CC BY
97
БЛОК ДЛЯ УРАВНИВАНИЯ ЛИНЕЙНО-УГЛОВЫХ СЕТЕЙ ПАКЕТА ПРОГРАММ ADJUST
Юрий Исидорович Маркузе
Московский государственный университет геодезии и картографии, 105064, г. Москва, Гороховский пер. 4, профессор кафедры геодезии, доктор технических наук, тел. 8-916-7032831, е-mail yumarkuze@mail.ru
В статье рассмотрен блок CAD, предназначенный для уравнивания плановых сетей (триангуляции, полигонометрии, трилатерации) совместно с пунктами, определяемыми различного вида засечками, которые в кадастровых сетях играют роль межевых знаков. Пакет компьютерных программ ADJUST включает в себя также следующие блоки: LEVEL -уравнивание нивелирных сетей, GPS - уравнивание спутниковых сетей с объединением их с наземными сетями как в пространстве, так и на плоскости. Все блоки основаны на рекуррентном уравнивании, позволяющим выполнять контроль грубых ошибок измерений и исходных данных с их поиском. Все они включают блоки для анализа плановых и высотных деформаций пунктов.
Ключевые слова: пакет программ, линейно-угловые сети, спутниковые сети, нивелирные сети, деформационный анализ, рекуррентное уравнивание, грубые ошибки.
THE BLOCK FOR ADJUSTMENT LINEARLY-ANGULAR NETWORKS OF THE SOFTWARE PACKAGE ADJUST
Yuri I. Markuze
The Moscow state university of a geodesy and cartography, 105064, Moscow, the Gorohovsky lane 4, the professor of chair of a geodesy a Dr.Sci.Tech., ph. 8-916-703-2831: e-mail: yumarkuze@mail.ru
In the article block CAD intended for adjustment of planned networks (a triangulation, traverces, trilatarations) together with points, determind as different kind of reversed and intersections , that in cadastrial networks as boundari points is considered. The pacage of computer programs ADJUST includes also following blocks: LEVEL - adjustment of the level networks, GPS -adjusment of satellite networks with their combinations with terrestrial networks both in space, and on a plane. All blocks are based on the recurrent adjustment, allowing to carry out control of the blunders of measurements and the initial data with their search. All of them include blocks for the analysis of planned and high-rise deformations of points.
Key words: pacage of the program, linearly - angular and leveling networks, space networks, deformations analysis, blunders, recurrent adjustment.
Пакет CАD позволяет после совместного уравнивании со сплошной оценкой точности всех пунктов определять площади земельных участков со строгой оценкой их точности (с учётом корреляционной матрицы координат вершин многоугольника).
Метод уравнивания линейно-угловых сетей основан на рекуррентном алгоритме [1], который связан с последовательным учетом всех измерений.
Важнейшим преимуществом рекуррентного уравнивания является возможность контроля грубых ошибок измерений и исходных данных Он является также удобным для уравнивания с учётом ошибок исходных данных -координат исходных пунктов. Программа также предусматривает возможность оценки точности проектов геодезических сетей. Имеется также возможность уравнивать полигонометрические сети как с угловой, так и без угловой привязки.
Вычислительный процесс содержит следующие основные этапы.
1. Подготовка информации о построении и ввод исходных данных.
2. Предварительное уравнивание только угловых измерений с контролем возможных их грубых ошибок, вычисление приближенных координат пунктов и начального (исходного) дирекционного угла в полигонометрии без угловой привязки.
3. Окончательное уравнивание с контролем грубых ошибок и оценкой точности координат всех пунктов (с вычислением их полной ковариационной матрицы).
4. Вычисление координат пунктов, определенных различного вида засечками (с их оценкой точности) только по необходимым измерениям .
5. Повторное совместное уравнивание всех измерений (п. 2 и 3)
6. Вычисление площадей земельных участков с оценкой точности.
Остановимся подробно на каждом из этапов.
1. Ввод исходной информации осуществляется в режиме диалога в виде ответов на вопросы и удобного ввода числовых величин.
Прежде всего необходимо с помощью специальной таблицы на экране монитора ввести в любом порядке имена всех пунктов.
Имена пунктов - засечек должны начинаться с буквы ‘“г”.
Однако "полярки" можно рассматривать и как пункты полигонометрической сети. Это целесообразно делать, когда других видов определения межевых знаков нет.
Межевые знаки - комбинированные засечки всегда следует относить к пунктам полигонометрии. При этом каждый из первых двух измеренных на этих пунктах направлений должен быть сплошным и односторонним на пункты полигонометрии с меньшими номерами, чем определяемый.
Необходимо ввести также СКО измерения направлений, дирекционных углов в секундах и длин сторон в метрах.
Информация на каждом пункте записывается и вводится в компьютер в следующем порядке.
Угловые измерения - в виде приведенных к нулю направлений, при этом нулевое направление может быть выбрано на любой пункт. Если оценивается точность проекта сети, то указывается лишь информация о построении сети, а результаты измерений моделируются с распределёнными по нормальному закону ошибками и выводятся в соответствующую таблицу. Если имеются измеренные дирекционные углы, то их ввод выполняется с помощью специальной таблицы.
