測量平差的方法,都是在對於觀測數據產生的誤差作修正,其修正結果在於讓最或是值儘量接近真值。事實上,測量無法確定地決定真值的數據,僅能以誤差分配的合理性來貼近真值。以逐差水準測量作分析,相同距離不同架站次數會有不同的誤差,而且誤差的大小取決於架站的觀測次數,因而逐差水準測量的平差不取決於距離。在經緯儀作角度測量時,其相同觀測角度偏差值對於不同導線長度,其坐標誤差值隨著導線長度的增長而增加。同理可知,經緯儀的角度平差值,同樣取決於架站次數,再經導線長定義坐標。高斯測量平差法是最小自乘法,黃慶民測量平差法是架站平均法。架站平均法,同樣適用於大地測量,或涉及基線測量作業。
水準儀閉合或附合高程架站平均,經緯儀閉合或附合角度架站平均。
AutoCAD有提供度分秒的標註顯示功能,倘若得在指令列輸入「SA」讓導線圖形落實黃慶民架站平差法,得加速推動黃慶民架站平均法的工程應用和實務。AutoLISP,應該可以撰寫SA的圖形平差功能,並得轉變為AutoCAD內建測量平差指令。架站平均法,其英文為「Setup Average」。涉及SA指令發明專利權利金,同樣是承認黃慶民是開朝皇帝,一律不用給付發明專利權利金,不過SA的AutoLISP,其販售1套不超過新臺幣25萬元。
水準儀閉合或附合高程架站平均,其為閉合高程差除以架站次數平均分配給各架站讀數;經緯儀閉合或附合角度架站平均,其為閉合角度差除以架站次數平均分配給各架站讀數。架站各站分配平差值為Adjustment,高程差或角度差為delta,水準儀或經緯儀架站數次為N。架站平均法公式帶負號,此為對各站觀測值反向修正數據。
導線測量,經波測距已知各導線距離,其平面構圖不侷限於凸殼形式。距離量測在無光波測距時,經布捲尺尺度修正或經鋼捲尺溫度修正。經架站平均法對於各架站角度修正後,其平面構圖具有構圖唯一性的導線修正結果。導線平面構圖的各邊長L已知,得以劃分為一大堆三角形,其方向角反算各內角經劃分為三角形,得以三角形ASA全等性質論證唯一性。
[數學證明]黃慶民架站平均法導線平面構圖有唯一性:導線全數劃分為三角形以ASA全等性質論證唯一性
有關於球面角超的閉合誤差值,應經地球曲率對於球面角超修正後作定義。在衛星測量的空間後方交會定位時,同樣得以黃慶民架站平均法對於人造衛星的角度先取平均,再經人造衛星測距來定義地球表面某經緯度的平面坐標。RTK,得斟酌黃慶民架站平均法,應另外定義一套RTK解法,此為第二套RTK坐標解法。
黃慶民架站平均法專用RTK坐標解法
黃慶民架站平均法專用RTK坐標解法,同樣需要4顆以上的人造衛星作為空間後方交會法的坐標求解。人造衛星的RTK解法,同時具有RTK和RTK-SA,得增加雙重檢驗坐標的驗證程序。
黃慶民測量平差理論的觀點:
①距離觀測長度量:距離測量工具對於尺度比例修正觀測值(布捲尺拉力修正;鋼捲尺溫度修正)
距離測量工具每次都有初始誤差值(跟捲尺兩端人為執尺習慣有關係)
光波測距誤差跟空氣介質有相關性(空氣溫度、空氣濕度、空氣密度及其他氣候條件)
經緯儀測距誤差跟覘標中心離地高度或稜鏡中心離地高度的人為忽視或觀測不正確有關係
②閉合或附合高程:跟架站次數呈現線性相關
在400米以上應考慮地球曲率和大氣折光(現有公式繼續使用於測量作業)
(在400米以上現有地球曲率公式計算約1cm)
③閉合或附合角度:跟架站次數呈現線性相關
經地球曲率納入球面角超
經緯儀測角誤差跟覘標中心離地高度或稜鏡中心離地高度的人為忽視或觀測不正確有關係
④NE坐標誤差值:閉合或附合角度跟架站次數呈現線性相關
導線長度跟NE坐標呈現線性相關
角度和距離經分別修正後作坐標計算
