Ciąg poligonowy
Ciąg poligonowy jest metodą wyznaczania współrzędnych punktów zagęszczających osnowę geodezyjną. Współrzędne kolejnych punktów ciągu 1, 2 między punktami początkowymi A, P i końcowymi K, B (rys.), są obliczane według reguły pomiaru biegunowego - na podstawie pomierzonych (n = 4) kątów
,
na punktach P, 1, 2, K i odległości d,
między punktami P-1, 1-2 i 2-K (tabela). Pomiary kątów i odległości poziomych wykonuje się za pomocą tachimetru albo teodolitu i dalmierza lub taśmy.
Przykładowe dane:
,
,
,
;
Ciąg poligonowy
Odchyłka sumy pomierzonych kątów od teoretycznej wartości sumy:
,
rozdzielona na poszczególne kąty (tabela)
nie powinna przekroczyć podwójnej wartości jej błędu średniego:
Podobnie, odchyłki sum przyrostów współrzędnych węzłów od wartości teoretycznych:
są rozdzielone na poszczególne przyrosty proporcjonalnie do długości boków (tabela): odchyłki przyrostów
,
,
Tabela. Obliczenie ciągu poligonowego
Punkty |
Kąty β |
Azymuty A |
Długości d |
Przyrosty i odchyłki |
Współrzędne |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Punkty |
A |
|
150,0000 |
|
|
|
|
|
A |
P |
-10 150,0010 |
|
|
|
|
1400,000 |
1400,000 |
P |
|
|
100,0000 |
350,010 |
-6 0,000 |
-13 350,010 |
|
|
|
1 |
-10 187,4314 |
|
|
|
|
1399,994 |
1749,997 |
1 |
|
|
87,4304 |
509,922 |
-10 100,028 |
-18 500,015 |
|
|
|
2 |
-10 245,6195 |
|
|
|
|
1500,012 |
2249,994 |
2 |
|
|
133,0489 |
403,133 |
-7 -200,005 |
-15 350,021 |
|
|
|
K |
-10 155,5023 |
|
|
|
|
1300,000 |
2600,000 |
K |
|
|
88,5502 |
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
738,5542 |
|
1263,055 |
-99,977 |
1200,046 |
-100,000 |
1200,000 |
|
Odchyłka wypadkowa liniowa
nie powinna przekroczyć podwójnej wartości jej błędu średniego
:
Wyznaczenie błędów średnich
Jeśli
;
.
Przeprowadzone wyrównanie ciągu poligonowego jest przybliżone, na przykład azymuty z wyrównanych współrzędnych nie są równe azymutom obliczonym z wyrównanych kątów. Praktycznie, ciągi poligonowe podobnie jak ciągi tachimetryczne są wyrównywane metodą najmniejszych kwadratów za pomocą dostępnych programów wyrównania sieci poziomej, np. programu C-GEO lub tachimetria. Współrzędne punktów i ich błędy otrzymuje się w wyniku rozwiązania układu obserwacyjnego
zestawionego dla pomierzonych odległości i kątów, gdzie wagi - diagonalne elementy macierzy wag P są odwrotnościami kwadratu błędu pomiaru odległości
i kątów
. Sposób obliczenia błędów kątów
pomierzonych w różnej liczbie serii jest przedstawiony na przykładzie sieci poligonowej.
W sieci tej, dowiązanej do trzech punktów osnowy geodezyjnej A, B, C pomierzono cztery odległości d1 d2, d3, d4 oraz cztery kąty k = 4:
w liczbie serii
:
o wartościach średnich:
,
,
,
.
Na podstawie wartości oczekiwanej sumy kwadratów odchyłek:
obliczany jest błąd średni pojedynczego pomiaru kąta m:
gdzie
lub
Otrzymane wartości błędów kątów
są użyte do wagowania obliczonych średnich wartości kątów
.
W przypadku jednakowej liczby serii mierzonych kątów błąd kąta może być również obliczony na podstawie odchyłek zamknięcia f wszystkich wyodrębnionych w sieci poligonowej:
trójkątów
Czworokątów
r-kątów
gdzie
są średnimi wartościami kątów (rys.)
Z definicji
błędy średnie odchyłek, jako błędów prawdziwych wynoszą:
,…,
gdzie n3 - liczba trójkątów, n4 - liczba czworokątów, nr - liczba r-kątów.
Porównując te błędy z błędami
wynikającymi z definicji odchyłek - przy założeniu jednakowego błędu pomiaru kątów, otrzymuje się błędy pomiaru kąta:
,…,
o wagach proporcjonalnych do ilości wyznaczeń, odpowiednio: n3, n4 , nr. Otrzymana stąd wartość średnia ważona błędu pomiaru kąta Ferrero:
nie powinna przekroczyć wartości dopuszczalnej dla danej klasy (odchyłki zamknięcia wielokątów nie powinny przekraczać 2-krotności ich błędów średnich). Obliczona wartość błędu pomiaru kąta Ferrero
jest użyta do wagowania wartości średnich pomierzonych kątów
. Układ obserwacyjny
zawiera równania poprawek pomierzonych odległości d, oraz równania poprawek pomierzonych kątów
.
1
d2
d3
1
K
2
A
B
P
β1
β2
β3
β4
Ap
Ak
kierunek obliczeń
d1
x
y