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测量平差程序设计:精度评定与协因数传播

【摘要】:对式应用协因数传播律:即法方程系数阵的逆阵,就是未知参数的协因数阵。平面控制网除了评定待定点坐标中误差外,还常常需要评定坐标方位角和边长平差值的精度,这就需要将其表示为未知参数的函数,并应用协因数传播律求评定值权倒数。根据协方差或协因数传播律知,函数值F精度与常数项φ无关。将非常数项表示为:式实际上就是函数F的全微分,将其称为权函数式,矩阵式为:对权函数式应用协因数传播律,求得权倒数:

1.单位权中误差和VTPV的计算

在2.2.3节中已经介绍了单位权中误差的计算公式,式中[pvv]在观测值相互独立时,可以根据定义式,以观测值改正数直接计算,也可以按下列公式计算:

根据VTPV=(BδX+l)TPV=δXTBTPV+lTPV,由于BTPV=0(式2-22),就有:lTP(BδX+l)=lTPl+(BTPl)TδX=lTPl+UTδX,其纯量形式即式(2-48)。

2.未知参数的协因数阵

将未知参数表达成观测值向量的函数:

表达式中第二项是非随机量,设观测值向量协因数阵为Q,其逆阵为权阵P。对式(2-49)应用协因数传播律:

即法方程系数阵的逆阵,就是未知参数的协因数阵。可见只要求得N-1,即求得各未知参数权倒数。

3.未知数函数的中误差(www.chuimin.cn)

间接平差中,任意一个量不论是观测量还是非观测量,都可表示为所设未知参数的函数。评定未知参数精度,可直接从法方程系数阵的逆阵中获取权倒数,从而求得中误差。平面控制网除了评定待定点坐标中误差外,还常常需要评定坐标方位角和边长平差值的精度,这就需要将其表示为未知参数的函数,并应用协因数传播律求评定值权倒数。具体计算步骤归纳如下:

(1)将欲评定的值表示成未知参数的函数F=φ(x1,x2,4,xt)。

(2)在近似值x,x,4,x处,将函数F展开为泰勒级数,取至一次项,得到:

(3)令,则线性化后为F=F0+f1δx1+f2δx2+4+ftδxt。根据协方差或协因数传播律知,函数值F精度与常数项φ(x,x,4,x)无关。将非常数项表示为:

式(2-49)实际上就是函数F的全微分,将其称为权函数式,矩阵式为:

(4)对权函数式应用协因数传播律,求得权倒数: