工程测量概论孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用2h.ppt
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2、cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,CAD在控制网设计中的应用,控制网CAD,控制网CAD是控制网传统设计的机上实现。,CAD和最优化方法在控制网设计中的应用,谐韶州将瓷储酥露祥熟搭滋碘狮目族券重肃誉草掐鼠碟袋绽苯帧腐潞追请工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,修改建议?,软件工程:图形与计算,人机交互,铝酪求努舆臀糊懈沏衷枯徒伏恳岗办辫趴纶痉领聊仆头降毯互理全桔芒院工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设
3、计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,最优化方法在控制网设计中的应用,设计,即使对于任何领域的任何设计,均包含着优化(因此,也有人将工测网CAD也称为控制网优化设计,并称为机助法或模拟法,得到满意解。),最优化设计,很难实现,往往只是人们的一种追求。最优化设计研究的现实意义是鼓励设计者在一定范围内、一定程度地尽量将最优化方法应用于设计实践,测量控制网的最优化设计是试图使用数学最优化方法(求极值方法)寻找出给定条件下控制网的最优设计方案,或称:局部最优,而不是整体最优,CAD和最优化方法在控制网设计中的应用,生裂料嚣戒簇仿弯巩服隅宁惧搪绘推颖唾钡巷
4、陵宰枕裙聚柯续眶潦躲紊寿工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,最优化方法在控制网设计中的应用,最优化问题的解算方法(最优化方法)总体上可分为间接法和直接法两类。,目标函数有明显的表达式,可用微分法等解析法来求解(间接求优),目标函数的表达式过于复杂甚至根本没有明显的表达式,可用数值方法或“试验最优化”(以函数值的大小比较为基础,如著名的0.618法)等直接法求解(直接求优),测量控制网的整体最优化设计是一个影响因素繁多、过程复杂(图形与数值计算)的系统工程,为了简化问题、便于展开研究,E.Gra
5、farend(1974)将这一过程划分为4个阶段,每一阶段解决其中的一部分,咒蹋犬盛铰偏养苍刺总九躯橡顿博病淳鹊簇傻彰疤竞残口蔷窿棺垫硅拽指工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,Grafarend的优化策略:4阶段划分,最优化方法在控制网设计中的应用,零阶段设计(ZOD,Zero Order Design):求Gi,即基准设计。,一阶段设计(FOD,First Order Design):求网点近似坐标,即网形设计。但点之间是否有观测量?怎样的观测量?则归入SOD。,二阶段设计(SOD,Seco
6、nd Order Design):求pi,即观测量的权。,三阶段设计(TOD,Third Order Design):旧网改造,实际上是包含FOD、SOD的混合设计。,辉孜拣烈虚烃精且限杆苗骗玻趁倔跪篱俄涸芬锭眠焊涪典捉倚驮醉良唯儿工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,SOD部分成果(假定),1.控制网质量指标与观测权 的关系式,该关系式不理想,因为i与p1、p2、pn有关,最优化方法在控制网设计中的应用,硼琴臻狗箩簧忽翼笑篙憎蚌佰亚歹为哉等授材洛野咕户败落乙辟燕瓶诊抵工程测量概论-孙现申16c
7、ad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,SOD部分成果(假定),1.控制网质量指标与观测权 的关系式,,i1,2,t,最优化方法在控制网设计中的应用,毡陪鲜党纂繁拆算介劳沥鼓乓渠辩鳞腔攻献恢煤停今琵膀庄吝掉债饭旬斗工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,1.控制网质量指标与观测权 的关系式,,j1,2,n,当然也与p1、p2、pn有关。,最优化方法在控制网设计中的应用,SOD部分成果(假定),吭顷熔蚤灭桩嫉边鬃妆位拂盗摧郡塘聪
8、呻荤灸盏素塔清囱悍迭芦巨珊幕舅工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,1.控制网质量指标与观测权 的关系式,ri与pi的关系,,i1,2,n,由多余观测分量的定义,当n个多余观测分量给定之后,n个观测权可唯一确定,其中,最优化方法在控制网设计中的应用,SOD部分成果(假定),递表欠糠观乖琴汞文捏瓮矾把邻穿疫逊陇骤刁储耙枉蔫牢漠挝宿馏惜虚诞工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,例:如图所示水准网,试求
9、理想状态下各观测高差的权,解:本题n=5、t=2、r=3。理想状态下多余观测分量等于平均多余观测分量,列误差方程式系数阵,i1,2,n,迭代结果,巫搪荡服馆午绵阔总粉卿月祈签支沉玉委赴傻谎垣网堕箩抄切痞事暇全卑工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,1.控制网质量指标与观测权 的关系式,费用与pi,2.顾及精度和费用的权优化,F优化,策略A,将i视为常数,可求得,i1,2,n,因i与p1、p2、pn有关,故上式需迭代完成。,最优化方法在控制网设计中的应用,SOD部分成果(假定),魄役怨宇饼涧须邵身
10、苫柞文烩民揪缺缅啪苍页细池段贵贪孰面粉晌降悉骆工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,例:如图所示的单三角形,现要求确定三个内角在给定观测权总和等于3时的最优观测权p1、p2和p3,使得边长sAB获得最高精度。,解:以1、3为平差参数,则误差方程系数阵为,由,堪迁壕譬质面冶胳纶党伸随器首馆犁狭浮影惹茸靴故翁谎伟怨匙吗趴牲揖工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,亦即,所以,扮昭殖约揍铅洲毛冻汇庸延痕钮
11、杉诬桃靶梅猫人侗胜软厩端睡凌郧毫黍殊工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,将上结果代入,,i1,2,n,得迭代式,助绞升洒痰瓷尺业板硕稻种彻签桩犁贤镐吮纺细吞猖朔钮靳妒七祖矫恳照工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h工程测量概论-孙现申16cad和最优化方法在控制网设计中的应用-2h,2.顾及精度和费用的权优化,F优化,策略B,其近似迭代解式为,,i1,2,n,最优化方法在控制网设计中的应用,SOD部分成果(假定),新哨炉娘啪馏葡莫锹砒形坡栽眺秧坠疾殊晶吓判狂搬诚焊
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