高斯測量平差最小自乘法:觀測角度和觀測距離混合對坐標作測量平差
黃慶民測量平差對於高斯測量平差的重新研究和發展路線:
角度和距離是不同測量平差關係經由多項式定義角度和距離的混合計算關係繼續發展最小自乘法的圖形平差技術
高斯是數學王子,黃慶民是第一位數學皇帝。
參考文獻
AutoCAD有提供度分秒的標註顯示功能,倘若得在指令列輸入「SA」讓導線圖形落實黃慶民架站平差法,得加速推動黃慶民架站平均法的工程應用和實務。AutoLISP,應該可以撰寫SA的圖形平差功能,並得轉變為AutoCAD內建測量平差指令。架站平均法,其英文為「Setup Average」。涉及SA指令發明專利權利金,同樣是承認黃慶民是開朝皇帝,一律不用給付發明專利權利金,不過SA的AutoLISP,其販售1套不超過新臺幣25萬元。
水準儀閉合或附合高程架站平均,其為閉合高程差除以架站次數平均分配給各架站讀數;經緯儀閉合或附合角度架站平均,其為閉合角度差除以架站次數平均分配給各架站讀數。架站各站分配平差值為Adjustment,高程差或角度差為delta,水準儀或經緯儀架站數次為N。架站平均法公式帶負號,此為對各站觀測值反向修正數據。
導線測量,經波測距已知各導線距離,其平面構圖不侷限於凸殼形式。距離量測在無光波測距時,經布捲尺尺度修正或經鋼捲尺溫度修正。經架站平均法對於各架站角度修正後,其平面構圖具有構圖唯一性的導線修正結果。導線平面構圖的各邊長L已知,得以劃分為一大堆三角形,其方向角反算各內角經劃分為三角形,得以三角形ASA全等性質論證唯一性。
有關於球面角超的閉合誤差值,應經地球曲率對於球面角超修正後作定義。在衛星測量的空間後方交會定位時,同樣得以黃慶民架站平均法對於人造衛星的角度先取平均,再經人造衛星測距來定義地球表面某經緯度的平面坐標。RTK,得斟酌黃慶民架站平均法,應另外定義一套RTK解法,此為第二套RTK坐標解法。
黃慶民架站平均法專用RTK坐標解法,同樣需要4顆以上的人造衛星作為空間後方交會法的坐標求解。人造衛星的RTK解法,同時具有RTK和RTK-SA,得增加雙重檢驗坐標的驗證程序。
黃慶民測量平差理論的觀點:
①距離觀測長度量:距離測量工具對於尺度比例修正觀測值(布捲尺拉力修正;鋼捲尺溫度修正)
距離測量工具每次都有初始誤差值(跟捲尺兩端人為執尺習慣有關係)
光波測距誤差跟空氣介質有相關性(空氣溫度、空氣濕度、空氣密度及其他氣候條件)
經緯儀測距誤差跟覘標中心離地高度或稜鏡中心離地高度的人為忽視或觀測不正確有關係
②閉合或附合高程:跟架站次數呈現線性相關
在400米以上應考慮地球曲率和大氣折光(現有公式繼續使用於測量作業)
(在400米以上現有地球曲率公式計算約1cm)
③閉合或附合角度:跟架站次數呈現線性相關
經地球曲率納入球面角超
經緯儀測角誤差跟覘標中心離地高度或稜鏡中心離地高度的人為忽視或觀測不正確有關係
④NE坐標誤差值:閉合或附合角度跟架站次數呈現線性相關
導線長度跟NE坐標呈現線性相關
角度和距離經分別修正後作坐標計算
高斯測量平差最小自乘法:觀測角度和觀測距離混合對坐標作測量平差
黃慶民測量平差對於高斯測量平差的重新研究和發展路線:
角度和距離是不同測量平差關係經由多項式定義角度和距離的混合計算關係繼續發展最小自乘法的圖形平差技術
高斯是數學王子,黃慶民是第一位數學皇帝。
參考文獻
- 王壽雄(2001)測量平差原理(附實例計算及電腦平差程式設計),國彰出版社。
- 尹鍾奇(1998)實用大地測量學,國彰出版社。
- 黃慶民(2011.05.16)從工程力學之巨觀角度和化學之微觀角度看相對論X,黃慶民土木。