重庆交通大学测量平差课程设计

1目录一、课程设计目的和要求1.1目的……………………………………………………21.2要求及上交的资料……………………………………2二、测区概况及技术要求2.1测区概况………………………………………………32.2控制测量技术要求……………………………………4三、水准网的平差3.1条件平差………………………………………………53.2间接平差………………………………………………9四、平面控制网的平差4.1间接平差………………………………………………15五、精度评定绘制误差椭圆5.1水准网的精度评定……………………………………255.2平面控制网的精度评定及误差椭圆的绘制…………27六、技术总结………………………………………………29七、实习心得…………………………………………………302一、课程设计目的和要求（一）、目的1.通过学生控制测量外业工作采集的数据，应用测量平差基础课程中所学的知识对数据进行处理，通过数据处理更好的理解测量平差的两个基本任务：对带有观测误差的观测值，运用概率统计的方法消除它们之间的不符值，求出未知量的最可靠值；对测量成果进行精度评定。2.通过平差作业进一步掌握平差的函数模型和随机模型的建立，掌握测量平差最常用的两种基础方法：条件平差和间接平差，并对这两种方法的成果评定精度。（二）、要求及上交的资料1.控制网概况及测量数据的整理和检验；2.列出条件平差和间接平差的函数模型并进行线形化，将线形化后的系数阵和常数向量列表；3.采用条件平差和间接平差的方法求控制点的坐标平差值；4.对控制点的坐标平差值进行精度评定，求出各点的点位中误差；对水准测量求各点高程平差值的高程中误差（只对间接平差要求，条件平差可不做）；5.对平面控制网间接平差法计算的点位，计算并绘制点位误差椭圆；6.技术总结（或技术报告）；7.个人实习小结。3二、测区概况技术要求（一）、测区概况该测区位于重庆市江津区重庆交通大学双福校区整个校区，气候潮湿、多雨，交通不便，但由于校区面积较小、学生聚集，人口密度很大，测量过程中受到许多人为的以及天气的干扰，给测量工作带来了许多不便。测区中B0、B1为已知点(H0=391.7323m，X0=53646.24m，Y0=39597.87m，X1=53530.63m，Y1=39485.54m),要求根据实习数据及已知点算出各点高程和坐标。该地形中整体坡度起伏较大，局部较为平缓，也给测量工作增加了许多难度。图1.控制测量测区概况图4（二）、控制测量技术要求1、光电测距导线的主要技术要求：等级方位角闭合差（″）每边测距中误差测角中误差（″）导线全长相对闭合差观测次数测回数一测回读数较差单程测回间较差四n5±18mm±2.51/40000往返1次45mm7mm（1）.测距中误差计算：测距单位权中误差：sddnp2——单位权中误差；d——各边往、返测距离较差；sn——测距的边数；ip——各边距离测量的先验权；21isipis——测距先验中误差，根据测距仪的标称精度估算。任一边的实测距离中误差估值：iDipm1注：索佳SET510全站仪测距标称精度为±（2+2PPM），因距离较短，影响测距精度的主要是固定误差，故可以认为各边为等精度观测，即可取ip均为1，求出的单位权中误差可视为各边的测距中误差。(2).测角中误差的计算：nffNm1f——符合导线或闭合导线环的方位角闭合差；n——计算f时的测站数；N——f的个数。如控制为单一的闭合或符合导线，N为1。2、水准测量的主要技术要求：等级每千米高差全中误差（mm）闭合差（mm）往返各一次二等≤±2≤L4平差前计算每千米水准测量高差全中误差：5LWWNMw1wM——高差全中误差（mm）；W——闭合差；L——计算W时，相应的路线长度（KM）；N——符合路线或闭合路线环的个数。若进行往返观测，计算每千米水准测量的高差偶然中误差：LnMD41DM——高差偶然中误差（ｍｍ）；——水准路线往、返高差不符值（ｍｍ）；L——水准路线的测段长度；n——往、返测的水准路线测段数。（二等要求mmMD1）三、水准网的平差（一）、条件平差1.高程控制网略图高程控制网略图2.观测数据表及条件方程的建立6观测数据及已知高程表线路号观测高差(m)视线长度S（m）已知高程（m）h1-2.05777161.3985H0=391.7323h2-2.96392170.7185h3-1.42974263.3243h4-0.7194137.2038h50.32504282.2799h61.58766298.4342h75.80733396.3747h8-0.55317164.5168h91.36428108.7929h10-0.16924114.9145h11-4.13246133.2688h12-1.6549771.6893h13-0.5794671.7398h14-0.72209176.0133h15-0.55768161.6150h160.48535105.8950h170.73962146.5962h180.82298163.1137h190.57106148.7037h202.50422190.0961h210.88952116.9219h22-0.64948136.7285h23-0.71214150.9531h24-0.3327585.5777h25-0.9981798.0103h26-0.9984354.2329h27-1.76834179.0415由表可知，观测元素n=27，必要观测数t=24，多余观测数r=3,所以条件方程为三个。