Determinarea parametrilor de transformare, utilizand modelul Gauss - Helmert



Determinarea parametrilor de transformare, utilizand modelul Gauss - Helmert

Rezolvarea s-a facut conform celor prezentate in capitolul 3. In urmatoarele pagini vor fi anexate tabelele cu rezultatele obtinute in urma transformarii.


Matricea coeficientilor corectiilor, A, in cazul general de compensare:


0,99997

0,00003

-1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

A


-0,00003

0,99997

0

-1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

0

0,99997

0,00003

-1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

B

A=

0

0

0

0

-0,00003

0,99997

0

-1

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

0

0

0

0

0

0,99997

0,00003

-1

0

0

0

0

0

C


0

0

0

0

0

0

0

0

-0,00003

0,99997

0

-1

0

0

0

0


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,99997

0,00003

-1

0

D


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-0,00003

0,99997

0

-1


Matricea coeficientilor parametrilor necunoscuti, B:


9609,304

-4779,747

1

0


4779,747

9609,304

0

1


4176,917

-1718,745

1

0

B=

1718,745

4176,917

0

1


7267,241

-3747,342

1

0


3747,342

7267,241

0

1


7200,796

-8980,365

1

0


8980,365

7200,796

0

1


Vectorul neinchiderilor w:


0,07499


0,12064


-0,03240

W=

0,01870


-0,05906


-0,07031


0,01647


-0,06904

Inversa matricei ponderilor P-1:


17,361

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

xA


0

27,70

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

yA


0

0

2,847

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

XA


0

0

0

2,847

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

YA


0

0

0

0

44,444

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0



0

0

0

0

0

123,457

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0



0

0

0

0

0

0

1,714

0

0

0

0

0

0

0

0

0


P=

0

0

0

0

0

0

0

1,714

0

0

0

0

0

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

100,0

0

0

0

0

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

39,063

0

0

0

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

4,119

0

0

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

4,119

0

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

10,406

0

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

17,361

0

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1,740

0



0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1,740



Matricea sistemului normal, N - cazul general de compensare si matricea ei inversa:


0,408850

-0,000001

0

0

0

0

0

0


-0,000001

0,387351

0

0

0

0

0

0


0

0

0,606005

0,000000

0

0

0

0


0

0

0,000000

0,591606

0

0

0

0

N =

0

0

0

0

0,252770

0,000000

0

0


0

0

0

0

0,000000

0,268370

0

0


0

0

0

0

0

0

0,670877

-0,000001


0

0

0

0

0

0

-0,000001

0,632379



2,445887

0,000004

0

0

0

0

0

0


0,000004

2,581639

0

0

0

0

0

0


0

0

1,650150

0,000001

0

0

0

0

N-1=

0

0

0,000001

1,690313

0

0

0

0


0

0

0

0

3,956160

-0,000006

0

0


0

0

0

0

-0,000006

3,726206

0

0


0

0

0

0

0

0

1,490587

0,000003


0

0

0

0

0

0

0,000003

1,581330


Matricea  BT*N-1*B si matricea inversa a acesteia:

Bt*N-1*B=

784693328,3448

6129089,8712

69879,6069

43409,1025

6129089,8712

783180118,6170

-42737,9926

70334,1053

69879,6069

-42737,9926

9,5428

0,0000

43409,1025

70334,1053

0,0000

9,5795



1,31109E-08

-6,49132E-11

-9,6299E-05

-5,8935E-05

Bt*N-1*B=

-6,49132E-11

1,3268E-08

5,9897E-05

-9,7122E-05


-9,62987E-05

5,9897E-05

1,07821729

-0,00339942


-5,89349E-05

-9,71217E-05

-0,00339942

1,08453353


Vectorul parametrilor Δ il vom determina cu relatia (37). Aici se gasesc cresterile ce se adauga valorilor provizorii ale parametrilor pentru a afla valorile cele mai probabile ale acestora. Vectorul parametrilor in cazul general de compensare Δ:

Δ

-0,000004

-0,000002

0,028333

0,036191


Calculul valorilor cele mai probabile ale parametrilor (relatia 24) si calculul rotatiei, factorului de scara si translatiilor (relatiile 13):

a=

0,999968

f=

399,99811


b=

-0,000030

m=

0,99997


c=

0,052006

Tx=

0,05201

m

d=

0,466142

Ty=

0,46614

m



Vectorul corelatelor se va calcula cu relatia (38):


-0,182857


-0,304394


0,028417

k=

-0,066610


0,205925


0,238806


-0,051484


0,132197


Urmeaza calculul vectorului corectiilor cu relatia (39):


