误差理论与测量平差基础习题集 (2)

1、.第七章间接平差7-1间接平差原理7.1.01 在间接平差中，独立参数的个数与什么量有关？误差方程和法方程的个数是多少？7.1.02 在某平差问題中，如果多余现测个数少于必要观测个数，此时间接平差中的法方程和条件平差中的法方程的个数哪个少，为什么？7.1.03 如果某参数的近似值是根据某些现测值推算而得的，那么这些观测值的误差方程的常数项都会等于零吗？7.1.04 在图7-1所示的闭合水准网中，A为已知点（HA=10.OOOm)，P1，P2为高程未知点，测得离差及水准路线长度为：h1= 1.352m,S1=2km，h2 =-0.531m，S2 = 2km,h3 = - 0.826m,S3 =

2、lkm。试用间接平差法求各髙差的平差值。 7.1.05在三角形(图7-2)中，以不等精度测得 =782312，P=1; = 8530 06 ，P =2; =160632，P=1; =3435324, P=1； 试用间接平差法求各内角的平差值。 7. 1.06设在单一附合水准路线(图7-3)中已知A,B两点高程为HA，HB，路线长为S1，S2，观测高差为h1 h2，试用间接平差法写出P点高程平差值的公式。 7. 1.07在测站0点观测了6个角度(如图7-4所示)，得同精度独立观测值:L1=322518, L2 =611436,L3=940940,L4 17201017L5=933948, L6=

3、1552420已知A方向方位角A =211015，试按间接平差法求各方向方位角的平差值。7-2误差方程 7.2.08在间接平差中，为什么所选参数的个数应等于必要观测数，而且参数之间要函数独立? 7.2.09能否说选取了足够的参数，每一个观侧值都能表示成参数的函数? 7.2. 10在平面控制网中，应如何选取参数? 7.2. 11条件方程和误差方程有何异同? 7.2.12误差方程有哪些特点? 7.2. 13图7-5中,A,B为已知点，P1 P5为待定点，P1, P5两点间的边长为已知，L1L6为角度观测值，S1S6为边长观测值，试确定图中独立参数的个数。 7.2.14在图7-6中， A,B已知点，

4、P1 P3为未知点，观测角度L1L11，若设角度观测值为参数独立参数有哪些角？ 7.2.15s试列出图7-7中各图形的误差方程式(常数项用字母表示) (I)A,B,C,D为已知点，P1 、P5为未知点.观测高差h1h5，设h2，h4为参数; (2)A,B为已知点，P1 P3为未知点，观侧高差h1h7，设P1点高程、高差h3，h5为参数;(3) P1 P4为未知点，观测高差h1h6，设P1 P3点的高程为参数 7.2.16在直角三角形(图7-8)中，测得三边之长为L1 L2和L3若设参数，试列出该图形的误差方程式。 7.2. 17为确定某一直线方，在Xi(i=1,2,5)处(设xi无误差)观侧了

5、5个观侧值yixi/cm12345yi/cm3.304.565.907.108.40试列出确定该直线的误差方程。 7. 2. 18。在待定点P上,向已知点A,B,C进行方向观测。如图7-9所示,设为零方向定向角平差值, Li( i=1，2，3)为方向观测值，A,B,C点的坐标及P点的近似坐标均列于表中，试列出全部观侧值的误差方程。点号X/mY/m观测值（）A826.823393.245ZP21 03 42B695.741445.678L125 18 38C633.226371.062L271 28 54P703.800264.180L3102 22 367. 2. 19在图7-10中,A ,B

6、 ,C为已知点，今在其间加测一点P，其近似坐标为 =771.365m,465. 844m. 已知起算数据和观测值列十表中，试列出全部观测点号坐标X/mY/mABC867.106734. 058598.943338.796279.305372.070 角号1234观测值795120533550665010630043 7.2.20图7-ll中，A,B,C为已知点，P为待定点，网中观测了3条边长L1L3，起算数据及观测数据均列于表中，现选待定点的坐标平差值为参数，其坐标近似值为=57 578.93m,=70 998. 26m，试列出各观测边长的误差方程式点号坐标X/mY/mABC60509.596

