Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геодезические методы анализа высотных и плановых деформаций инженерных сооружений и земной поверхности
ВАК РФ 25.00.32, Геодезия

Автореферат диссертации по теме "Геодезические методы анализа высотных и плановых деформаций инженерных сооружений и земной поверхности"

На правах рукописи

Ассане Антонио Алфредо

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ВЫСОТНЫХ И ПЛАНОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Специальность 25 00 32 - «Геодезия»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003064699

003064699

Работа выполнена на кафедре геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор Маркузе Юрий Исидорович

Официальные оппоненты доктор технических наук,

профессор Цветков Виктор Яковлевич Кандидат технических наук, Доцент Калинова Елена Владимировна

Ведущая организация Московский Городской Геодезический

Защита состоится <31» мая 2007 года в часов на заседании диссертационного совета Д 212 143 03 при Московском государственном университете геодезии и картографии по адресу 105064 Москва, Гороховский пер , д 4, ауд 321

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета геодезии и картографии

Автореферат разослан <&§> апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Климков Ю М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Анализ деформаций являет, ся актуальной задачей для любого региона, особенно если на данной территории наблюдается изменение земной поверхности, например, для республики Мозамбик

В настоящее время область изучения деформаций недостаточно развита в Мозамбике и не г досгаточного материала, чтобы выявить такие изменения Для того, чтобы выявить какие-либо изменения земной поверхности необходимо организовать специальную службу по контролю всех реперов и проанализировав высокоточные результаты таких измерений за несколько циклов можно дать заключение о деформациях земной поверхности или инженерных сооружений

Следует отметить, что для выявления деформаций необходимо выполнить соответствующую обработку геодезических измерений по специальным программам, которые позволят после обработки сделать соответствующие выводы Именно этим проблемам посвящена данная диссертационная работа, в чем и состоит актуальность проблемы

Цель работы

1 Разработать методику, позволяющую применять рекуррентный алгоритм, разработанный проф Маркузе Ю И, для контроля грубых ошибок и последующего уравнивания геодезических сетей при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений и земной поверхности

2 Разработать методику для применения параметрического способа уравнивания методом последовательного объединения циклов, так как при рекуррентном способе приходится работать с матрицами больших размеров, что представляет неудобство

Поставленная цель достигнута за счет решения следующих основных

1 На основе разработок составить блок программы для анализа высотных деформаций,

На правах рукописи

Лссане Антон но Алфредо

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ВЫСОТНЫХ И ПЛАНОВЫХ ДЕФОРМАЦИИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ И ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Специальность 25.00.32 - «Геодезия»

Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук

иизае4бээ

003064699

Работа выполнена на кафедре геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК)

Научный руководитель: доктор технических паук,

профессор Маркузе Юрий Исндороиич

Офицшыъпые оппоненты: доктор технических наук,

профессор Цветков 1!пктор Яковлевич Кандидат технических наук, Доцент Калинина 1ллена Владимировна

Ведущая организация: Московский Городской Геодезический

Защита состоится <Si >> мая 2007 года и часов ría заседашш диссертационного советаД 212.143.03 мри Московском государсгпепиом университете геодезии и картографии но адресу: 105064 Москва, Гороховский пер., д. 4, ауд. 321.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государстве!того университета геодезии и картографии,

Автореферат разослан апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Климков Ю.М.

ОБЩАЯ ХЛ РЛКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы

Анализ деформаций является актуальной задачей для любого региона, особенно если на данной территории наблюдается изменение земной поверхности, например, для республики Мозамбик.

В настоящее время область изучения деформаций недостаточно развита г; Мозамбике и пег достаточного материала, чтобы выявить такие изменения. Для того, чтобы выявить какие-либо изменения земной поверхности необходимо организовать специальную службу но контролю всех реперов и проанализировав высокоточные результаты таких измерений за несколько циклов можно дать заключение о деформациях земной поверхности или инженерных сооружений.

Следует отметин,, что для выявления деформаций необходимо выполнить соответствующую обработку геодезических измерений по специальным программам, которые позволят после обработки сделать соответствующие выводы. Именно этим проблемам посвящена данная диссертационная работа, в чём и состоит актуальность проблемы .

Цель работы

1. Разработать методику, позволяющую применять рекуррентный алгоритм, разработанный проф. Маркузе Ю.И., для контроля грубых ошибок и последующего уравнивания геодезических сетей при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений и земной поверхности.

2. Разработать методику для применения параметрического способа уравнивания методом последовательного объединения циклов, так как при рекуррентном способе приходится работать с матрицами больших размеров, что представляет неудобство.

Пост ¡шлейная цель достигнута за счет решения следующих основных

I. На основе разработок составить блок программы для анализа высотных деформа I щ й;

2. Составить блок программы для анализа плановых деформаций. Методы исследований

Теоретические методы: метод паи меньших квадратов.

Экспериментальные методы: анализ высот пых и плановых деформаций методом использования составленных блок программ с целью их апробирования.

Научная нонпзна

Новыми научными результатами можно считать разработку алгоритма и два составленные блока программ для анализа высотных деформаций, а также для анализа плановых деформаций но GPS - измерениям.

Практическая ценное гь р л боты

1. 11а моделях и реальных данных по выполнению иг. reo ко1 сочных нивелирных работ па одном строящемся объекте с использованием составленной л втором программы пройеден анализ высотных деформаций.

2. На моделях и условных координатах с помощью программы для анализа плановых деформации по GPS - измерениям получены реальные результаты.

Результаты, выносимые на защиту

1.Результаты анализа высотных деформаций по данным нивелирования 11 класса, полученные с использованием составленной программы.

2. Результаты, полученные при апробации программы для анализа плановых деформаций по GPS - измерениям.

Публикации и апробация работы

По теме диссертации депонированы 2 научные статьи. Опубликована 1 научная статья. Результаты работы доложены на п а у <п i о -тех ш т ч еско й конференции студентов, аспирантов н молодых ученых МИИГ'АиК ( Москва, 8-9 апреля 2004 г.).

Структура диссерт ации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Материал диссертации изложен на 127 страницах,

включает 19 рису икон и 22 таблицы. Синеок литературы содержит 76 наименовании.

OC1IODIIOE СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулирована проблема, обоснована ее актуальность, поставлена цель, определены задачи диссертационной работы и коротко изложено основное содержание каждой главы диссертации.

Первая глава «Общие сведения о высотных; п шишгжмх деформациях инженерных сооружений и земной поверхности» посвящена обзору литературы. Из литературных, источников следует, что определение деформаций инженерных сооружений является очень важной задачей, и но своей структуре величины деформаций играют доминирующую роль при строительстве и эксплуатации любых сооружений. Этой задачей занимаются постоянно, и методы определения величин деформаций постоянно совершенствуются.

Основными методами при измерении осадок и деформаций инженерных сооружении являются геодезические. Они позволяют определять не только относительные перемещения точек, но также их абсолютную величину по отношению к практически неподвижным знакам геодезической основы.

К геодезическим методам определения осадок и деформаций инженерных сооружений относятся;

1) геометрическое нивелирован не I и I] классов;

2) гадростатическое нивелирован ие;

3) тригонометрическое нивелирование;

4) створныс методы;

5) триангуляция:

6) современный метод с использованием спутниковых, аппаратур.

Проведем короткий анализ отдельно для каждого из этих методов:

Метод гидростатического нивелирования позволяет определить

превышения с высокой точностью, порядка 0,01 мм, производить

наблюдения между точками при наличии препятствий между ннми. Однако, он может использоваться лишь в стационарных помещениях с хорошими метеорологическими условиями. Это является существенным недостатком.

Метод тригонометрического нивелирования применяется для определения вертикальных смещений отдаленных, открытых и труднодоступных точек сооружения.

Метод триангуляции - удобный метод для определения линейных смещений.

Геодезический метод с использоншпгсм спутниковых технологий к настоящее время может быть использован для определения деформаций, как на обширных территориях, так и на локальных участках. Важной особенностью спутниковых определений является их оперативность и синхронность выполнения измерений, и это обстоятельство дает возможность определить деформации на веем исследуемом участке одновременно с той точностью, с которой может дать используемая спутниковая аппаратура и методика обработки спутниковых измерений.

Спюрные методы наблюдения — под створными измерениями понимают совокупность действии по определению положения одной или нескольких точек относительно прямой линии, задающей створ.

Метод геометрического нивелирования является наиболее распространенным из геодезических методов измерения осадок. Основными его достоинствами являются высокая точность и простота в производстве работ, позволяющая проводить измерения для любого количества грунтовых реперов и стенных марок в любых погодных условиях. Условия, при которых выполняются наблюдения за деформациями сооружений, существенно отличаются от полевых условий при производстве государст во много нивелирования. Специфика измерений в том, что точки па сооружения расположены на расстоянии от 5 до 25 метров друг от друга, поэтому применяют нивелирование короткими плечами. Кроме того, общая длина хода при нивелировании редко достигает Г км, В этом случае т еряет смысл

средняя квадратичсекая ошибка превышения на I км хода, которая принималась как средняя квадратпческая ошибка единицы веса при государственном нивелировании. Поэтому, для целей правильного установления весов измеренных элементов, возникла необходимость принять ■за среднюю квадратическую ошибку единицы веса другую, более подходящую величину. Наиболее удобно принять т среднюю квадратическую ошибку единицы веса среднюю квадратическую ошибку превышения, полученного на станции как среднее арифметическое из превышений, вычисленных но основной и дополнительной шкалам реек, при одном горизонте инструмента, в ходе одного направления с определенной длиной луча визирования, то есть превышения

/¡=-('и 1 О. (1)

Вопросы точности определений превышений и зависимости от длины визирного луча и числа измеренных па станции превышений, а следовательно, вопрос установления весов превышений - это отдельный вопрос. Здесь же кратко опишем общую схему определения осадок и деформаций сооружений с помощью метода геометрического нивелирования, которая состоит из следующих этапов:

1. Создание геодезической сети, состоящей из точек, закрепленных на сооружении (осадочных марок) и исходных реперов высотной основы (одного или нескольких);

2. 11ериодпческос измерение превышений между точками сети методом высокоточного геометрического нивелирования;

3. Оптимальное оценивание параметров осадок н деформации сооружений по результатам измерений;

4. Анализ результатов обработки и интерпретация.

С появлением новых технических возможностей определения положения пунктов, как в плане так и по высоте, появилась возможность,

сохраняя старые данные присоединять к ним новые массивы данных. Такую задачу может решить рекуррентный метод уравнивания.

Во второй главе «Математические основы для обработки геодезических измерений при наблюдении деформаций» описаны способы уравнивания геодезических сетей, на основе которых автор выполнял свои исследования. Это рекуррентный и параметрический способы уравнивания. Подробности в книге Ю.И. Маркузс, Е.Г. Бойко, В,0, Голубев «Вычисление и уравнивание геодезических сетей».

Третья глава «Анализ вертикальных деформаций инженерных деформации». В этой главе автором выполнен анализ вертикальных деформаций инженерных сооружений. Для выполнения этой задачи использован эффективный алгоритм для анализа деформации методом последовательного объединения циклов, разработанный нроф. Маркузе Ю.И.. Идея этого метода заключается в том, что на основании имеющихся данных по анализу деформаций добавляют новые данные и после обработки и последовательного объединения циклов получают нону го информацию о деформации инженерного сооружения.

В основу алгоритма положена матрица

в которой блок относится к неизвестным уже объединенных

циклов 1.....ы-1, а аналогично блок относится к циклу О, получается при

уравнивании отдельных измерений в цикле э с контролем грубых ошибок.

Условное уравнение для учета по рекуррентной формуле для стабильных реперов уравниваемой нивелиртюЙ сети

где э — число циклов, }- число условных уравниваний.

Веса имеют значения 1 !P¡ ~ 0 и (Г = -U,)^ , что л итоге даёт возможность получить матрицу Q, и вектор Xt. Если в этом случае величина w недопустима, то мы можем сразу сделать вывод, что имеются деформации, которые данным способом можно детально анализировать, и тогда условное уравнение не учитывается, что н является критерием стабильности реперов. Стабильные пункты можно определить и с помощью диагональных элементов последовательно составленной матрицы N.

Следует отметить, что при рекуррентном уравнивании, особенно при объединении циклов, повышается точность высот или координат пунктов даже тех, которые во время анализа признаны подвижными. Использовав

где Z, = a¡Q

находим матрицу объединенных циклов, в которой а -{0.0.1.0.0,0.-1.0.0). В этом случае и поправки к неизвестным при рекуррентном

объединенных циклов X, = + л,.

В рекуррентном уравнивании необходимо получать обратные матрицы, и при учете каждого /-го условия для стабильных пунктов это является недостатком н в этом случае надо работать с матрицей

Правый верхний блок требует значительного объема вычислений и компьютерной памяти, если нивелирная сеп, состоит из большого количества пунктов.