-0,010532

m

xA


-0,010988

m

yA


0,064229

m

XA


0,106919

m

YA


0,000639

m

xA


-0,000540

m

yA


-0,016581

m

XA

V=

0,038867

m

YA


0,002059

m

xA


0,006113

m

yA


-0,049993

m

XA


-0,057975

m

YA


-0,004948

m

xA


0,007614

m

yA


0,029592

m

XA


-0,075985

m

YA


Calculul coordonatelor cele mai probabile ale punctelor comune, cu relatiile (40):

Tabelul 5 - Calculul coordonatelor cele mai probabile ale punctelor comune

Punct

X0

Y0

VX

VY

Xcomp

Ycomp

A

9609,112

4779,655

0,064

0,107

9609,176

4779,762

B

4176,902

1718,992

-0,017

0,039

4176,885

1719,031

C

7267,221

3747,535

-0,050

-0,058

7267,171

3747,477

D

7200,847

8980,410

0,030

-0,076

7200,877

8980,334

Punct

x0

y0

Vx

Vy

xcomp

ycomp

A

9609,304

4779,747

-0,011

-0,011

9609,293

4779,736

B

4176,917

1718,745

0,001

-0,001

4176,918

1718,744

C

7267,241

3747,342

0,002

0,006

7267,243

3747,348

D

7200,796

8980,365

-0,005

0,008

7200,791

8980,373



Controlul compensarii:

Tabelul 6 - Controlul compensarii

Nr. pct

Xcalc

Ycalc

Xcomp

Ycomp

Control X

Control Y

A

9609,1762

4779,7619

9609,1762

4779,7619

0,000000

0,000000

B

4176,8854

1719,0309

4176,8854

1719,0309

0,000000

0,000000

C

7267,1710

3747,4770

7267,1710

3747,4770

0,000000

0,000000

D

7200,8766

8980,3340

7200,8766

8980,3340

0,000000

0,000000


Abaterea standard de selectie a unitatii de pondere:

S0 =

0,151268

m


Estimarea preciziei parametrilor - cazul general de compensare:

Sa =

0,000017

Sb =

0,000017

Sc =

0,157 m

Sd =

0,158 m


Pentru estimarea preciziilor coordonatelor compensate in cele doua sisteme vom calcula initial matricea cofactorilor corectiilor Qvv cu relatia (44). Matricea cofactorilor corectiilor Qvv - cazul general de compensare:


0,00465

0,00003

-0,02835

-0,00025

0,00001

0,00014

-0,00014

-0,00990

-0,00056

0,00031

0,01354

-0,00296

-0,00242

-0,00172

0,01446

0,01716


0,00003

0,00186

-0,00016

-0,01809

-0,00025

0,00000

0,00657

0,00004

-0,00008

-0,00089

0,00195

0,00841

0,00181

-0,00097

-0,01084

0,00965


-0,02835

-0,00016

0,17288

0,00152

-0,00003

-0,00084

0,00084

0,06038

0,00340

-0,00190

-0,08259

0,01804

0,01474

0,01049

-0,08817

-0,10467


-0,00025

-0,01809

0,00152

0,17600

0,00246

0,00001

-0,06391

-0,00044

0,00078

0,00862

-0,01900

-0,08179

-0,01763

0,00941

0,10545

-0,09393


0,00001

-0,00025

-0,00003

0,00246

0,00037

0,00000

-0,00963

0,00000

-0,00020

-0,00011

0,00478

0,00100

0,00030

0,00064

-0,00178

-0,00639


0,00014

0,00000

-0,00084

0,00001

0,00000

0,00005

0,00000

-0,00340

0,00002

-0,00018

-0,00038

0,00169

-0,00038

0,00007

0,00226

-0,00066

Qvv=

-0,00014

0,00657

0,00084

-0,06391

-0,00963

0,00000

0,24966

0,00003

0,00510

0,00273

-0,12394

-0,02589

-0,00771

-0,01662

0,04613

0,16584


-0,00990

0,00004

0,06038

-0,00044

0,00000

-0,00340

0,00003

0,24487

-0,00111

0,01282

0,02703

-0,12159

0,02723

-0,00475

-0,16285

0,04738


-0,00056

-0,00008

0,00340

0,00078

-0,00020

0,00002

0,00510

-0,00111

0,00022

0,00000

-0,00535

0,00000

-0,00035

0,00002

0,00207

-0,00017


0,00031

-0,00089

-0,00190

0,00862

-0,00011

-0,00018

0,00273

0,01282

0,00000

0,00142

-0,00001

-0,01345

-0,00008

-0,00051

0,00045

0,00510


0,01354

0,00195

-0,08259

-0,01900

0,00478

-0,00038

-0,12394

0,02703

-0,00535

-0,00001

0,12992

0,00010

0,00842

-0,00042

-0,05035

0,00421


-0,00296

0,00841

0,01804

-0,08179

0,00100

0,00169

-0,02589

-0,12159

0,00000

-0,01345

0,00010

0,12754

0,00071

0,00485

-0,00426

-0,04835


-0,00242

0,00181

0,01474

-0,01763

0,00030

-0,00038

-0,00771

0,02723

-0,00035

-0,00008

0,00842

0,00071

0,00610

-0,00003

-0,03646

0,00034


-0,00172

-0,00097

0,01049

0,00941

0,00064

0,00007

-0,01662

-0,00475

0,00002

-0,00051

-0,00042

0,00485

-0,00003

0,00222

0,00020

-0,02220


0,01446

-0,01084

-0,08817

0,10545

-0,00178

0,00226

0,04613

-0,16285

0,00207

0,00045

-0,05035

-0,00426

-0,03646

0,00020

0,21806

-0,00205


0,01716

0,00965

-0,10467

-0,09393

-0,00639

-0,00066

0,16584

0,04738

-0,00017

0,00510

0,00421

-0,04835

0,00034

-0,02220

-0,00205

0,22152


Matricea cofactorilor "masuratorilor" compensate (punctele comune in cele doua sisteme) se determina cu relatia (43):


0,05295

-0,00003

0,02835

0,00025

-0,00001

-0,00014

0,00014

0,00990

0,00056

-0,00031

-0,01354

0,00296

0,00242

0,00172

-0,01446

-0,01716


-0,00003

0,03424

0,00016

0,01809

0,00025

0,00000

-0,00657

-0,00004

0,00008

0,00089

-0,00195

-0,00841

-0,00181

0,00097

0,01084

-0,00965


0,02835

0,00016

0,17838

-0,00152

0,00003

0,00084

-0,00084

-0,06038

-0,00340

0,00190

0,08259

-0,01804

-0,01474

-0,01049

0,08817

0,10467


0,00025

0,01809

-0,00152

0,17526

-0,00246

-0,00001

0,06391

0,00044

-0,00078

-0,00862

0,01900

0,08179

0,01763

-0,00941

-0,10545

0,09393


-0,00001

0,00025

0,00003

-0,00246

0,02213

0,00000

0,00963

0,00000

0,00020

0,00011

-0,00478

-0,00100

-0,00030

-0,00064

0,00178

0,00639


-0,00014

0,00000

0,00084

-0,00001

0,00000

0,00805

0,00000

0,00340

-0,00002

0,00018

0,00038

-0,00169

0,00038

-0,00007

-0,00226

0,00066


0,00014

-0,00657

-0,00084

0,06391

0,00963

0,00000

0,33385

-0,00003

-0,00510

-0,00273

0,12394

0,02589

0,00771

0,01662

-0,04613

-0,16584


0,00990

-0,00004

-0,06038

0,00044

0,00000

0,00340

-0,00003

0,33863

0,00111

-0,01282

-0,02703

0,12159

-0,02723

0,00475

0,16285

-0,04738

Qll=

0,00056

0,00008

-0,00340

-0,00078

0,00020

-0,00002

-0,00510

0,00111

0,00978

0,00000

0,00535

0,00000

0,00035

-0,00002

-0,00207

0,00017


-0,00031

0,00089

0,00190

-0,00862

0,00011

0,00018

-0,00273

-0,01282

0,00000

0,02418

0,00001

0,01345

0,00008

0,00051

-0,00045

-0,00510


-0,01354

-0,00195

0,08259

0,01900

-0,00478

0,00038

0,12394

-0,02703

0,00535

0,00001

0,11285

-0,00010

-0,00842

0,00042

0,05035

-0,00421


0,00296

-0,00841

-0,01804

0,08179

-0,00100

-0,00169

0,02589

0,12159

0,00000

0,01345

-0,00010

0,11523

-0,00071

-0,00485

0,00426

0,04835


0,00242

-0,00181

-0,01474

0,01763

-0,00030

0,00038

0,00771

-0,02723

0,00035

0,00008

-0,00842

-0,00071

0,09000

0,00003

0,03646

-0,00034


0,00172

0,00097

-0,01049

-0,00941

-0,00064

-0,00007

0,01662

0,00475

-0,00002

0,00051

0,00042

-0,00485

0,00003

0,05538

-0,00020

0,02220


-0,01446

0,01084

0,08817

-0,10545

0,00178

-0,00226

-0,04613

0,16285

-0,00207

-0,00045

0,05035

0,00426

0,03646

-0,00020

0,35672

0,00205


-0,01716

-0,00965

0,10467

0,09393

0,00639

0,00066

-0,16584

-0,04738

0,00017

-0,00510

-0,00421

0,04835

-0,00034

0,02220

0,00205

0,35326


Estimarea preciziilor coordonatelor compensate pentru punctele comune, in cele doua sisteme:

Tabelul 7 - Estimarea preciziilor coordonatelor compensate pentru punctele comune