7、58 238.93551 946.28669902.52574 300. 08673 416.515编号L1L2L3观测值/m3128.863367.206129.887.2.21有边角网如图7-12所示，A，B，C为已知点，P1P2为待定点，角度观测值为点号近似坐标X0/mY0/mP1P2870.180294.430450.720841.950L1L7，边长观测值为S，已知点坐标和观测数据均列于表中，若设待定点坐标为参数，试列出全部误差方程。点号坐标X/mY/mABC760.274619.109703.808208.722318.629491.110角号观测值角号观测值L1332410L53

8、40445L2704446L6643022L3322352L7314918L4360948 7.2.22有一中心在原点的椭圆，为了确定其方程，观测了10组数据(xi，yi)(i=1，2，10)，已知xi无误差、试列出该椭圆的误差方程。7.2.23为确定某一抛物线方程y2 =ax，观测了6组数据(xi，yi) (i=1,2,.，6)，已知xi无误差，yi为互相独立的等精度观测值，试列出该抛物线的误差方程。 7.2.24某一平差问题列有以下条件方程:V1-V2+V3 +5=0,V3-V4-V5 -2=0,V5-V6-V7 +3=0,V1+V4+V7 +4=0, 试将其改写成误差方程。 7.2.25

9、某一平差问题列有以下误差方程:V1 =-X1+3，V1 =-X2-1，V1 =-X1+2，V1 =-X2+1，V1 =-X1+ X2-5， 试将其改写成条件方程。7-3精度评定 7.3.26对控制网进行间接平差，可否在观侧前根据布设的网形和拟定的观测方案来估算网中待定点的精度，为什么? 7.3.27在间谈平差中，计算VTPV有哪几种途径?简述其推导过程。 7.3.28为什么要求参数函数的协因数? 如何求？ 7. 3. 29已知某平差问题的误差方程为V1 =-,V2 =-,V3 =-1,V4 =-,V5 =3,观测值的权阵为： ， 试求参数及协因数阵。 7. 3.30已知某平差问题的误差方程为:

10、V1 =+2,V2 =+3,V3 =- 1,V4 =+ 6,V5 =+ 5, 观测值的权阵为单位阵，试根据误差方程求单位权中误差估值。 7.3.31如图7-13所示的水准网中，A,B为已知点P1 P3为待定点，观测高差h1 h5，相应的路线长度分别为4km,2km,2km,2km,4km，若已知平差后每千米观测高差中误差的估值认 =3mm.试P2点平差后高程的中误差。7.3.32对某水准网列出如下误差方程x,已知QLL =I,试按间接平差法求:(1)未知参数的协因数阵;(2)未知数函数的权7.3.33设由同精度独立观测值列出的误差方程为试按间接平差法求。 7.3. 34在间接平差中，与、与V是

11、否相关?试证明之。 7.3.35 如图7.14所示的水准网中，A为已知水准点，B,C,D为待定高程点，观测了6段高差h1h6,线路长度S1 =S2 =S3 =S4=1km, S5 =S6=2km，如果在平差中舍去第6段线路的高差h,，问平差后D点高程的权较平差时不舍去h6时所得的权缩小了百分之几? 7. 3.36如图7-15所示的水准网中，A，B为已知点，P1P3为待定点，独立观测了8段路线的高差h1h8，路线长度S1 =S2 =S3 =S4=S5 =S6 =S7 =1km,S8=2km,试问平差后哪一点高程精度最高，相对于精度最低的点的精度之比是多少? 7.3.37在图7-16所示的三角形中

12、，A,B为已知点，C为待定点。A,B点的已知坐标,C点的近似坐标及AC和BC边的近似边长列于图中(均以km为单位)，试按间接平整法求C点坐标的权倒数和相关权倒数(设=2x105,参数以m为单位)。7.3.38某一平差问题按间接平差法求解，已列出法方程为-2.4=0，+3.2=0， 试计算函数的权。 7.3.39在三角网(如图7.17所示)中，A,B,C为已知点，D为待定点，观测了6个角度L1 L6,设D点坐标为参数，已列出其至已知点同的方位角误差方程:= - 4. 22+ 1. 04,=0.30-5.96,= 2.88 + 2.28,试写出角BDC平差后的权函数式。 7. 3.40 有水准网如