Автором был составлен блок программы, по которой предусматривается обработка результатов геометрического нивелирования

формулу 0.=£Э._,—_ ZjZ.,

уравнивании вычисляем по формуле Д -—-'¿Jwr а вектор неизвестных

ПО параметрическому способу без вы числе« т правого верхнего :>»сме>п. а матрицы

Результаты эксперимента, проведенного при апробации данного

На основе геодезических данных но выполнению геометрического нивелирования [[ класса на ряде об ь с кто в, подвергающихся деформациям, с целью апробирования составленной программы были обработаны семь циклов наблюдений нивелирной сечи, с интервалами л три месяца.

В первом цикле представлена информация по четырнадцати репер]11,1м точкам, включая исходный 11р-29090 с высотой 150.00м, рис № 1. Следует отмстить, что репер Кр-29090 был выбран таким образом, чтобы имел стабильное положение по высоте. Пели определяются относительные деформации, то безошибочные репера не нужны, и в качестве исходною репера для уравнивания принимается любой репер, но с постоянной отметкой во всех циклах.

В первом цикле в задачу входило: на основе результатов высокоточного нивелирования с использованием программы обработать все результаты и оценить точность полученных уравненных высот всех реперов.

алгоритма

. Н= * ч

7 РЗ 146.7366 0,6 0.0 1.3 0,0 0,0 ¡.3

8 Р13 147.1639 0.7 1,4 о.а 0.0 1.4

9 Р2 N7.0949 0.7 1.4 _| 0.0 0.0 (.4

10 т9 148.6267 | 0,9 -5.7 1.5 -11.2 -1 1.3 1.5

11 12 ш 11 14К.6827 0.9 -5.У 1.5 -12,6 -12,9 1.5

ш15 148,0517 1.0 -5.9 1.6 -10,9 -11,2 1.6

(3 гтт /6 (47.6217 ).» -6.7 1.6 -13.0 "32.7 1.6

14 тЮ 148.6465 1.0 -6.1 1.6 |-6,1 -5.9 1.6

В таблице 3 видно, что марка ш10 только в третьем цикле стала подвижной.

На рисунке № 3 представлен график деформаций точки т9. Точка тУ выбрана среди других для примера.

Как было отмечено ранее, на рисунке 3 показаны деформации »торого цикла относительно первого цикла, далее деформации третьего цикла относительно второго.

Обработка всех остальных циклов проводилась в таком же порядке, как при обработке второго и третьего циклов, за исключением того, что для детального анализа работы данного алгоритма на четвертом цикле из сети были исключены точки р10, р2 и тЮ, а на шестом добавлены новые измерения р)2 иКр41478.

Для достоверное™ работоспособности данной программы автором выполнена обработка семи циклов данных тех же геодезических измерений, которые использованы для апробирования программы, но «традиционным методом» Под «традиционным методом» понимается, что определяемая деформация получается по формуле

где О - полная осадка (определяемая деформация), , - отмегки начального и текущего циклов Средние квадратические ошибки определения этих высот определены следующим образом

Из (6) можно написать

т\ = тгш + т2т ^ (7)

где т<> - средняя квадратическая ошибка определения осадки, Мн, т,„

, н 1 _ Ср кв ошибки определения текущих и предыдущих отметок ^

Тогда . (8)

Результаты уравнивания и анализа деформаций «традиционным методом» во втором цикле представлены в таблице № 4

№ марки Имя марки Н, 2 (m) С К О (Н,2) (mm) H,l(m) С КО(Н,1) (mm) D(H) (mm) С К О (D) (mm)

1 Rp29 150 0000 00 150 0000 00 00 00

2 р9 148 2822 07 148 2825 07 -03 1 0

3 Рб 148 2613 07 148 2614 07 -0 1 1 0

4 р10 146 9951 09 146 9954 09 -03 12

5 Р5 149 9786 09 146 9789 09 -03 12

6 Pll 146 7835 1 1 146 7839 1 1 -04 1 5

7 рЗ 146 7369 1 1 146 7374 1 1 -05 1 5

8 Р13 147 1647 1 2 147 1644 1 2 03 1 7

9 Р2 147 0965 1 2 147 0958 1 2 07 1 7

10 га9 148 6311 1 3 148 6389 1 3 -78 1 8

11 mil 148 6860 1 3 148 6939 1 3 -79 1 8

12 ml5 148 0569 1 3 148 0635 1 3 -66 1 8

13 ю16 147 6265 1 3 147 6339 1 3 -74 1 8

14 шЮ 148 6533 1 3 148 6528 1 3 05 1 8

В таблице № 4 в третьем и четвертом столбцах представлены уравненные высоты (Н) в м и СКО(Н) в мм, полученные во втором цикле «традиционным методом», а в пятом и шестом столбцах содержится аналогичная информация, относящаяся к первому циклу Предпоследний столбец заполнен величинами высотных деформаций

Из таблицы № 4 видно, что полученные «традиционным методом» деформации по величине отличаются от смоделированных (6шт)

Для детального анализа работоспособности программы автор составил несколько таблиц для сравнения определенных разными методами деформаций с теми величинами осадок, которые вводились для деформирования этих точек Проанализируем результаты определения деформации во втором цикле

1 2 3 4 5

№ марки Имя Б (Н) мм Б (Н) мм Разности столбцов

марки программа смоделированные 3-4

1 т9 -61 -60 -0 3

2 тП -60 -60 00

3 т15 -5 9 -60 +0 1

4 ш16 -64 -60 -0 4

В таблице № 5 в столбце 3 показаны величины деформаций, вычисленные программой во втором цикле В столбце 4 содержатся смоделированные деформации, а в последнем столбце показана разность между вычисленными программой и смоделированными деформациями Судя по этим данным, вычисленные во втором цикле деформации по величине ближе к тем, которые вводились при моделировании

Таблица № 6 содержит данные, полученные в результате обработки второго цикла «традиционным методом» Анализируя таблицу, можно заметить, что разность между вводимыми при моделировании и

вычисленными «традиционными методом» деформациями больше по величине, чем в предыдущей таблице

1 2 3 4 5

№ марки Имя марки Б (Н) мм В (Н) мм Разности столбцов

Традиц мметод смоделированные 3-4

1 т9 -78 -60 -1 8

2 ш 11 -79 -60 -1 9

3 т15 -66 -60 -06

4 ш16 -74 -60 -1 4

С целью проверки повышения точности определения деформаций при объединении циклов, автором составлены две таблицы № 7 и 8, аналогичные предыдущим таблицам № 5 и 6, соответственно таблица № 7 содержит данные, вычисленные программой, а таблица № 8 - «традиционным методом» в седьмом цикле

1 2 3 4 5

№ марки Имя марки Р(Н) мм программа О (Н) мм смоделированные Разности столбцов 3-4

1 т9 - 12 8 - 120 -0 8

2 т 11 -24 6 -24 0 -0 6

3 т15 - 109 - 12 0 +1 1

4 га16 - 11 9 - 12 0 +0 1

5 РЗ - 12 1 - 12 0 -0 1

6 Р12 -62 -60 -02

1 2 3 4 5

№ марки Имя марки Р(Н) мм Традиц мметод ГЗ(Н) мм смоделированные Разности столбцов 3-4

1 т9 -191 -12 0 -7 1

2 т11 -33 3 -24 0 -9 3

3 11115 - 168 - 12 0 -48

4 т16 -189 - 12 0 -6 9

5 РЗ -21 0 - 12 0 -9 0

6 Р12 -9 0 -60 -3 0

Анализ данных таблиц № 7 и № 8 приводит к тому же заключению, что при объединении циклов с использованием программы величины

определяемых деформаций ближе к тем, которые вводились при моделировании (в основном, отличаются до одного миллиметра), а используя «традиционный метод» разность между этими данными становится по величине больше, что говорит о низкой точности метода

Четвертая глава «Анализ плановых деформаций по GPS -измерениям»

Цель этой главы заключается в том, что определяют плановые деформации, а программное обеспечение SimGPS (для моделирования) TERSPACE позволяет на выбранном эллипсоиде получить значения координат опорных точек и в последующем перейти к анализу деформаций На основе выработанного алгоритма автором был составлен блок программы, по которой предусматривается обработка результатов GPS - измерений по параметрическому способу без вычисления правого верхнего элемента матрицы Q (третья глава данной диссертации)

х, - 866 26 = 866 26 х, = 866 26

у г = 0 00 у, = 1000 00 » у, = 2000 00

тог Сеть

Последовательность работы программы следующая 1 На основе данных из сети (рисунок №5), по программе ЗппОРБ, задаются условные координаты плановых точек х, у, Н для заранее принятого числа пунктов в проекции Гаусса - Крюгера