Punct

Sx

Sy

SX

SY

A

0,035

0,028

0,064

0,063

B

0,023

0,014

0,087

0,088

C

0,015

0,024

0,051

0,051

D

0,045

0,036

0,090

0,090


Coordonatele punctelor necomune in sistemul istoric

Tabelul 8 - Coordonatele punctelor necomune in sistemul istoric

Punct

x [m]

y [m]

Xcalc [m]

Ycalc [m]

1

9824,364

7634,704

9824,325

7634,631

2

9642,740

6964,902

9642,687

6964,856

3

9419,585

6034,501

9419,511

6034,492

4

9768,455

5648,905

9768,358

5648,898

5

8291,216

4267,975

8291,126

4268,057


Pentru estimarea preciziilor coordonatelor punctelor necomune in sistemul "istoric" vom aplica eroarea unei functii de marimi determinate indirect, cu relatia (47). Vom determina  f1T si  f2T  cu relatiile (48) si (49), iar D(l) si D(x) cu relatiile (50) si (51).


9824,364

-7634,704

1

0

 


7634,704

9824,364

0

1

 


9642,74

-6964,902

1

0

 


6964,902

9642,74

0

1

 


9419,585

-6034,501

1

0

 

f1t=

6034,501

9419,585

0

1

 


9768,455

-5648,905

1

0

 


5648,905

9768,455

0

1

 


8291,216

-4267,975

1

0

 


4267,975

8291,216

0

1

 

 

f2t=

0,999968

0,000030

0

0

0

0

0

0

0

0

 

0,000030

0,999968

0

0

0

0

0

0

0

0

 

0

0

0,999968

0,000030

0

0

0

0

0

0

 

0

0

0,000030

0,999968

0

0

0

0

0

0

 

0

0

0

0

0,999968

0,000030

0

0

0

0

 

0

0

0

0

0,000030

0,999968

0

0

0

0

 

0

0

0

0

0

0

0,999968

0,000030

0

0

 

0

0

0

0

0

0

0,000030

0,999968

0

0

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0,999968

0,000030

 

0

0

0

0

0

0

0

0

0,000030

0,999968



0,000000

0,000000

-0,000002

-0,000001

D(x)=

0,000000

0,000000

0,000001

-0,000002


-0,000002

0,000001

0,024672

-0,000078


-0,000001

-0,000002

-0,000078

0,024816



0,000121

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0,000484

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0,000289

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

0,000036

0

0

0

0

0

0

D(l)=

0

0

0

0

0,000441

0

0

0

0

0


0

0

0

0

0

0,000225

0

0

0

0


0

0

0

0

0

0

0,000625

0

0

0


0

0

0

0

0

0

0

0,000324

0

0


0

0

0

0

0

0

0

0

0,000144

0


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0,000729


Matricea de varianta-covarianta a coordonatelor punctelor necomune:



0,00744

-0,00004

0,00654

-0,00038

0,00548

-0,00086

0,00537

-0,00149

0,00293

-0,00111


-0,00004

0,00761

0,00029

0,00637

0,00078

0,00534

0,00139

0,00524

0,00106

0,00286


0,00654

0,00029

0,00620

-0,00004

0,00504

-0,00052

0,00500

-0,00106

0,00292

-0,00090


-0,00038

0,00637

-0,00004

0,00579

0,00044

0,00492

0,00096

0,00489

0,00085

0,00286

D =

0,00548

0,00078

0,00504

0,00044

0,00490

-0,00004

0,00450

-0,00045

0,00291

-0,00062


-0,00086

0,00534

-0,00052

0,00492

-0,00004

0,00459

0,00036

0,00441

0,00057

0,00287


0,00537

0,00139

0,00500

0,00096

0,00450

0,00036

0,00524

-0,00005

0,00303

-0,00053


-0,00149

0,00524

-0,00106

0,00489

-0,00045

0,00441

-0,00005

0,00487

0,00048

0,00300


0,00293

0,00106

0,00292

0,00085

0,00291

0,00057

0,00303

0,00048

0,00284

-0,00002


-0,00111

0,00286

-0,00090

0,00286

-0,00062

0,00287

-0,00053

0,00300

-0,00002

0,00341


Din matricea de mai sus, se vor extrage preciziile punctelor necomune:

Tabelul 8 - Preciziile punctelor necomune, in sistemul "istoric"

Pct.

X [m]

SX [m]

Y [m]

SY [m]

1

9824,324598

0,086278105

7634,631054

0,087231783

2

9642,686585

0,078711248

6964,856142

0,076101116

3

9419,511176

0,070017853

6034,491904

0,067766875

4

9768,358424

0,072398703

5648,89803

0,069759918

5

8291,126249

0,053254637

4268,056634

0,058417708