13、图7-18所示，A,B,C,D为已知点，P1、P2为未知点，观测高差h1- h5，路线长度为S1 =S2 =S5 =6km,S3 =8km,S4 =4km，若要求平差后网中最弱点平差后高程中误差5mm，试估算该网每千米观测高差中误差应为多少。 7.3.41在图7-19的大地四边形中，A,B为已知点，C,D为未知点，L1L8为角度观测值，若设未知点的坐标为参数，试写出求CD边长平差值中误差的权函数式。7-4水准网平差示例7. 4. 42 在水准网平差中，定权式为以km为单位，当令c=2时，经平差计算求得的单位权中误差代表什么量的中误差?在令c=1和c=2两种情况下，经平差分别求得的V, ，以及相

14、同吗” 7.4.43在图7-20所示的水准网中，A,B为已知点HA=10. 210m,HB=12.283m,观测各点间的高差为: h1 =1.215m, h2=0.852m, h3=0. 235m, h4=-2. 311 m, h5=0. 150m, h6 =1.062m,h7 = 1.931m,h8 =-2. 166m 设观测值的权阵为单位阵(各路线长度相同)，试按间接平差法求待定点C,D,E最或是高程及其中误差。 7. 4. 44水准网(如图7-21所示)中，A,B为已知点，HA =5.530m, HB = 8.220m,观测高差和各路线长度为:h1 =1. 157m, S1 =2km,h

15、2=I.532m, S2 =2km,h3 =-2.025m, S3 =2km,h4=0. 663m, S4 =2km,h5 =0.498m, S5 =4km, 试按间接平差法求 (1)待定点C,D最或是高程;(2)平差后C,D间高差的协因数 及中误差 (3)在令c=2和c=4两种情况下，经平差分别求得的是否相同?为什么? 7.4.45有水准网如图7-22所示，A,B为已知点，HA=21. 400m，HB =23. 810m，各路线观侧离差为： h1 =1.058m, h2 = -0.912m, h3=0. 446m, h4 = -3, 668m, h5=1. 250m, h6=2.310m h

16、7 =-3.225m 设观测高差为等权独立观测值.试按间接平差法求P1 P2 P3等待定点平差后的高程及中误差。7.4.46在图7-22所示的水准网中，加测了两条水准路线8,9（如图7-23所示),h8 =1.973m,h9=-1.354m，其余观测高差见题7.4.45。设观侧高差的权为单位阵， (1)增加了两条水准路线后，单位权中误差是否有所变化？ (2)增加了两条水准路线后，待定点P1 P2 P3平差后高差的权较之未增加两条水准路线时有何变化？7-5间接平差特例直接平差7.5.47有附合水准路线(图7-24),P为待定点，A,B为已知点其高程为HA HB ，观测高差为h1， h2，相应的路

17、线长度为S1 km, S2 km，试求P点平差后高程的权PX。 7. 5. 48在如图7-25所示的水准网中已知高程HA =53 m, HB =58.00 m,测得高差(设每条线路长度相等) h1 =2.95 mh2 =2.97 mh3=2.08 mh4 =2.06 m 试求: (I)P点高程的平差值; (2)P点平差后高程的权倒数。 7.5.49在如图7-26所示的水准网中，A,B,C为已知点，P为待定高程点，已知HA =2I.910m, HB = 22. 870 m, HC = 26.890m，观测高差及相应的路线长度为: h1 =3.552m h2 =2.605m, h3= 1.425m

18、, S1 =2km, S2 =6km, S3 =3km, 试求;(1)P点的最或是高程; (2)P点平差后高程的权(当c=1时) 7.5.50按不同的测回数观测某角，其结果如下:观测值测回数7818055095088147156103设以5测回为单位权观测试求(1) 该角的最或是值及其中误差(2)一测回的中误差7-6三角网坐标平差 7.6.51在图7-27所示的测角网中，A.B,C为已知点，P点为待定点。已知点坐标和P点的近似坐标为: XA =4 728. 008 m,YA=227. 880 m; XB =4 604.993 m, YB=362.996m; XC =4 750. 191 m,

19、YC=503.152m;=4 881. 27m, =346. 86m。 角度同精度观测值:L1= 942932, L2=442036. 3, L3=471943. 3,L, =855951. 6, 设P点的坐标平差值为未知参数,，试按间接平差法， (1)列出误差方程及法方程; (2)计算P点坐标平差值及协因数阵 7.6.52在三角形ABC中(如图7-28所示)A,B为已知点， C点为待定点，已知点坐标为: XA=1km, YA=1km, XB=1km, YB=6km, C点的近似坐标为: 5.3km,3.5k., 近似边长：5.9km，5. 0km L1，L2，L3，是同精度角度观测值。试按间

