1、
1. 若令 ,其中 ,已知权阵为
,试求权阵,及权,。
需要掌握的要点:向量的协方差阵D、协因数阵Q、权阵P之间的关系和它们里面元素的含义。
解:由于,所以,通过该式子可以看出,,,
则,
且,
2. 设已知点A、B之间的附合水准路线长80km,令每公里观测高差的权等于1,试求平差后线路中点C点高程的权。
思路:该题可以有三种解法(测量学的单附合水准路线平差、条件平差、间接平差)。千万记住:求什么量的权就一定要把给量的函数表达式子正确地写出来。即,或
方法一:(测量学的单附合水准路线平差)
(1) 线路闭合差
(2) 按照协因数传播定律:
(3) 则
2、
方法二:(条件平差法)思路:因为C点高程平差值是观测值平差值的函数。
(1) 条件方程式:
(2) 改正数条件方程:
(3) 系数阵,观测值权阵, , 则法方程,其中
(4) 由于条件平差中
(5) 列出平差值的函数式子:,通过这个式子可以求出系数阵,因为,则
(6) 则有:
(7) 所以
方法三:(间接平差法)思路:因为C点高程平差值就是所选取的未知参数平差值,而未知参数平差值的协因数阵是法方程系数阵的逆阵。
(1) 设C点高程平差值为未知参数,则按照间接平差有
(2) 观测方程
(3) 误差方程
(4) 系数阵
3、观测值的权阵 ,则法方程,其中而
(5) 所以
3. 如图A是已知点,边长的长度和方位角也已知,确定各种条件数。
思路:测角网,当网中已知点数小2,必要观测数等于2×总点数减去4,还要加上已知的边数和已知的方位角数。所以本题的必要观测数 个。条件的类型是:大地四边形 ABCF 中 3个图形条件、1个极条件;大地四边形BCDF 中 2个图形条件、1个极条件;大地四边形BDEF 中 2个图形条件、1个极条件;共计有7个图形条件、3个极条件。
4. 设为已知值,、、、为角度观测值的平差值;边长观测值的平差值,有边长条件方程
,线性化之。
思路:条件方程的线性化只能用泰
4、勒阶数展开,不能用全微分。
其中
同理 、、代入上式整理后,
5. 设、、为已知值,、为角度观测值的平差值;、为选取的未知参数的平差值,有方位角条件方程
,线性化之。
思路:条件方程的线性化只能用泰勒阶数展开,不能用全微分。
其中 、, 代入整理后的
6.如图边角网中,A、B、C、D点均为待定点,边长观测值,角度观测值,试按条件平差列出全部平差值条件方程式及其线性形式。
思路:边角网,当网中已知点数小2,必要观测数等于2×总点数减去3,。所以本题的必要观测数 个,可以列(n-t=9-5=4)条件。
图形条件:
正弦条件:,正弦条件:
余弦条件:
其
5、线性形式:
第四个条件,按照泰勒阶数展开:
其中、、,代入整理
、
、
7.如图测角网中,A、B、C为已知点,P为待定点,为了确定P点坐标,观测了7个角度,其中4号角的观测值为,用A、B、C点的已知坐标和P点的近似坐标计算出各边的近似方位角和近似边长为:
测站
照准点
近似方位角
(°'")
近似边长
(km)
P
A
40 03 48.5
1.75
B
266 59 06.3
1.83
C
179 07 36.0
1.84
试列出4号角的观测方程和误差方程。(注意是采用间接平差法)
思路:选P点的坐标为
6、未知参数,把各个角表达成未知参数的函数,这样的式子叫观测方程,线性化后叫误差方程。
解:列4号角的观测方程,
线性化:按照泰勒阶数展开:
其中
同理
代入得到:
如何看待通用公式:
8. 如图的边角网中,已知A、B点坐标及观测值为
,
角度观测值为:
L1=60°00'05",L2=59°59'58",L3=60°00'00"
边长观测值为:S1=999.99m,S2=1000.01m
经过计算的P点的近似坐标为,设待定点P的坐标为未知参数,试列出线性化后的误差方程式。
思路:选P点的坐标为未知参数,把各个角和边表达成未知参数的函数,这样的式子叫观测方程,线性化后叫误差方程。
解:
利用通用公式: