авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Разработка проекта построения современной государственной геодезической сети йемена

-- [ Страница 2 ] --

Объединения наземных и спутниковых геодезических сетей

Для объединения наземных и спутниковых (GPS) геодезических сетей использованы алгоритмы, разработанные д. т. н. Маркузе Ю.И. с определением семи параметров преобразования координат (алгоритм СОМВГМЕ 7).

Для объединения сетей в пространстве необходимо выполнить преобразование плановых координат и высот в пространственную систему координат.

Само преобразование выполняется программой TERSPACE.

В основу совместного уравнивания спутниковых и наземных сетей

положено матричное равенство, справедливое для каждого идентичного пункта

, (8)

где матрица

15

составлена из малых углов вращения трёх осей координат, a1 – вектор сдвига начала системы координат, Si - вектор пространственных координат X,Y.Z, полученных в результате уравнивания базисных векторов (Base Line) с учётом их ковариационных матриц с фиксацией одного пункта сети GPS по рекуррентному алгоритму с контролем грубых ошибок. Вектор T получен преобразованием наземных координат x, y, H и их ковариационных матриц по специальной программе TERSPACE в прямоугольную систему координат X,Y,Z на эллипсоид Бесселя или Красовского.

В результате линеаризации системы (10) для идентичных пунктов получены условные уравнения с дополнительными неизвестными, которые имеют вид

, (9)

с матрицей

, (10)

полученной в результате линеаризации (8) при малых углах поворота осей координат и составленной из GPS- координат пункта i. - вектор поправок к приближённым параметрам преобразования координат, V –векторы поправок к координатам наземных и GPS пунктов.

Вектор приближённых значений параметров можно получить по формуле

,

16

где матрица порядка 7 составляется по трём идентичным пунктам, причём для третьего идентичного пункта из трёх уравнений нужно выбрать только то одно, которое приводит к наилучшей обусловленности матрицы .

Далее, с целью перехода от способа условий с дополнительными неизвестными к способу условий с целью контроля грубых ошибок координат наземных пунктов формируем матрицу , которая будет иметь все нулевые блоки, кроме G-1, расположенные в ней согласно номеров пунктов, участвующих в вычислении параметров. По формуле

с матрицей обратных весов измерений получена .

Затем, учитывая по рекуррентным формулам каждое из условных уравнений,

как избыточное с обратным весом 1/p = 0 (кроме тех семи, которые понадобились для определения приближённых параметров) и выполняя контроль грубых ошибок в координатах исходных пунктов, в результате получим уравненные векторы, вектор параметров преобразования координат и необходимую для оценки точности квадратичную форму

17

Решение системы (9) выполняется по рекуррентному алгоритму с контролем грубых ошибок. После уравнивания должно быть выполнено преобразование GPS –координат всех пунктов по формулам:

(11)

или

, (12)

которые теоретически должны давать одинаковые результаты.

Заметим, что фиксация одного пункта сети GPS не влияет на результаты окончательного уравнивания.

Для объединения сетей на плоскости необходимо вектор S и его корреляционную матрицу KS, полученные после уравнивания базисных векторов. преобразовать по цепочке X,Y,Z B,L,H х.у.Н и соответственно корреляционную матрицу уравненных координат на эллипсоиде WGS-84 в проекции Гаусса-Крюгера. Этот процесс выполняется с помощью программы SPACETER. В результате получим вектор координат s и матрицу Ks.

Вспомним формулы преобразования координат на плоскости:

(13)

где m и -масштабный фактор и угол поворота осей координат, x, y-координаты начала системы x,y в системе Рассматривая теперь вектор координат s и вектор t в наземной системе координат преобразования непосредственно измеренными величинами с известными матрицами обратных весов Qs и Qt, для общих (идентичных) пунктов составляем для уравнений связи ( 13 )условные уравнения, которые в линейном виде для каждого пункта i будут такими:

Vs-AVt.-Ga+W=0, (14)

где векторы поправок Vs =

18

Матрица Вектор a содержит поправки к приближённым значениям параметров преобразования ax,ay,,. Составляемая из элементов вектора хt матрица

Вектор приближённых значений параметров несложно найти по двум пунктам

по формуле .

Далее, как и в алгоритме COMBINE 7 с помощью матрицы получаем матрицу .

Затем, учитывая по рекуррентным формулам каждое из условных уравнений

как избыточное с обратным весом 1/p = 0 (кроме тех, которые понадобились для определения приближённых параметров) и выполняя контроль грубых ошибок в координатах исходных пунктов, в результате получим уравненные векторы, вектор параметров преобразования координат и квадратичную форму. Останется только, используя уравненные параметры, выполнить преобразование вектора координат и его матрицу обратных весов в систему координат наземных пунктов. При этом вектор координат и под вектор xs, относящийся к идентичным пунктам, должны совпадать, что является контролем решения задачи.

19

Аналогичные формулам (13) и (14) формулы преобразования координат теперь имеют вид

.

.

Уравнивание на плоскости (2D) имеет существенное преимущество над уравниванием в пространстве, так как не требуется преобразовывать координаты идентичных пунктов в пространственные координаты, и поэтому не нужны геодезические высоты и знания аномалий высот.

Кроме того, как показали результаты уравнивания сетей ВГС и СГС-1, результаты 3D и 2D уравнивания практически совпадают.

Преобразование эллипсоидальных высот в нормальные здесь не рассматривается, хотя для этого имеется соответствующая программа.