20、接平差法求C点坐标的权倒数及相关权倒数。 7.6.53在图7-29所示的三角网中A,B为已知点， P1 ，P2为待定点，已知点坐标为XA=867. 156m, XA=252. 080m,X8 =638. 267m,Y, =446.686m,待定点近似坐标为:855.050m，491.050m，634.240m，222.820m，同精度角度观测值为:L2=941521, L2=432242, L2=382600,L2=1023552, L2=385801, L2=422143设P1 ，P2点坐标平差值为参数，试按坐标平差法求 (1 ) P1 ，P2点坐标平差值及点位中误差;(2)观测值的平差值

21、7.6. 54在图7-30所示的测角网中，A,B,C为已知点，P1 ，P2为待定点，L1L10为角度观测值已，知点坐标与待定点 近似坐标为点号坐标X/mY/mABC883.2892640.2838612.0508259.1385144.1899463.8277近似坐标/mX0/mY0/m点号777.416320.647504.160844.971编号观测值（ ）155 28 13.2297 41 53.9393 02 06.0444 03 51.6550 42 44.3659 57 57.2769 19 22.1899 56 38.2929 05 51.31050 57 29.同精度角度观侧值

22、为 试按坐标平差法求 (1)误差方程及法方程; (2)待定点最或是坐标及点位中误差; (3)观测值改正数及平差值。 7.6.55有三角网如图7-31所示，已知BH边的方位角为= 2845729. 5,A , B为已知点，其坐标为;XA=97 689. 562mYA=31 970. 853mXB =102 344. 255 m,YB=34 194. 167 m,C,D,E点为待定点、观测角值为角号观测值角号观测值角号观测值1600511.44664043.97652303.92563012.55492149.88603445.23632437.66635727.79540211.81054144

23、0.2试求:(1)待定点坐标平差值:(2)CE边的相对中误差。7-7测边网坐标平差 7.7.56在图7-32所示的直角三角形ABC中，边长观测值L1= 278. 61 m, L2=431. 52m, L1=329.56m,0L=I,若选AB及AC距离为未知参数，。并令= L3 ，= L1，试按间接平差法: (1)列出误差方程; (2)求改正数V及边长平差值 (3)列出BC边边长平差值的未知数函教式，并计算其权。 7.7.57在图7-33所示的侧边网中A,B,C为已知点，P为待定点，已知点坐标为: XA=8 879. 256m，YA=2 224.856 mXB=8 597. 934m，YB=2

24、216.789mXC=8 853.040m,YC=2 540. 460 mP点近似坐标为:=719.900m,= 332. 800 m同精度测得边长观测值为:S1=192.478 m, S1=168. 415 m, S1=246.724m试按坐标平差法求:(1)误差方程;(2)法方程;(3)坐标平差值及协因数阵。补(4)观侧值的改正数X及平差值几7.7.58在图7-34所示的测边网中，A,B,C为已知点，P1，P2为待定点，观测了7条边长，观测精度为(cm) (的单位为m)，设100m长度的观测精度为单位权中误差，观测值及各观测值的权为:编号边观测值/m1249.1152380.9133317

25、.4064226.9305321.1546215.1097194.845已知坐标和近似坐标为点号已知坐标/mX/mY/mABC586.843776.407795.565488.027568.693191.581点号近似坐标/mX/mY/mP1P2880.267367.025238.972585.832 设待定点坐标平差值为参数，试(1)列出误差方程及法方程试2)求出待定点坐标平差值及点位中误差;(3)求观测值改正数及平差值。7. 8. 59如图7-35所示的单一附合导线,A,B为已知点P1 ，P2 ，P3为待定点，观测角中 误差3,观测边中误差为。=（mm） 已知数据和观测值为:点号已知坐标已

26、知方位角X/ mY/m A6 556. 9474 101.735493013.4B8 748. 1556 667.647角号观测角边号观测边/m 1291 45 27. 8S11 628.5242275 16 43.8S21 293.4803I28 49 32. 3S31 229.4214274 57 18.2S41 511. 1855289 10 52.9点号角度边长/m B(1)230 32 37204.9522180 00 42200.1303I70 39 22345.153C(4)236 48 37按间接平差法计算PPP,点的坐标平差值。7.8.60在图7-36的单一附合导线上观翻了4

