Уравнивание по методу наименьших квадратов и набор данных участков

Набор данных участков является сетью с повторными измерениями. Линии участков соединяют угловые точки участков, таким образом формируется сеть измерений. Линии соединяются в известных точках и у них есть измерения, которые определяют углы и расстояния по отношению к другим точкам.

Набор данных участков представляет собой сеть с повторными измерениями.

Для участков можно запустить уравнивание по методу наименьших квадратов. Уравнивание использует измерения для повторных линий участков, чтобы оценить наиболее подходящие значения координат (x,y,z) для точек набора данных участков. Уравнивание использует повторные измерения (избыточность) в сети для выявления линий с потенциальными ошибками в измерениях и линии с измерениями, которые не подходят остальным участкам сети (выбросы).

Проще говоря, уравнивание по методу наименьших квадратов работает для набора данных участков следующим образом:

• Уравнивание использует измерения направления и расстояния и для текущих, и для исторических линий границ.
• Точки, подключенные к границы или линии соединения также используются как измерения в уравнивании.
• Измерения линий и координаты точек в уравнивании можно взвесить. Координатам и измерениям с высокой точностью будут заданы высокие веса, это значит, что они будут изменены с меньшей долей вероятности. Даже напротив, они будут оказывать большее влияние на общие результаты уравнивания, потому что будут максимально приближены к исходным координатам или измерениям.

Типы уравнивания

В наборе данных участков могут выполняться различные типы уравнивания - в зависимости от того, оцениваете ли вы пространственную точность или повышаете ее.

• Свободное уравнивание сети —сеть измерений не ограничивается опорными точками, а измерения проверяются на предмет ошибок.
• Уравнивание с ограничениями — в уравнивание включаются две или более опорных точки, которые фиксируют сеть измерений и используются для вычисления обновленных координат свободных точек.

Проверка целостности с помощью свободного уравнивания сети

Проверка целостности запускает свободное уравнивание сети для входных участков, чтобы убедиться, что линии участков не содержат ошибок в измерениях. Например, проверку согласованности можно запустить после ручного добавления участков из новой записи.

Проверка целостности оценивает измерения входных линий, а измерения, которые не соответствуют решению помечаются как выбросы или возможные грубые ошибки.

Взвешенное уравнивание по методу наименьших квадратов

Взвешенное уравнивание по методу наименьших квадратов использует опорные точки и измерения линий участков для оценки обновленных, более пространственно точных координат для точек набора данных участков. Взвешенное уравнивание по методу наименьших квадратов можно запустить для оценки и повышения общей пространственной точности набора данных участков. Опорные точки - это точки с известными координатами x,y,z. Опорные точки ограничивают уравнивание и используются для вычисления обновленных координат для свободных точек (без ограничений).

При взвешенном уравнивании по методу наименьших квадратов измерения линий и опорные точки можно взвесить на основе значений их точности. Точность опорных точек - это известная величина и веса можно ранжировать от абсолютно ограниченных (с высокой точностью, где x,y,z не меняется) до точек с низким весом (с более низкой точностью), что дает большую возможность перемещения. Точности измерений обычно основываются на официальной записи участка. У измерений участков из более свежих записей точность измерений как правило выше, соответственно их вес в уравнивании по методу наименьших квадратов будет выше. Линии и опорные точки с высокими весами оказывают большее влияние на результат уравнивания по методу наименьших квадратов.

Взвешенное уравнивание по методу наименьших квадратов также можно использовать для обновления координат опорных точек с меньшими весами и выявления областей в сети участков, на которые следует обратить пристальное внимание.

Более подробно о запуске уравнивания по методу наименьших квадратов

Когда следует запустить уравнивание методом наименьших квадратов в наборе данных участков

Уравнивание по методу наименьших квадратов можно запустить для набора данных участков в следующих случаях:

• При вводе данных из новой записи участков—запустите проверку целостности с помощью инструмента геообработки Анализировать участки с помощью уравнивания по методу наименьших квадратов для новых введенных данных, чтобы найти потенциальные ошибки или выбросы в измерениях.
• После того, как новые данные были добавлены в набор данных участков — запустите взвешенный анализ по методу наименьших квадратов с помощью инструмента геообработки Анализировать участки с помощью уравнивания по методу наименьших квадратов, чтобы оценить, как новые добавленные данные влияют на пространственную точность набора данных участков.
• Когда есть очень точные данные для повышения пространственной точности набора данных участков—примените результаты взвешенного анализа по методу наименьших квадратов с помощью инструмента геообработки Применить уравнивание по методу наименьших квадратов, чтобы обновить и повысить точность точек набора данных участков.

Механизм уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust.

Набор данных участков использует механизм уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust. DynAdjust - это вариант метода наименьших квадратов, который уравнивает координаты как в больших, так и в малых геодезических сетях. DynAdjust использует подход поэтапной настройки, при котором большие сети настраиваются в последовательных блоках. Механизм DynAdjust можно масштабировать от уравнивания небольших инженерных измерений до больших, национальных геодезических сетей.