После ввода всей информации об измерениях необходимо указать имена первых двух фиксируемых пунктов. Обычно это два исходных пункта, которые позволяют последовательно вычислять приближённые координаты всех остальных пунктов. Но в полигонометрии без угловой привязки первым фиксируемым пунктом является пункт (второй) любого хода, на котором измерено направление на исходный пункт. Этот пункт фиксируется как второй (см. демонстрационную сеть CAD-0, рис. 1). Приближённое значение
дирекционного угла стороны 2-1 можно принять любым.
Рис. 1. Ход без угловой привязки со всеми видами засечек 8-19
Далее программа автоматически выполняет нумерацию всех пунктов, так что каждый пункт имеет имя и номер.
Если уравнивание выполняется с учетом ошибок исходных данных, то возможны два варианта: на диске уже имеются файлы координат и
ковариационной матрицы для сети, которая уже ранее была уравнена, или их нет. Во втором случае, а также в случае, когда ряд исходных пунктов не принадлежит уравненной ранее сети, компьютер запрашивает СКО координат х и у исходных пунктов и коэффициент корреляции между ними.
Наконец, можно выполнить уравнивание сети с определением постоянной систематической ошибкой линейных измерений.
Специальная программа позволяет проверить и распечатать всю информацию о введённых измерениях, исправить ошибки, добавить или удалить некоторые измерения, добавить новые пункты а затем и новые
измерений на них. В этом случае создаётся файл с расширением «.изм». Он приведён ниже (рис. 3) для сети “cad-0” рис. 2.
2. После ввода всей информации управление автоматически передаётся программе P2d для выполнения второго вычислительного этапа. На экран выдается значение [pvv] и [pvv]contr. после предварительного уравнивания углов и ср.кв. ошибка угловых измерений. При уравнивании полигонометрии без угловой привязки выдаются значения угла разворота сети, выполняется ориентирование сети и вновь работает программа P2d.
2. При благополучном завершении счёта по программе P2d управление передаётся программе P3d для окончательного уравнивания. Если грубых ошибок не обнаружится, то со создаётся файла “.res" с окончательными результатами - координатами пунктов и их ср.кв. ошибок (он приведён в таблице на рис. 3 ).
2. Если имелись пункты - межевые знаки, не являющиеся пунктами полигонометрии, то созданные в п.3 файлы будут неполными. Тогда через МЕНЮ следует обратиться к вычислению координат межевых знаков программой, которая автоматически дает возможность одновременно наблюдать за графическими построениями с иллюстрацией того, как определяются пункты—засечки с пунктов полигонометрии. На графике рисуется схема засечки Вновь через МЕНЮ следует обратиться к окончательному уравниванию сети, но уже совместно со всеми пунктами.
2. Завершающим этапом работы является вычисление площадей земельных участков с помощью программы LANDAREA путём задания контура участка.
Площадь многоугольника с вершинами в точках 1,2,...n вычисляется аналитически. Необходимая для оценки точности корреляционной матрицы KP = fK^x y)fT матрица частных производных f получается методом численного
дифференцирования
NN% МЕЖДУ ПУНКТАМИ ПРИЗНАК ИЗМЕРЕНИЕ
1 1 pz1 - 2 t1 1 0 00 00
2 1 pz1 - 2 t1 3 299 998
3 1 pz1 - 3 pz3 0 179 59 55. 83
4 1 pz1 - 3 pz3 3 299 991
5 1 pz1 - 8 z8 1 59 59 58 . 94
6 1 pz1 - 8 z8 3 299 996
7 1 pz1 - 9 z11 1 120 00 00. 61
8 3 pz3 - 1 pz1 0 0 00 00
9 3 pz3 - 4 pz4 0 180 00 00. 76
10 3 pz3 - 4 pz4 3 300 009
11 3 pz3 - 9 z11 1 60 00 01. 02
12 3 pz3 - 10 z12 3 299 993
47 19 z19 - 7 t2 1 0 00 00
48 19 z19 - 6 pz6 1 299 59 53 . 82
49 19 z19 - 18 z18 0 330 00 06 . 07
Рис. 2. Пример измерений в сети СAD-0
Номера (имена) x y Mx My
1. 1 -0.008 299.993 0076 . 0091
2 . t1 0 . 000 0.000 . 0000 . 0000
3 . pz3 -0.009 599.978 . 0119 . 0115
4 . pz4 -0.012 899.982 . 0134 . 0122
5 . pz5 -0.009 1199.977 . 0119 . 0115
6 . pz6 -0.003 1499.987 . 0076 . 0091
7 . t2 0 . 000 1800.000 . 0000 . 0000
Пункты - определённые засечками
8 . z8 259.800 150.000 . 0184 . 0160
9 . z9 259.781 449.992 . 0191 . 0120
19 . z19 -259.812 1649.981 . 0135 . 0243
Рис. 3. Пример файла с результатам уравнивания
Меню позволяет по плановым координатам и высотам пунктов выполнить с помощью специальных программ моделирование спутниковой сети с последуюшим её уравниванием в блоке GPS пакета
В заключение отметим, что автором получено выданное российским агентством Роспатент свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2002610160 от 11.12.2001.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Маркузе Ю.И., Голубев В.В. Теория математической обработки геодезических измерений. Учебное пособие для вузов. Москва Академический проект, 2010. - 247 с.
© Ю.И. Маркузе, 2012