27、个角度和3条边长。已知数据为XB=203 020. 348m, YB=59 049. 801m,XC=203 059. 503 m., YC=59 796.549m.=2264459, =3244603,观侧值为：已知测角中误差=5，测边中误差=0.5 (mm)，试按间接平差法求: (1)导线点2、3点的坐标平差值; (2)观测值的改正数和平差值。 7. 8. 61有一个节点的导线网如图7-37所示，A,B,C为已知点，P1 ，P2，P3，P4为待定点，观测了9个角度和6条边长。已知测角中误差。 =10,测边中误差= (mm) (i= 1,2, ,以m为单位)，已知起算数据和待定点近似坐标为已

28、知坐标/m至点已知方位角点近似坐标/mABCXYP1 P2 P3XY620.117822.790785.482347.871281.322509.202DEF202 42 54.1313 57 29. 2130 57 20. 1663.470719.940754.220323.670348.880298.460观测值为编号角观测值 编号边观测值/m1128 07 02. 1149.7452233 13 24.6261.8833100 09 33.7 370.6944212 00 16.4461.0485138 15 09.65101.3566110 30 46. 3677.970 7210 0

29、4 42.58226 08 55.69149 19 42.8 设待定点坐标为参数，试按间接平差法求: (l误差方程; (2)单位权方差; (3)待定点坐标平差值、协因数阵及点位中误差。 7. 8.62有导线网如图7-38所示，A,B,C,D为已知点，P1P6为待定点，观测了14个角度和9条边长。已知测角中误差，=10,测边中误差= (mm)(i= 1,2, .,9), 以m为单位，已知点数据和待定点近似坐标为： 图 7-38点号坐标点号近似坐标 X/m Y/mP X/m Y/mABCD871.1893 220.8223632.2173 179.4811840.9400 533.4018663.

30、4752 570.7100123456825.810 272.250740.107 312.579(2) 392.230732.041 470.885 681.630 279.300674.567 506.117观测数据为：编号角度观测值 编号角度观测值 编号 边长观测值/m1234567 301 36 31.0203 22 35.294 41 09.1224 17 27.4 95 05 02.1318 16 06.5 53 51 08.7891011121314 145 58 18.1 125 09 37.5 118 35 26.3 131 18 15.2 68 22 31.6 146 19

31、 37.1 139 09 15.9 12345678968.58294.74084.52386.668125.651111.44967.28967.45665.484.设待定点坐标为参数，试按间接平差法求：（1） 误差方程；（2） 待定点坐标平差值及点位中误差。7-9 GPS 网平差7.9.36 图7-39为一个GPS网，G01、G02为已知点，G03、G04为待定点，已知点的三维坐标为： /m/m/m12-2 411 745.121 0-2 411 356.691 4-4 733 176.763 7-4 733 839.084 53 519 160.340 03 518 496.438 7待

32、定点的三维坐标为： /m /m/m34-2 486 372.766 5-2 418 456.552 6-4 731 446.576 5-4 732 709.88133 518 275.019 63 515 198.767 8用GPS接收机测得5条基线，每一条基线向量中3个坐标差观测值相关，各基线向量互相独立，观测数据为：基线号 /m /m /m 基线方差阵1 -4627.5876 1730.2583 -885.4004 2 -6711.4497 466.8445 -3961.5828 3 -5016.0719 2392.4410 -221.3953 4 -7099.8788 1129.2431

33、 -3297.7530 5 -2083.8123 -1263.3628 -3076.2452 设待定点坐标平差值参数,= 。 试按间接平差的法求：（1） 误差方程及法方程；（2） 参数改正数；（3） 待定点坐标平差值及精度。7-10 综合练习题现观测高差h1 h8，相应的路线长度为：S1= S2 =S3=S4=S5= S6=2km，S7=S8=1km，若设2km观测高差为单位权观测值，经平差计算后的=78.62(mm),试计算网中3个待定点平差后高程的中误差。7.10.65 有大地四边形如图7-41所示，,为已知点，、为待定点，观测了8个内角，观测精度为=10；又观测了2条边、，观测精度为=(cm)，以m为单位。已知点坐标为：=662,.467m，=198.639m；=626.167m，=416.436m。待定点近似坐标为：=870.181m，=278.296m；=831.865m；=436.603m。角度和边长的观测值为：编号角观测值编号角观测值 编号边观测值/m123444 54 27.151 01 21.635 06 51.248 57 17.05678 49 03 07.5 46 52 45.0 50 29 48.1 33