誤差理論與測量平差基礎課程設計報告

1、<p>　　學生姓名 ： </p><p>　　學 號 ： </p><p><b>　　指導教師 : </b></p><p>　　實習地點 : 測繪與國土信息實驗室 </p><p>　　實習時間 ：2011.6.27 ～ 2011.7.10 </p>

2、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1部分：概況.........................................................2</p><p>　　1.1實習名稱....................................................2</p>

3、<p>　　1.2實習目的 ...................................................2</p><p>　　1.3實習要求....................................................2</p><p>　　第2部分：控制網(wǎng)概況.................................

4、..................2</p><p>　　第3部分：觀測成果整理..................................................3</p><p>　　3.1平面控制網(wǎng)技術要求..........................................5</p><p>　　3.2水準測量技術要求....

5、........................................6</p><p>　　3.3外業(yè)觀測數(shù)據(jù)整理............................................7</p><p>　　第4部分：條件平差.....................................................10</p>&

6、lt;p>　　4.1水準網(wǎng)條件平差.............................................10</p><p>　　4.2平面控制網(wǎng)條件平差.........................................13</p><p>　　第5部分：間接平差...........................................

7、..........15</p><p>　　5.1平面控制網(wǎng)條件平差.........................................15</p><p>　　5.3水準網(wǎng)條件平差.............................................23</p><p>　　第6部分：技術總結..................

8、...................................31</p><p>　　第7部分：實習小結.....................................................32</p><p><b>　　第1部分 概況</b></p><p>　　1.1實習名稱：《誤差理論與測量平差基礎》課程設

9、計</p><p><b>　　1.2實習目的：</b></p><p>　　1.本次實習是一次書本理論知識與實際生產(chǎn)的結合。要求我們用《誤差理論與測量平差基礎》課程中所學的理論知識，對前兩周控制測量學實習所采集的外業(yè)數(shù)據(jù)進行處理，并取得符合精度要求的外業(yè)成果。</p><p>　　2.通過本次課程設計對數(shù)據(jù)的處理讓我們能更好的理解測量平差的兩

10、大任務：一是處理一系列帶有觀測誤差的觀測值，求出最或是值；二是對測量成果進行精度評定。</p><p>　　3.通過課程設計進一步掌握條件平差和間接平差函數(shù)模型和隨機模型的建立，并且要學會函數(shù)模型的線性化。</p><p><b>　　1.3實習要求：</b></p><p>　　1.控制網(wǎng)概況及測量數(shù)據(jù)的整理和檢驗；</p>&

11、lt;p>　　2.列出條件平差和間接平差的函數(shù)模型并進行線形化，將線形化后的系數(shù)陣和常數(shù)向量列表；</p><p>　　3.采用條件平差和間接平差的方法求控制點的坐標平差值；</p><p>　　4.對控制點的坐標平差值進行精度評定，求出各點的點位中誤差；對水準測量求各點高程平差值的高程中誤差（只對間接平差要求，條件平差可不做）；</p><p>　　5.對平

12、面控制網(wǎng)間接平差法計算的點位，計算并繪制點位誤差橢圓；</p><p>　　6.技術總結（或技術報告）；</p><p><b>　　7.個人實習小結；</b></p><p>　　8.以上資料各人獨立完成，并用word打印和裝訂成冊。</p><p>　　第2部分 控制網(wǎng)概況</p><p>　

13、　本測區(qū)位于重慶市南岸區(qū)重慶交通大學校園內從學生雅園小區(qū)到菁園操場整個片區(qū)，交通便利，人口密集，氣候炎熱潮濕。很多測站上的工作都會受到不同程度的認為干擾。</p><p>　　由于學校人口集中，參加測量實習的同學較多，共用控制點的時候較多。為了避免等候控制點浪費時間，因此，我們第2小組特意避開T點作為起始點觀測。</p><p>　　T為已知點，其高程及坐標以及T到U的方位角已經(jīng)給出，要求

14、根據(jù)實習數(shù)據(jù)及已知點算出各點高程和坐標。（T（61412.325、64145.348），T點高程272.483，）</p><p>　　4.該地形屬于山地，其坡度起伏較大。其中T-U-U-V-W-A、I-J-K-L-M-N-O、D-E-F-G-H-H-1-N等的坡度較緩，其余路段的坡度都相對較陡，其中由M到N和D-1到S的高差為最大，測量難度也比較大，水準測量時水準路線要分為很多段。</p><

