民國111年 高考三級 測量製圖 測量平差法(包括誤差理論及實務)

第3題

一開放導線ABCD,已知AB 的方位角為345°16′29″,其中誤差為 4.5″; 下列表格分別是觀測之角度與距離及其中誤差,試繪出此開放導線略 圖,並計算B…

題目

一開放導線ABCD,已知AB 的方位角為345°16′29″,其中誤差為 4.5″; 下列表格分別是觀測之角度與距離及其中誤差,試繪出此開放導線略 圖,並計算BC、CD 方位角及其中誤差,以及BC 縱距與橫距之中誤差 及相關係數。(25 分) 後視 測站 前視 觀測角度 中誤差(″) A B C

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、繪圖:先畫指北箭頭,依α_AB=345°16′29″由A向北偏西畫AB;B點後視A、前視C,順時針觀測角β_B=98°06′59″,得BC方位角263°23′28″,C位於B之西南方;C點後視B、前視D,順時針角β_C=85°56′57″,得CD方位角169°20′25″,D位於C之南偏東。圖上依序標A、B、C、D,並註記角度、距離302.49 m與254.32 m及北方向,考生依此描述繪製。
  • 二、方位角計算採α_BC=α_AB+β_B−180°:345°16′29″+98°06′59″−180°=263°23′28″。再算α_CD=α_BC+β_C−180°=263°23′28″+85°56′57″−180°=169°20′25″。加減180°不改變誤差傳播,故方位角誤差只由已知AB方位角誤差及各站角度誤差累加。
  • 三、方位角中誤差:m_BC=√(4.5²+2.8²)=√28.09=5.30″;m_CD=√(5.30²+2.6²)=√34.85=5.90″。此處假設各角度觀測互相獨立,協方差為零;若同一儀器短時間觀測,可能存在相關性,實務上應以方差—協方差矩陣處理。
  • 四、BC縱距與橫距:ΔN_BC=S cosα_BC=302.49×cos263°23′28″=−34.814 m;ΔE_BC=S sinα_BC=302.49×sin263°23′28″=−300.480 m。即C在B之西300.480 m、南34.814 m。縱距取北向為正,橫距取東向為正。
  • 五、誤差與相關係數:σ_S=0.012 m,σ_α=5.30″=2.5695×10⁻⁵ rad,Sσ_α=0.007772 m。σ_N²=cos²α σ_S²+sin²α(Sσ_α)²,得σ_N=0.00784 m;σ_E²=sin²α σ_S²+cos²α(Sσ_α)²,得σ_E=0.01195 m。σ_NE=sinα cosα[σ_S²−(Sσ_α)²]=9.56×10⁻⁶ m²,ρ=σ_NE/(σ_Nσ_E)=0.102,呈弱正相關。註:若題意之觀測角為逆時針左角,則方位角改為67°09′30″、161°12′33″,BC之ΔN=+117.423 m、ΔE=+278.769 m,σ_N=0.00855 m、σ_E=0.01146 m、ρ=0.305;考生應依題目角度定義選用一致公式。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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