Некоторые из возможностей механизма уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust приведены ниже:

• Уравнивание координат в трех измерениях (x,y,z)
• Поддержка нескольких типов измерений, например, горизонтальных углов и геодезических азимутов
• Уравнивания с ограничениями (уравнивания, которые используют известные взвешенные опорные точки)
• Свободные уравнивания сетей или с минимальными ограничениями
• Оценка точности уравненных координат
• Статистический анализ результатов уравнивания

Более подробно о механизме уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust

Как измерения в наборе данных участков обрабатываются механизмом DynAdjust

Измерения COGO в линиях участков и координат точек участков являются входными данными в качестве измерений для механизма уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust.

Линии участков

Измерения линий участков используются как следующие типы измерений в механизме уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust:

• Расстояния
• Наборы направлений
• Геодезическая долгота
• Геодезическая широта

Наборы направлений и расстояния

Измерения линий участков используются как наборы направлений и расстояния в механизме уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust: Набор направлений состоит из исходной точки (или точки от), линии обратной видимости (базовая линия) и линии прямой видимости.

Для запуска для участков анализа по методу наименьших квадратов используйте инструмент геообработки Анализировать участки с помощью уравнивания по методу наименьших квадратов.

Наборы направлений и расстояния обрабатываются в анализе по методу наименьших квадратов следующим образом:

• Угол, который формируется набором направлений - это измерение, которое является входными данными для механизма уравнивания по методу наименьших квадратов. Угол берется из значений направлений COGO для линий прямой и обратной видимости.
• На рисунке выше точка 3762 является исходной точкой для набора направлений. Направление обратной видимости (или базовое) - это линия от точки 3762 к точке 3186. Направление прямой видимости - это линия от точки 3762 к точке 3763.
• В анализе уравнивания по методу наименьших квадратов угол уравнивается и применяется к направлению прямой видимости, чтобы получить уравненное направление прямой видимости для линии. Уравнивание по методу наименьших квадратов возвращает уравненное направление и расстояние для линии прямой видимости.
• Если направления для линий прямой или обратной видимости указывают в противоположные стороны, они будут обращены для набора направлений.
• Для каждой точки в наборе данных участков, у который есть несколько линий соединения, может быть несколько наборов направлений. Например, на рисунке выше, для исходной точки 3762 есть два набора направлений.
• Если есть смежные записи, то создаются два набора направлений для одной исходной точки. Это делается для подсчета возможных разных базисных направлений (поворотов), которые используются для разных записей.
• Входные данные и результаты уравнивания по методу наименьших квадратов сохраняются в классе объектов AdjustmentLines следующим образом:
  • Исходная точка набора направлений хранится в поле Point 1 Name. Конечная точка линии обратной видимости хранится в поле Point 2 Name. Конечная точка линии прямой видимости хранится в поле Point 3 Name.
  • Угол набора направлений или расстояние линии прямой видимости хранится в поле Measurement. Поле Measurement Type использует подтипы, которые определяет, является ли измерение углом или расстоянием.
  • Уравненное направление COGO или уравненное расстояние линии прямой видимости хранится в поле Adjusted Measurement.
  • Разница между уравненным измерением прямой видимости и исходным измерением хранится в поле Measurement Correction.

Геодезическая широта и геодезическая долгота

Во взвешенном анализе по методу наименьших квадратов координаты x, y опорных точек (как взвешенные, так и с ограничениями) преобразуются во входные данные в качестве измерений геодезической широты и геодезической долготы в механизме уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust. Значения координат конвертируются в широты и долготы со связанными стандартными отклонениями и , если будет сдвиг в широтах и долготах, связанный с уравниванием, они станут выходными данными в качестве измеренй в классе объектов AdjustmentLines.

Точки участка

Точки набора данных участков являются входными данными для следующих типов точек в механизме уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust:

• Свободные – это регулярные точки участка. Точка считается плавающей и ее координаты могут быть обновлены в ходе уравнивания.
• Взвешенные – точка взвешивается на основе связанной точности, указанной в поле XY Accuracy. Чем выше точность, тем меньшие изменения допустимы в координатах.
• С ограничениями – точка фиксируется и ее координаты не изменяются в процессе уравнивания. Точность точек с ограничениями составляет 5мм и перезаписывает любые значения точности, введенные в поле XY Accuracy.

Точка набора данных участков считается свободной, если для ее атрибута Adjustment Constraint задано XY free, Z Constrained Это значение по умолчанию.

Чтобы задать точку как точку с ограничениями в уравнивании по методу наименьших квадратов, задайте атрибут Adjustment Constraint как XYZ Constrained.

Чтобы задать точку как взвешенную опорную точку в уравнивании по методу наименьших квадратов, задайте атрибут Adjustment Constraint как XY free, Z Constrained и добавьте a priori accuracy estimate к полю XY Accuracy.

Примечание:

Поле Fixed Shape в классе объекотв точек набора данных участков не используется в механизме уравнивания по методу наименьших квадратов DynAdjust. Задайте для поля Fixed Shape значение yes, если хотите зафиксировать точку в некоторых процессах редактирования, например, при выравнивании.