При математической обработке неравноточных измерений одной и той же величины решаются последовательно следующие задачи:
1) определяют средневесовое значение из результатов измерений
, (3.14)
где – приближенное (как правило – наименьшее) значение измеряемой величины;
– сумма весов;
2) определяют СКП единицы веса по формуле:
; (3.15)
3) вычисляют СКП самой СКП единицы веса
, (3.16)
4) вычисляют СКП средневесового значения
. (3.17)
Для удобства вычислений применяется табличная форма.
В зависимости от условия задачи для различных видов измерений веса можно вычислять по следующим формулам:
; ; ; , (3.18)
где – произвольно выбранное число равное квадрату СКП единицы веса;
L – длина нивелирного хода в км;
п – число углов поворота в теодолитном ходе или число станций в нивелирном ходе.
Решение задач
Пример 11.
На заложенный грунтовый репер по четырем ходам геометрического нивелирования различной длины передана высота :
№ ходов | , м | , км |
134,172 | 8,1 | |
4,2 | ||
5,3 | ||
6,0 |
Произвести математическую обработку ряда высот.
Решение.
В данной задаче неравноточность высот обусловлена различными длинами нивелирных ходов. Так как, , то вес . Обозначив постоянную величину , получим , т.е. вес превышения по всему ходу геометрического нивелирования обратно пропорционален длине хода.
№ ходов | Высоты , м | Длина хода , км | Вес | Остатки , мм | , мм | V, мм | , мм | ||
134,172 | 8,1 | 0,62 | +22 | +13,6 | |||||
4,2 | 1,19 | + 39 | + 46,4 | -17 | -20,2 | ||||
5,3 | 0,94 | + 16 | + 15,1 | +6 | + 5,7 | ||||
6,0 | 0,83 | + 23 | + 19,2 | - 1 | - 0,8 |
=3,58 +80,7 = -1,8 678 2494
;
;
Контроль: [ PV ]=0.
За счет округления величины появляется ошибка округления .
В этом случае контролем является выражение
; [ PV ] = -0,511·3,58 = -1,8.
Контроль вычисления :
. .
СКП единицы веса будет равна (СКП превышения, полученного по ходу длиной 5 км)
.
СКП самой СКП единицы веса
.
Следовательно,
.
СКП средневесового значения равна
.
Среднеквадратическая погрешность превышения, полученного по ходу длинной в 1 км, будет
,
что соответствует IV классу геометрического нивелирования. Вес уравненного значения высоты репера равен сумме весов результатов измерений
.
Ответ:
Задача 23.
Горизонтальный угол измерен различным числом приемов. Произвести математическую обработку результатов измерений (см. приложение табл. 2).
№ п/п | Значение угла | Количество приемов |
54°12'18'' | ||
…… |
Задача 24.
По четырем теодолитным ходам на узловую линию передан дирекционный угол. Число горизонтальных углов поворота в каждом ходе различно. Произвести математическую обработку результатов значений дирекционных углов узловой линии (см. приложение табл. 2).
№ п/п | Значение дирекционного угла | Число углов в ходах |
271º33,5' 35,2 | ........ | |
30,0 | ||
32,8 | .…… |
Задача 25.
По четырем ходам геометрического нивелирования с различным числом станций была передана высота на узловой репер, что дало результаты (см. приложение табл. 2):
№ п/п | Значение высоты репера, м | Число станций в ходах |
82,631 | .... | |
..... |
Произвести математическую обработку ряда значений высот.