2. Вводятся связи между пунктами, которые образуют сеть 3 Затем выполняется уравнивание плановой сети по программе «А^цвЬ) с контролем грубых ошибок, основанном на рекуррентном алгоритме

4 С помощью программы ТЕКБРАСЕ переходят к преобразованию по цепочке х, у, Н => В, Ц Н => X, У, Ъ

5 По координатам X, У, Z с учетом связей между пунктами вычисляются базисные векторы АХ, АУ, АЪ

6 Для каждой базисной линии вводятся ковариационные матрицы, при этом средняя квадратическая ошибка СКО(х)=СКС)(у)=0 004, а СКО(г)= 0 007 Вводятся все коэффициенты корреляции, которые нами принимаются равными г (х/у) = 0 47, г (х/г) = 0 4 и г( у/г) =0 4

7 По программе ОР8-1 выполняется уравнивание базисных линий с контролем грубых ошибок по рекуррентному алгоритму, при этом один из пунктов выбирают безошибочным (пункт 1) В результате получаются уравненные координаты X, У, Ъ и их ковариационная матрица К(х, у, г)

8 По программе ВРАСЕТЕЯ по цепочке выполняется преобразование

X, У, Ъ => В, Ь, Н => х, у, г

Вычисляются плановые координаты в проекции Гаусса - Крюгера и вычисляется ковариационная матрица к(х, у, г)

При алробации составленной программы для анализа плановых деформаций обработаны 4 цикла с условными координатами

Обработка геодезических данных первого цикла проходила по ранее указанной последовательности работы программы В конце вычислений программа фиксирует имена файлов, где хранится на диске вся информация о результатах обработки геодезических данных по первому циклу Полученная информация первого цикла следующая

POINT 1 x = 6180000 000, ш(х) = 0 000, У = 7400000 000, т(у) = 0 000

POINT 2 x = 6180866 261, т(х) = 0 002, У = 7399999 998, т(у) = 0 001

POINT 3 x = 6180866 257, т(х) = 0 002, У = 7400999 999, т(у) = 0 001

POINT 4 x = 6180866 258, т(х) = 0 003 , У = 7401999 999, т(у) = 0 002

POINT 5 x = 6180000 000, т(х) = 0 003 , У = 7401999 998, т(у) = 0 002

POINT 6 x = 6179999 996, m(x) = 0 002, У = 7400999 997, т(у) = 0 001

Во втором цикле в программу вводится общее имя файла, после чего указывается номер цикла (S = 2) Как только программа признает S>1,to она спрашивает, изменились ли координаты предыдущего цикла, с целью выявления возможных деформаций относительно предыдущего цикла В данном случае были смоделированы деформации для точек 3 и 5, равные соответственно - 0.015, - 0.010, - 0 017, - 0 012

Далее, в программу вводятся деформации для выбранных точек, после чего вводятся те же ковариационные матрицы и корреляционные коэффициенты, что и в I цикле Выполняется уравнивание рекуррентным способом для контроля грубых ошибок Затем выполняется уравнивание параметрическим способом Деформации получают на плоскости на эллипсоиде (WGS-84) в проекции Гаусса - Крюгера Программа дает имена всех файлов, где хранится информация о втором цикле Следующим пунктом программы выполняется анализ обнаруженных деформаций

1 POINT 3 Dx = -0 0154 Mx = 0 003,Dy= -0 0099 My = 0 002

2 POINT 5 Dx= -0 0162 Mx = 0002,Dy= -00117 My = 0002

Обнаруженные программой деформации по величине близкие к

Координаты, полученные в результате обработки данных второго цикла, отличаются от первого в тех точках, которые подвергались деформациям (в точках 3 и 5)

POINT 3 х = 6180866 245, m(x) = 0 003 , у = 7400999 990, ш(у) = 0 002 POINT 5 х = 6179999 986, m(x) = 0 004 , у = 7401999 988, m(y) = 0 003

При обработке данных третьего цикла, задача ставится так, чтобы те точки, которые подвергались деформациям во втором цикле, также должны деформироваться Таким образом, проверим, выполняется ли объединение циклов с целью повышения точности определения плановых деформаций, что является одним из преимуществ данного алгоритма

Для точек (3 и 5) смоделированы деформации равные

-0 0117, -0 0137, -0 0099, -0 0099 В результате после уравнивания получены следующие координаты

POfNT 3 x = 6180866.233, ш(х)- 0.003; у = 7400999.975, m(у) - 0.002 POINT 5 x = 61 79999.975, m(x) = 0.004; у = 7401999.975, m(y) = 0.003. Следует отметить, что координаты неподвижных точек не отличаются

от предыдущих циклов.

