網平均計算 |
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さて、みなさんは基準点測量の網平均ソフトをお持ちでしょうか。ほとんどの人はお持ちでないでしょう。持たなくても、調査士業務ソフトに付随している「トラバース測量」の計算で単路線の簡易水平網の計算はできますが、結合多角路網の平均計算はできません。 そこで、そのような網平均計算ソフトがなくとも、厳密水平網平均計算に匹敵する精度で新点位置を決定する方法を紹介しましょう。 |
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計算例 |
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計算例で説明した方が解りやすいので、日本測量協会発行の「基準点測量計算範例集(H10.9.30版)」の例(1級基準点測量)を基にします。 |
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既知点成果および観測値 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
範例集では広尾に偏心がありますが、説明を簡単にするため偏心はないものとして説明します。 また、成果は旧日本測地系で、投影補正はジオイド面に行っています。 距離の補正計算の過程は省略しています。
距離は座標平面上の距離です。 |
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ローカル座標計算 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ここでは、便宜上(1)の仮座標を |
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ヘルマート変換(点検計算) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
既知点、広尾、浅川、上野山を変換基準点とし、伸縮率1、いずれか1点(例では浅川)の重量を500に設定して、
ヘルマート変換を実行します。
変動量が前述の許容範囲内にあれば、次に進みます。範囲を超えた場合は、観測に誤りがあるか、既知点の成果が悪いということになります。 |
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ヘルマート変換(平均計算) |
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次に、浅川の重量を1に戻し伸縮率1の設定をはずして、再度変換計算を実行します。
伸縮率を1に設定して変換すると、次のようになります。 伸縮率を1に設定した場合は、観測値(距離)重視となり、変換前の位置関係と変換後の位置関係は合同になります。 伸縮率を1に設定しない場合は、距離にだけ補正がかかり、変換前の位置関係と変換後の位置関係は相似になります。ヘルマート変換の性質により角度は変化しません。 どちらを採用するかは、配点関係、残差等を考慮して各自で判断してください。 変換後の既知点の座標は、「1点1成果」により使用することはできません。従って、既知点と新点を結ぶ辺については、距離と角度に残差の分だけ観測値に誤差が生じます。 既知点を4点以上使用する場合は、アフィン変換が使えます。どちらを使用するかは、それぞれの変換特性を理解の上使用してください。なお、3点でのアフィン変換は、2点のヘルマート変換と同様行わないでください。 え? 使えないならなぜ使えるようにしたかって? 実はこれらの変換を十分に理解している人にとっては、利用価値があるのです、はい。 アフィン変換を行った場合は、長方形が平行四辺形に潰れるような変換が行われます。その分、既知点との整合性がよくなります。逆に、観測値とのズレは大きくなります。 |
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変換結果 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
さて、変換結果を厳密水平網平均結果と比較してみましょう。
厳密水平網平均と数mmの違いです。当然のことですが、既知点の精度がよいほど良好な結果が得られます。もっとも、正確な観測が前提ですが。 この方法は 作業規程にも調測にもありませんので、使用する場合は十分な検証を行ったうえ、各自の責任においてお使いください。 |
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標準偏差について | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dX、dYの標準偏差については、単位重量の標準偏差で、それぞれ 変動量の標準偏差については疑問のあるところでして、よく分からないので今のところ、 |
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多角網について | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ご紹介した方法は、多角網の中で環を形成しないことを前提としています。網の中に環がある場合は、予め環の閉合差を補正しておいてください。ただし、複数の環がある網については、正規の網平均を行わなければならないでしょうね。 |
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