即：1h+2h+3h+4h+5h+6h+7h+8h=0-1h-2h-3h+9h+10h+11h+12h+13h+14h+15h=08h+16h+17h+18h+19h+20h+21h21h+22h+23h+24h+25h+26h+27h=0化为改正数方程为：v1+v2+v3+v4+v5+v6+v7+v8-3.97=0-v1-v2-v3+v9+v10+v11+v12+v13+v14+v15-0.19=0v8+v16+v17+v18+v19+v20+v21+v22+v23+v24+v25+v26+v27+0.27=0且闭合差2719397W73.定权并建立法方程观测过程中每公里高差可看做是等精度的，所以可以利用公式Pi=C/Si定权，为计算方便，取单位权高差中误差的观测距离为100m。则权阵P=条件平差的法方程为AQATK+W=Naa+QATK+W=0已知Naa=AQAT=AP-1AT=40.17064.1034.1495.564.195.572.18，则Naa-1=0580.00024.00059.00024.00804.00258.00059.00258.00621.0由法方程可解得WNKaa1=0395.01182.02530.04.求改正数及平差值由公式KQAKAPVTT1和公式VLL^可得：h1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h130.619580.585760.379760.728840.354260.335080.252290.607840.919180.870210.750361.394911.39392h14h15h16h17h18h19h20h21h22h23h24h25h26h270.568140.618750.944330.682140.613070.672480.526050.855270.731380.662461.168531.02031.84390.558538V=272625242322212019181716151413121110987654321vvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvvv=07.002.004.003.006.005.005.007.006.006.006.004.019.021.009.009.016.014.013.035.000.175.071.035.035.023.021.0Lˆ=L+V=272625242322212019181716151413121110987654321ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL=76841.199845.099821.033278.071220.064953.088947.050415.257100.082292.073956.048531.055749.072188.057937.065488.113230.416910.036441.155282.080833.558841.132575.071905.042938.196369.205755.25.平差后各点高程6.平差的校核平差后各点的高程B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9391.7323,389.6747237386.711385.2816384.5625384.8882386.4765392.2858393.0967392.9276B10B11B12B13B14B15B16B17B18B19388.7953387.1404386.561385.8391392.2176392.9572393.7801394.3511396.8553397.7447B20B21B22B23B24397.0952396.383396.0502395.052394.05369利用公式00^ALA校核平差的正确性：A7684063.19984500.09982063.03327818.07121959.06495307.08894767.05041496.25710048.08229196.07395659.04853107.05575051.0721900.05793823.06548923.11323164.41691158.03643977.15528564.08092339.55883402.13256837.07190873.04294236.19637143.20575763.2+27.019.097.3=0成立。所以所以此次平差是满足条件的。（二）、间接平差1.选择参数建立误差方程观测数据总数n=27，待定点为24个，其中t=24，r=3，选取待定点的高程为参数X1、X2…X24。待定点的近似高程为：01X02X03X04X05X06X07X389.67453386.71061385