15、;p>　　平面控制網(wǎng)的布設方案：整個測區(qū)共選控制點26個，最大的閉合環(huán)包含23個控制點，即順時針編號由A-B-C......U-V-W。其中又包括3個小閉合環(huán)，第一個小環(huán)由A-B-C-D-D1-R-S-T-U-V-W構成；第二個小環(huán)由D-E-F-G-H-H1-N-O-P-Q-R-D1構成；第三個小閉合環(huán)由H-I-J-K-L-M-N-H1構成。 H-1有1個支點H-2。有部分控制點為學校原有控制點，標石保存完好，有的則是我們根據(jù)實際

16、情況加的控制點，都用水泥釘標記。詳情見下圖</p><p>　　第3部分：觀測成果整理</p><p>　　3.1平面控制網(wǎng)技術要求</p><p>　　導線測量主要技術要求</p><p>　?。?）測距中誤差計算：</p><p><b>　　測距單位權中誤差：</b></p>

17、<p><b>　　——單位權中誤差；</b></p><p>　　——各邊往、返測距離較差；</p><p><b>　　——測距的邊數(shù)；</b></p><p>　　——各邊距離測量的權；</p><p>　　——各邊測距中誤差，根據(jù)測距儀的標稱精度估算。</p><

18、;p>　　任一邊的往測距離或者返測距離中誤差估值：</p><p>　　任一邊的平均水平距離的中誤差為：</p><p>　　注：賓得全站儀測距標稱精度為±（2+2PPM），但是因為距離較短，所以影響測距精度的主要是固定誤差，因此測水平距離可以認為是等精度觀測，即均為1，求出的單位權中誤差可視為各邊的測距中誤差。</p><p>　　（2）測角中誤差

19、的計算</p><p><b>　　測角中誤差的計算：</b></p><p>　　——符合導線或閉合導線環(huán)的方位角閉合差；</p><p>　　——計算時的測站數(shù)；</p><p><b>　　N——的個數(shù)。</b></p><p>　　如控制為單一的閉合或符合導線，N為1

20、。</p><p>　　3.2水準測量精度要求</p><p>　　二等水準測量觀測限差（使用儀器：DSZ2）</p><p>　　平差前計算每千米水準測量高差全中誤差：</p><p>　　——高差全中誤差（mm）；</p><p><b>　　W——閉合差；</b></p>&l

21、t;p>　　L——計算W時，相應的路線長度（km）；</p><p>　　N——符合路線或閉合路線環(huán)的個數(shù)。</p><p>　　若進行往返觀測，計算每千米水準測量的高差偶然中誤差：</p><p>　　——高差偶然中誤差（ｍｍ）；</p><p>　　——水準路線往、返高差不符值（ｍｍ）；</p><p>　　

22、L——水準路線的測段長度；</p><p>　　n——往、返測的水準路線測段數(shù)。</p><p>　　3.3 外業(yè)觀測成果整理</p><p>　　水準測量成果整理計算表</p><p><b>　　控制測量成果表</b></p><p><b>　　第4部分 條件平差</b>

23、;</p><p>　　4.1水準網(wǎng)條件平差</p><p><b>　　4.1.1公式匯編</b></p><p>　　函數(shù)模型為： </p><p>　　或 </p><p>　　隨機

24、模型： </p><p>　　條件方程： </p><p>　　法方程： </p><p>　　法方程的解： </p><p>　　改正數(shù)方程： </p

25、><p>　　觀測量平差值： </p><p>　　4.1.2具體解算過程</p><p>　　1. 根據(jù)控制測量集中實習外業(yè)采集的數(shù)據(jù)，高差觀測值n=27，必要觀測數(shù)t=23，多余觀測r=4，列出條件方程：</p><p>　　2. 定權，并組成法方程</p><p>　　由于本測區(qū)地勢起伏

26、較大，所以根據(jù)測站數(shù)定權：</p><p>　　P=[1/3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 1/4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 1/7 0 0 0 0 0 0 0 0

27、 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　0 0 0 1/3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　0 0 0 0 1/4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0