Для объединения сетей сначала создаётся файл с расширением ter(таб.3),

Таблица 3

Пункт Х У H Mx My MH
San 1698094.936 8413085.376 2210.9944 0.000 0.000 0.000 0
Damar 1612705.052 8431782.525 1883.1400 0.004 0.002 0.004 0
Baida 1569803.085 8558140.092 538.9947 0.004 0.002 0.005 0
Marib 1720029.326 8535697.221 1230.9841 0.005 0.002 0.006 0
Matar 1694073.356 8396721.045 1872.9970 0.009 0.004 0.004 0
Rusa 1641059.579 8400885.162 1893.0032 0.007 0.004 0.005 0
Sabik 1677643.130 8463998.744 1487.0000 0.007 0.005 0.005 0
Yram 1671163.585 8488951.866 1316.9970 0.008 0.005 0.005 0
Kan 1689426.747 8480188.458 1671.0032 0.007 0.005 0.005 0
Alwad 1631426.742 8481815.031 1419.9930 0.008 0.005 0.005 0
Isbis 1645159.759 8507562.786 912.9930 0.008 0.006 0.006 0
Nar 1607319.069 8464252.638 1500.9960 0.008 0.005 0.006 0
Yaktol 1619978.382 8533215.282 982.9920 0.008 0.005 0.006 0
Shahil 1633417.109 8554281.924 1015.9999 0.009 0.006 0.006 0

где – аномалии высот, принятые нами равными нулю, так как мы использовали эллипсоидальные высоты.

Отметим, что координаты наземных пунктов нам не были известны, и мы выбрали 14 пунктов сети СГС-1 (также на эллипсоиде WGS-84) как идентичные для того, чтобы проверить работу программы и изучить её для последующего использования.

В результате получены параметры преобразования (таб.4) и плоские координаты всех пунктов GPS.

Таблица 4

3 сдвига осей 0.009 m 0.009m - 0.016m
3 угла Эйлера 0.002” 0.001” 0.000"
Масштабный фактор 1

Объединение сетей выполнено также и на плоскости по программе GPS-2D.

Получены параметры преобразования:

сдвиги – (- 0.155 и 0.035),

Разворот осей - 0,

Масштабный фактор – 1.

21

Глава 3. Для сгущения сети СГС-1 смоделирована полигонометрическая сеть второго класса. Исходными пунктами при уравнивании сети второго класса являлись пункты уравненной ранее сети СГС-1 ( Matar, San, Yslh, Hzan, Rusa). Сеть уравнивалась с учётом ошибок исходных данных пунктов СГС-1.

Для моделирования полигонометрической сети необходимо ввести связи между пунктами, то есть указать линии, по которым будут выполнены измерения направлений и сторон (именно эти линии образуют сеть на рис.5).

Рис.5. Полигонометрическая сеть 2 класса

Для уравнивания полигонометрической сети с помощью программы “CAD -NEW” составленной д.т.н. Маркузе Ю.И., вводятся координаты x,y и имена всех пунктов, а также с.к.о. измеренных направлений и длин сторон (для второго класса ). Координаты исходных пунктов Matar, San, Yslh и Hzan и их

22

корреляционные матрицы порядка 2*2, полученные в результате уравнивания сети GPS для каждого пункта, определяются программой автоматически по именам пунктов, которые в обеих сетях должны быть идентичными.

Матрица обратных весов исходных координат, составленная по именам пяти исходных пунктов, получена равной

*10-5

Уравнивание с учётом ошибок исходных данных достаточно просто выполняется с применением рекуррентного алгоритма.

Для сгущение полигонометрической сети 2 класса нами была спроектирована полигонометрическая сеть 3 класса в виде горизонтальных линии между пунктами сети 2 класса (рис.6). Сеть уравнивалась с учётом ошибок исходных данных пунктов полигонометрической сети 2 класса.

Рис.6. Полигонометрическая сеть 3 класса

23

Для высотного обоснования в диссертационной работе использовались существующие материалы по нивелированию II и III классов, а также все пункты GPS для обеспечения высотной основы всех регионов страны в системе нормальных высот.

Традиционным аналогом GPS-нивелирования является метод геометрического нивелирования, который, несмотря на автоматизацию некоторых трудовых операций, до сих пор является одним из самых трудоемких процессов топографо-геодезического производства.
GPS-метод, как альтернатива традиционному методу, может использоваться в том случае, если обеспечивает выполнение требований к точности определения превышений, изложенных в инструкции.

Заключение

В диссертационной работе выполнены разработки проекта построения Государственной геодезической сети Йемена с использованием современных спутниковых технологий по рекомендации Йеменской геодезической службы на основе изучения опыта выполнения подобного вида работ в России:

- показано, что существующая опорная ГГС ни по площади обслуживаемой ею территории, ни по точности построения, ни по строгости математической обработки не отвечает современным требованиям и не удовлетворяет запросам науки и народного хозяйства;

- разработаны и научно обоснованы основные положения создания государственной геодезической сети Йемена;

- моделирование ГГС страны осуществлялось в два этапа. На первом этапе спроектирована высокоточная геодезическая сеть ВГС, а на втором - спутниковая геодезическая сеть I -го класса СГС-1;

24

- выполнена оценка точности с использованием численного метода дифференцирования. Нами составлен блок программ для ЭВМ на языке BASIC;

- для сгущения сети СГС-1 смоделированы полигонометрические сети второго и третьего класса, уравнивания полигонометрических сетей выполнялось с учетом ошибок исходных данных.

Публикации по теме диссертации

1. Хайдар абдулракиб мохамед. Разработка проекта построения современный государственной геодезической сети Йемена. Геодезия и аэрофотосъемка, № 5, 2008, с. 38 – 41.

2. Хайдар абдулракиб мохамед. Уравнивание и оценка точности модели полигонометрической сети сгущения. Геодезия и аэрофотосъемка, № 1, 2009.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.