|
B1) e ScosAm |
V3 |
|
l 2 |
|
t 2 |
|
||
(B2 |
|
m |
1 |
|
|
|
;(8.27) |
||
C |
12 2 |
24 2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||
Де:
Vm 
1 e 2 cos2 Bm ;
l L2 L1 Vm Ssin Am secBm;(8.28)
C
t (A |
A |
|
180 ) |
Vm |
Ssin A tgB;(8.29) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
21 |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vm |
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
2 |
|
|
t |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(L2 L1) l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Ssin Am secBm 1 |
24 |
|
|
|
|
;(8.30) |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
b 2 |
|
|
|
|
|
t 2 |
|
|
l 2 |
|
|
||
(A21 A12 180 ) t |
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
C |
Ssin AmtgBm 1 |
12 |
|
24 |
12 |
;(8.31) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Тоді:
B2 B1 b;L2 L1 l;A21 A12 180 t;(8.32)
Але b, l i t є функціями середніх значень Bm і Аm, які нам відомі. Тому задача вирішується методом послідовних наближень
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B2 B b B1 ScosA12 |
|
|
V1 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
C |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
l |
Ssin A12 secB1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
;(8.33) |
|||
t |
Ssin A12tgB1; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
B1 B2 |
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Bm |
;Lm |
L2 |
|
;Am |
|
A12 (A21 180 ) |
; |
|
|||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
Використовуючи значення Bm,LmiAm за формулами (8.27)-(8.31), знаходимо |
|||||||||||||||||||||
b, l, t в другому наближенні і так далі до необхідної точності. |
|
||||||||||||||||||||
8.2. Обернена геодезична задача. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
За заданими координатами В1, L1 та В2, знаходимо: |
|
||||||||||||||||||||
b |
B2 B1 |
; |
l |
L2 |
L1 |
; |
B |
|
1 |
(B B );(8.34) |
|||||||||||
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
2 |
|
1 |
2 |
|||||||
Vm 
1 e 2 cos2 Bm;
66
|
|
Враховуючи, що: |
|
|
|
Mm |
C |
; |
|
|
Nm |
|
C |
; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vm3 |
|
|
|
|
Vm |
||||
|
|
Формули, отримані для розв'язку прямої геодезичної задачі (8.27-8.33), |
|||||||||||||||||||||||||||||
запишемо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Scos A |
|
|
|
l2 |
|
|
|
t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
b |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Mm |
1 |
12 |
24 |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Ssin A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 |
|
|
t2 |
|
|
|
|
|||||||||||
l |
|
m |
secB |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
Mm |
|
|
m |
|
|
|
|
24 |
24 |
|
;(8.35) |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
b |
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
t lsin Bm 1 |
|
12 |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
8 |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
t |
(A2 1 A1 2 180 ) |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Формули (8.34) і (8.35) є вихідними для розв'язку оберненої геодезичної гадячі. Так, із (8.35) .знаходимо:
|
|
|
|
|
2t |
2(lsin B |
) |
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Scos Am bMm 1 |
|
|
|
24 |
|
|
; |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 (lsin B )2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ssin A |
lN |
|
cosB |
|
|
|
|
|
m |
|
|
||
|
1 |
|
|
|
;(8.36)Позначивши |
||||||||
m |
|
|
|
|
; |
||||||||
m |
|
|
m |
|
|
24 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ssin Am P;Scos Am Q; |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
праві частини (8.36) відповідно через Р і Q, отримаємо
67
tgA |
P |
; |
|
|
|
|
|
||
m |
Q |
|
|
|
|
|
S2 sin2 A |
|
|
S2 cos2 A |
P2 Q2; ;(8.37) |
|||
|
|
m |
m |
|
A |
A |
|
1 |
|
t; |
|
||
|
|
|
||||||
12 |
m |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
;(8.39) |
||
A |
A |
|
t 180 ; |
|||||
|
||||||||
21 |
m |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|||||
де: |
|
3b2 2l2 2(lsin B |
)2 |
|
|
|
|
|
|||
t lsin B |
1 |
m |
|
|
|
|
|
||||
m |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всі наведені формули, що розв'язують головні геодезичні задачі, призначені для обчислення в тріангуляції 1 класу
Розділ №7.
Лекція №9. Диференціальні формули першого і другого роду
9.1 Загальні поняття.