28、0 1/4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 1/3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><

29、p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 1/3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0&

30、lt;/p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/3 0 0 0 0 0 0

31、 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0</p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

32、 0 0 0 1/6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/3 0 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0

33、0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0 0 0</p><

34、;p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/5 0 0 0 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/2 0 0 0</p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/3 0 0

35、</p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 </p><p>　　0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1/7] </p><p>　　法方程為： </p><p&g

36、t;　　高差改正數(shù)： </p><p>　　改正后的高差： </p><p>　　4.2 平面控制網(wǎng)條件平差</p><p>　?、?單一環(huán)線導線條件平差</p><p>　　單一閉合環(huán)由T→U→V→W→A→B→C→D→D1→R→S→T構成，帶入觀測值可得：</p><p>

37、　　V+ V+ V+ V+ V+ V+ V+ V+ V+ V+ V-31=0</p><p><b>　　AV+W=0；</b></p><p>　　A = [1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ]；</p><p>　　V = [V1 V2 V3….V12]T</p><p><b>　　W=-31&

38、lt;/b></p><p>　　V=P-1ATK=QATK </p><p><b>　　AQATK+W=0</b></p><p>　　Naa=AP-1AT </p><p>　　NaaK + W=0</p><p>　　由于觀測值精度相同，設其權

39、:</p><p>　　則觀測值的權陣P為單位陣，即P=I。</p><p><b>　　又因為</b></p><p>　　Naa = AP-1AT</p><p><b>　　算得</b></p><p><b>　　Naa = 11</b>&l

40、t;/p><p><b>　　法方程為：</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　V=QATK=角度平差值為 </p><p>　　閉合導線網(wǎng)條件平差成果表</p><p>　　第7部分 實習總結</p><p>　　通過本次

41、《誤差理論與測量平差基礎》的實習，我收獲頗多。把在平時學習理論課中遇到的很多問題都搞清楚了，比如說導線網(wǎng)的平差計算。平時看到那些龐大的數(shù)據(jù)就害怕，就產(chǎn)生畏難情緒（比如說測角網(wǎng)和側邊網(wǎng)就是我學習的難點）。但是實習中需要解決的是更多的數(shù)據(jù)（尤其是在導線網(wǎng)的間接平差中有45個方程），我得鼓勵自己去面對，去看書，去積累，把問題的點點滴滴搞得一清二楚。</p><p>　　當然在實習過程中也遇到了很多問題，有的是通過自己的

42、努力解決，有的則是在老師的幫助下解決的。看到了自己在平時學習的過程中的疏忽大意的一面。這次實習另一個重要的收獲是提高了我的實踐能力。為以后的就業(yè)和工作打下了堅實的基礎。</p><p>　　經(jīng)過這次實習，我對測量平差有了深刻的認識，學到了課堂上學不到的知識。鞏固了課堂教學內容，加深了對測量平差基本理論的理解和具體的實際操作。學習是為了應用！這次實習真正做到了理論與實際相結合！我感到很有意義。這次實習完全從測量平差

43、的工程實際出發(fā)，加深我對書本知識的進一步理解、掌握與綜合應用。這次實習培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力、獨立工作能力、綜合分析問題和解決問題的能力、組織協(xié)調能力和交際能力。所學的知識不再僅僅局限于理論上的計算，而是測量的一次全面綜合實踐過程。通過實習，我掌握了對四等導線測量和二等精密水準測量數(shù)據(jù)的處理方法。經(jīng)過對戶外觀測成果的整理、計算和檢查，我也了解了用兩種平差理論處理測量成果的基本技能，條件平差和間接平差。在這次實習中，我們遇到了不少問題

44、，不過都在老師的指導和同學間的討論下一一地解決了！</p><p>　　這次實習使我深刻的認識到學習測量平差的重要性。作為一個大學生最終是要走上社會的，我們要重視培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力！我深刻地認識到，無論什么工作，特別是作為一個測繪工作者，更要有不怕苦、不怕累的精神，只有這樣才能適應工作，并把工作做好。我們的工作大多都是和數(shù)據(jù)打交道的，從烈日下的觀測到平差處理都離不開數(shù)據(jù)。通過實習，鍛煉了我們吃苦耐勞、持