Деформации реперов в третьем цикле относительно второго цикла:

POINT 3 Dx = - 0.0116 Мх ' 0.002; Dy = - 0.0139 My = 0.001 POINT 5 Dx = - 0.0097 Mx - 0,002; Dy - - 0.0099 My = 0.002. Проверку объединении циклов можно сделать с помощью информации

о векторе суммарных деформаций, так как он представляет деформации

относительно и первого цикла, и второго цикла.

POINT3 CYKLE 1- 2 Dx =- 0.014, Dy =-0.011; CYKLE 2- 3 Dx=- 0.012, Dy — 0.014

ВЕКТОР СУММАРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ:Dx - 0.026, Dy =-0.025 POINT 5 CYKLE 1-2 Dx=-0.017, Dy =- 0.011; CYKLE 2- 3 Dx =-0.010, Dy =-0.010 ВЕКТОР СУММАРНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ: Dx - -.028, Dy - -.021 На рисунке № 5 покачаны не только деформации, которым

подвергается точка в текущем цикле, но и деформации предыдущего цикла.

T1IE МЕТиПШ ¡ PILE1 HEEüt WIHT11 : |0 г

Достоверность работоспособности программы для анализа плановых деформаций но GPS- измерениям.

С целью проверки работоспособности составленной программы, в четвертой главе выполнен детальный анализ полученных результатов. Обработаны четыре цикла чех же дачных проекта, но «традиционным методом». Здесь под «традиционным методом» понимается метод, тогда деформации определенных точек определяют по формуле:

D,=xi-x, ; D(9)

где О - горизонтальное перемещение (определяемая деформация),

'У2 и х"у1 - координаты второго и первого циклов Средние квадратические ошибки определения этих координат находят

следующим образом = + и = + м>>, (10)

где т°- средняя квадратическая ошибка определения деформации,

т,1'тУ2 ^ тх1 • ту< __ СКО определения деформаций текущего и предыдущего циклов

Тогда + и (11)

Результаты обработки данных «традиционным методом» II цикла

№ Имя X СКО X СКО О СКО

марки У II цикла х,у(м) У I цикла х,у(м) х,у(м) (0)(м)

1 тог-1 6180000 000 0 000 6180000 000 0 000 0 000 0 000

7400000 000 0 000 7400000 000 0 000 0 000 0 000

2 тог-2 6180866 265 0 003 6180866 261 0 002 0 004 0 004

7400000 003 0 002 7399999 998 0 001 0 005 0 002

3 тог-З 6180866 248 0 003 6180866 257 0 002 -0 009 0 004

7400999 987 0 002 7400999 999 0 001 -0 012 0 002

4 тог-4 6180866 260 0 004 6180866 258 0 003 0 002 0 005

7401999 997 0 003 7401999 999 0 002 -0 002 0 004

5 17102-5 6179999 981 0 004 6180000 000 0 003 -0 019 0 005

7401999 982 0 003 7401999 998 0 002 -0 016 0 004

6 тог-6 6180000 003 0 003 6179999 996 0 002 0 007 0 004

7401000 002 0 002 7400999 991 0 001 0 005 0 002

Таблица № 9 в столбцах 3 и 4 содержит уравненные координаты реперов и СКО их определения во втором цикле Аналогичная информация первого цикла содержится в столбцах 5 и 6 Последние два столбца заполнены деформациями второго цикла и СКО определения этих деформаций

Далее, составлены несколько таблиц для сравнения вычисленных разными методами деформаций с теми величинами, которые вводились при их моделировании Проанализируем результаты обработки данных второго цикла

Содержание диссертации, кандидат технических наук , Ассане Антонио Алфредо

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геодезические методы анализа высотных и плановых деформаций инженерных сооружений и земной поверхности"

Заключение Диссертация по теме "Геодезия", Ассане Антонио Алфредо

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидат технических наук , Ассане Антонио Алфредо, Москва