Па практиці виникає необхідність в переурівнюванні ряду пунктів. Формули, які виражають поправки в геодезичні координати пунктів
азимути напрямків викликані зміною вихідних даних називаються
диференціальними формулами першого роду.
Тріангуляція вирівняна на якомусь еліпсоіді. В процесі проведення геодезичних робіт параметри еліпсоїда уточнились і щоб заново вичисляти координати , ПУНКТІВ складати таблиці необхідні формули ,які виражають поправки В геодезичні координати і азимути за зміну параметрів еліпсоїда. Такі формули називаються диференціальними формулами другого роду.
9.2 Спрощені диференціальні формули першого роду. Приведемо
68
спрощені формули для сторін не більше 40-50 км. На поверхні еліпсоїда координати початкового пункту одержали зміну.
B |
B |
dB ; |
|
2 |
2 |
2 |
|
L2 |
L2 |
dL2; |
;(9.1) |
A2,1 A2,1 dA2,1;
Тоді:
B2 B1 0 B1 1 m ScosAm III;
L2 L1 1 L2 2 m Ssin Am secBm III;
A2,1 A1,2 180o A1,2 180o 2 m Ssin
Де: Ш—поправка.
Візьмемо повний диференціал і розложимо в ряди:
dB dB |
|
дb |
dB |
дb |
dA |
дb |
dS; |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
2 |
1 |
|
дBm |
|
m |
|
|
дAm |
m |
|
|
|
дS |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
dL2 dL1 |
дl |
dBm |
|
дl |
dAm |
|
дl |
dS; |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
дB |
|
|
|
дA |
|
|
|
дS |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
o |
|
дt |
|
|
дt |
|
|
дt |
|
|||||||||
dA |
dA |
|
180 |
|
|
|
|
|
dB |
|
|
|
|
|
dA |
|
|
|
dS; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дS |
|||||||||||||
2,1 |
1,2 |
|
|
|
|
|
|
дBm |
m |
|
дAm |
jm |
|
|
||||||||||
(9.2)
Am tgBm III
(9.3)
По цих частинах вичислюємо поправки. Щоб отримати частинні похідні, потрібно продиференціювати (9.2) Диференціали dBm, dAm замінимо черезdB1, dВ2. Продифeренціюємо по Bm вираз для bn [1]mScosAm, одержали:
|
b |
|
|
ScosA |
|
1 m |
|
ScosA |
|
|
|
|
ScosA |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
m B |
|
|
|
m B |
m |
|
|
|
m B |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
2 |
|
12 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Bm |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
sin2Bm 1 e sin |
Bm |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
1 e sin |
|
|
ScosA |
|
|
|
e |
|
|
; |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
a1 e2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
a1 e2 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Або: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e2 sinn2BmScos Am |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
b |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 e2 sin |
2 B |
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Bm |
|
2 |
Mm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тому що при диференціюванні В фігурних дужках одержали
69
3 1 e2Bm 12 2e2 sin BcosB; 2
івраховуючи, що:
2e2 sin Bm cosB2 e2 sin2Bm
Отримали вище приведене рівняння. Приймемо до уваги, що:
S cos Am u; |
|
|
|
u |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
M |
|
|
b |
|||||||
отримаемо: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
b |
3 |
|
|
sin2B |
|
|
|
|
||||
|
|
b e |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
; |
(a) |
||
|
B |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2 |
1 e2 sin |
2 B |
|
|
|
|
||||||
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|||
значення
b
Bm
eB1;
є величиною четвертого порядку малості і ним нехтуємо В цих формулах МОЖЕМ не робити різниці між [1] і [2]
b |
1 m Ssin Am 2 m Ssin Am |
cosBm |
l cosBm; (b) |
A |
cosB |
||
m |
|
m |
|
1 2
N N
Диференціюючи:
b 1 mS cos Am;
Одержимо:
|
b |
1 |
cos A |
S |
|
b |
; |
|
(в) |
|
||||||
|
S |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
m |
|
m S |
|
S |
|
|
|
||||||
З врахуванням вищеприведеного |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
dtgS |
|
|
||||
dB2 dB1 |
|
cosBmdA12 b |
|
; |
(9.4) |
|||||||||||
|
|
|||||||||||||||
де |
|
dS |
d lnS |
d lgS |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Прнцьому dВ2 находиться В кутовій мірі. Формула (9.4) зкінцеваю формулою для отримання поправки в широту для другого пункту.
Аналогічно знайдем поправку в азимут і довготу, диференціюючи:
70