений |
и |
формирова |
топологии сети обоснования. Определение статуса координат пунктов.
·Распознавание теодолитных и нивелирных ходов.
·Формирование необходимых промежуточных протоколов и отчетных документов.
Предварительная обработка |
|||
выполняется |
по |
команде |
|
«Расчет» |
меню «Расчеты»/ |
|
|
«Предобработка» |
или |
по |
|
нажатию |
клавиш <Ctrl+1>. |
|
|
При обнаружении программой |
|||
недопустимых расхождений |
в |
||
измерениях, наличии пунктов, |
|
||
координаты |
|
|
кото |
невозможно |
рассчитать, |
и |
т.д. создается |
подробный |
протокол, |
|||||
который |
можно просмотреть, выполнив |
команду «Протокол» |
|
|||||||
меню «Расчеты»/ «Предобработка». |
|
|
|
|
||||||
|
По |
результатам |
|
предварительной |
обработки |
созда |
||||
следующие выходные документы: |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
· Ведомость предобработки |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
для |
|
каждой |
станции |
и |
|
|
|
|
|
|
пункта |
|
наведе |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
планово-высотного |
|
|
|
|
|
|
|
|
обоснования |
(включая |
|
||
|
|
|
|
|
|
теодолитные |
ходы) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
содержит |
усредненные |
значения расстояний, направлений и |
|||||||
|
класс |
|
точности |
измерения. Ведомость |
формируется |
и |
отображается командой «Ведомость предобработки» меню
«Ведомости».
52
· Ведомость линий и превышений для каждой станции и пункта
наведения |
|
планово-высотного |
|
обоснования(включая |
||
теодолитные |
|
ходы) содержит |
значения |
расстояний |
||
превышений в прямом и обратном направлении, их средние |
||||||
значения |
и |
среднеквадратические |
ошибки. Направление |
|||
измерения прямо и обратно обозначаются символами«<<» и |
||||||
«>>». Ведомость |
формируется |
и |
отображается |
командо |
||
«Ведомость линий и превышений» меню «Ведомости». |
|
Формирование и просмотр ведомостей производится выбором соответствующей команды меню «Ведомости».
4.1.1 Задание. Предварительная обработка данных.
Выполните предварительную обработку по введенным задания к Практической работе и предварительно обработанным данным.
Сформируйте и просмотрите ведомости для предварительной обработки данных и проанализируйте их.
4.2Методы поиска грубых ошибок
ВCredo_Dat 3.0 реализована технология поиска, локализации
инейтрализации грубых ошибок в сетях геодезической опоры. Она включает три основных метода:
1.L1-анализ: уравнивание с минимизацией L1-нормы поправок
2.Метод трассирования
3.Последовательное отключение
Рекомендуется |
поэтапное |
применение |
каждого |
из |
эт |
методов. Как правило, поиск начинается с выполнения L1-анализа, |
|
||||
что в лучшем случае позволяет сразу установить источник ошибки, |
|
||||
в худшем – локализовать ход |
или участок |
сети, содержащие |
|
ошибочные измерения. Затем при необходимости подозрительные измерения анализируются с помощью методов трассирования и последовательного отключения.
53
4.2.1 L1-анализ
L1-анализ служит для поиска грубых ошибок измерений. Метод основан на уравнивании сети планово-высотной опоры по критерию минимизации L1 –нормы поправок в измерения. L1анализ выполняется для плановых или высотных измерений в зависимости от установок в настройке параметров анализа.
Для выполнения L1-анализа выберите команду L1-анализ меню «Расчеты»/ «Анализ».
В |
процессе |
выполнения |
|
расчета |
на |
экран |
выводитс |
панель монитора L1-анализа. На |
|||
ней отображается |
номер |
текущей |
|
итерации |
|
и |
погрешно |
уравнивания, равная среднеквадратическому значению поправок в координаты пунктов на предыдущей итерации.
При |
обнаружении |
программой |
поправок |
в |
измерен, |
превышающих установленные в настройке параметров анализа, |
на |
экран выводится сообщение об обнаружении грубых ошибок в
плановых |
и/или |
высотных |
измерениях. Одновременно |
|||
формируются необходимые отчеты. |
|
|
|
|||
При |
наличии |
большого |
количества |
грубых |
ошибок |
|
измерениях, |
не позволяющих корректно завершитьL1-анализ, |
|||||
создается |
протокол, |
который |
можно |
просмотреть, выполнив |
команду «Протокол» меню «Расчеты»/ «Анализ».
Для настройки параметровL1-анализа выполните команду
«Настройка» меню «Расчеты»/ «Анализ». В панели «Настройка»
параметров анализа:
1.Установите флажок «Плановое», чтобы выполнить L1-анализ плановых измерений.
2.Установите флажок «Высотное», чтобы выполнить L1-анализ высотных измерений.
54
3. Установите |
флажок |
в |
группе«Вектора |
ошибок» |
для |
|
отображения |
векторов |
невязок прямой и обратной трасс при |
||||
поиске грубых ошибок методом трассирования. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В выпадающем списке «Масштаб» выберите или введите масштаб отображения векторов ошибок.
4.Откройте при необходимости панель дополнительных настроек с помощью кнопки «Параметры». Дополнительные параметры включают:
- «Максимальное число итераций». L1-анализ основан на итеративной процедуре уравнивания. Обычно для уравнивания сетей, не содержащих грубых ошибок, достаточно двух-трех итерации, в сложных по конфигурации сетях полигонометрии и
теодолитных |
ходов |
с большим числом узлов число итераци |
доходит до десяти. При наличии грубых ошибок число итераций |
||
существенно |
возрастает. Поле Максимальное число итераций |
|
служит для |
задания |
предельного числа итераций, после которого |
55
процесс уравнивания прекращается. Как правило, двух-трех итераций достаточно для локализации участка сети, содержащего грубые ошибки.
-«Пороговые значения для грубых угловых, линейных и высотных ошибок» используются программой при формировании отчетов по результатамL1-анализа. Отчеты содержат только поправки, превышающие установленные пороговые значения.
-«Баланс весов угловых и линейных измерений» регулирует относительную точность линейных и угловых измерений приL1-
анализе. |
|
Задав малый коэффициент |
для угловых |
уравнени |
|||
поправок, |
можно |
имитировать |
безошибочность |
линейны |
|||
измерений, и наоборот, задав большой коэффициент, имитировать |
|||||||
безошибочность измерения углов. Анализ поправок углов в первом |
|||||||
случае |
и |
поправок в линии во втором случае часто |
помога |
||||
выделить грубые ошибки. |
|
|
|
||||
По |
результатам L1-анализа создаются следующие выходные |
||||||
документы: |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
·«Ведомость L1-анализа (сеть)» содержит поправки в углы и линии, выходящие за пределы, установленные в настройке параметров анализа, а также диаграммы относительных значений поправок.
·«Ведомость L1-анализа (по ходам)» аналогична по содержанию ведомости для сети, с той лишь разницей, что поправки сгруппированы по теодолитным ходам.
·«Ведомость L1-анализа (нивелирование)» содержит поправки в превышения, выходящие за пределы, установленные в настройке параметров анализа.
56
4.2.2 Задание. L1-анализ.
Выполните L1-анализ по введенным из задания к Практической работе и предварительно обработанным данным.
Сформируйте и просмотрите ведомости дляL1-анализа и проанализируйте их на наличие грубых ошибок в измерениях.
4.3Уравнивание
4.3.1Общая методика уравнивания
В Credo_Dat 3.0 |
реализовано |
совместное |
уравнивание |
|||
линейных и угловых измерений, отличающихся |
по |
классам |
||||
точности, топологии |
и |
технологии |
построения. Уравнивание |
|||
проводится параметрическим способом по критерию минимизации |
||||||
суммы квадратов поправок в измерения. |
|
|
|
|||
Процедуре |
уравнивания |
должна |
предше |
|||
предварительная |
обработка |
данных. После |
предобработки |
исходными данными для уравнивания служат:
·Координаты исходных пунктов.
·Приближенные значения координат пунктов обоснования, полученные после предобработки.
·Дирекционные углы.
·Вектора, содержащие редуцированные значения направлений, горизонтальных проложений и превышений.
·Допустимые значения средних квадратических ошибок(СКО) плановых измерений для различных классов точности.
·Допустимые высотные невязки для различных классов точности.
Каждый параметр векторов измерений(направление, горизонтальное проложение и превышение), а также каждый дирекционный угол, образует одно уравнение в системе уравнений поправок
Pax – Pb = Pv,
где P – матрица весов, A – матрица коэффициентов, b – вектор значений измерений, x – вектор поправок в координаты пунктов, v
– вектор невязок. При уравнивании требуется определить векторx,
57
при котором сумма квадратов компонент вектораPv достигает минимального значения.
Выбор весов P основан на необходимости выполнения трех условий:
1.Учет точности измерений разных классов при совместно уравнивании измерений разных классов.
2.Согласованность уравнений, соответствующих измерениям разных типов (угловым и линейным).
3.Совместное уравнивание измерений в сетях, включающих как участки ходов, так и участки линейно-угловых построений.
Для вычисления весов P используются следующие параметры:
·Значение допустимой СКО или допустимая высотная невязка, соответствующие классу данного измерения.
·Происхождение вектора (ход или линейно-угловая сеть) и его класс,
·Балансовый коэффициент для линейных и угловых уравнений, установленный при настройке параметров уравнивания.
Для |
решения |
системы |
уравнений |
поправок |
использует |
||
итерационный |
алгоритм. |
На |
каждой |
итерации |
вычисляются |
||
поправки в координаты пунктов, затем коэффициенты уравнений |
|||||||
рассчитываются |
|
заново, |
и |
процесс |
повторяется. Алгоритм |
||
заканчивает работу, если выполняется одно из условий: |
|
·Процесс прерван пользователем.
·Среднеквадратическое значение поправок в координаты
очередной итерации не превосходит значения погрешности
планового |
уравнивания, заданного |
в |
панели |
настройки |
параметров уравнивания. |
|
|
|
·Число итераций превышает максимально допустимое значение, установленное в той же панели.
·Среднеквадратическое значение поправок увеличивается от итерации к итерации (процесс расходится). Это означает, что в
данных присутствует грубая ошибка измерений, которую
58
необходимо |
локализовать |
и |
устранить. Затем |
процедуру |
||
уравнивания можно повторить. |
|
|
|
|
||
Для |
оценки |
точности |
положения |
уравненных , пун |
||
формирования |
параметров |
эллипсов |
ошибок |
используе |
ковариационная матрица, коэффициенты которой вычисляются в процессе уравнивания.
Эллипсы ошибок отображаются в графическом окне вокруг каждого уравненного пункта и обозначают область вероятного положения пункта. Проекции полуосей эллипса на координатные оси равны среднеквадратическим ошибкамMx и My положения пункта. Таким образом, по размерам и ориентации эллипсов можно судить о качестве уравнивания каждого участка сети или всей сети в целом.
Для |
графического |
представления |
|
точности |
высо |
||
уравнивания вокруг каждого пункта, уравненного по высоте, |
|||||||
отображается |
окружность |
с |
, |
равнымдиусом |
|||
среднеквадратической ошибке вычисления абсолютной отметки. |
|
4.3.2 Расчет
Уравнивание |
выполняется |
по |
команде«Расчет» |
меню |
|||
«Расчеты»/ «Уравнивание» или по нажатию клавиши <Ctrl+2>. |
|
||||||
В процессе выполнения расчета на |
экран |
выводится пане |
|||||
|
|
|
монитора |
уравнивания, |
на |
||
|
|
|
которой |
отображается |
|
номер |
|
|
|
|
текущей |
|
итерации |
||
|
|
|
погрешность |
уравнивания, |
|||
|
|
|
равная |
среднеквадратическому |
|||
|
|
|
значению |
|
поправок |
||
|
|
|
координаты |
пунктов |
|
||
|
|
|
предыдущей итерации. Процесс |
||||
|
|
|
уравнивания |
может |
|
быт |
прерван нажатием кнопки«Прервать». В этом случае статус
пунктов |
останется |
неизменным, отчеты |
по |
результатам |
уравнивания |
сформированы не будут. Для ограничения числа |
|||
итераций с |
сохранением |
возможности корректного |
завершения |
59
процесса уравнивания установите соответствующие параметры в панели настройки параметров уравнивания.
При наличии грубых ошибок в измерениях, не позволяющих корректно завершить уравнивание, создается протокол, который можно просмотреть, выполнив команду «Протокол» меню
«Расчеты»/ «Уравнивание».
4.3.3 Отчеты и ведомости
По результатам уравнивания формируются следующи выходные документы:
·«Каталог ПВО» содержит координаты уравненных пунктов, линии и дирекционные углы сторон сети планово-высотного обоснования.
·«Ведомость координат» содержит координаты и абсолютные отметки всех пунктов планово-высотного обоснования тахеометрической съемки.
·«Ведомость оценки точности положения пунктов» содержит
среднеквадратические ошибки планового и высо положения пунктов сети, а также размеры и углы наклона полуосей эллипсов ошибок.
· «Ведомость оценки точности сети» содержит оценку точности
измерений |
планового |
|
, обосновключаяания |
|
среднеквадратические |
ошибки |
измерений |
углов, линий |
и |
превышений. |
|
|
|
|
· «Ведомости поправок» содержит вычисленные по результатам уравнивания поправки в направления, горизонтальные проложения и превышения сторон сети планово-высотного обоснования.
·«Ведомость теодолитных ходов» содержит описание расчетных теодолитных ходов, включая координаты пунктов, измеренные углы и длины сторон, а также дирекционные углы и длины сторон, вычисленные по результатам уравнивания.
· «Характеристики теодолитных » ходов включают вычисленные по результатам уравнивания невязки расчетных теодолитных ходов.
60