不同独立坐标系的比较以及最佳选取问题

针对当前常用的抵偿坐标系和任意带坐标系的局限性,提出一种综合性的坐标系,即抵偿任意带坐标系建立方法。该方法将常用的两类坐标系结合在一起,更好地抑制长度变形且扩大测区适用范围。利用算例对这几种独立坐标系进行比较与分析,结果表明,抵偿任意带坐标系基本满足了当前城市测量的需求,并就独立坐标系的最佳选取提出合理化的建议。     

任意坐标系下的多块规则格网DEM拼接

将高精度影像匹配技术用于具有重叠区域的规则格网DEM同名高程点提取,提出任意坐标系下的多块规则格网DEM高精度无缝拼接方法。方法的特点是可以在任意坐标系下(自由坐标系、绝对坐标系)对存在重叠区域的任意大小、任意数量和任意区域形状的规则格网DEM模块进行拼接,整体性地求解拼接参数,得到无几何错位的高精度DEM。通过实验,证明拼接方法的有效性和实用性。     

全站仪任意设站法监测基坑壁侧向水平位移

介绍了全站仪任意设站进行基坑壁侧向水平位移监测的方法,该方法的基本思路是建立两套坐标系,即监测坐标系和基坑坐标系,并将在监测坐标系下所测的各观测点的坐标转化为基坑坐标系下的坐标,根据此坐标就可求得基坑壁侧向水平位移量。文章中还对该法进行了精度分析,同时附有实例说明。     

EXCEL在线路施工放样中的应用

根据线路设计资料提供的已知数据和线路任意点坐标计算数学模型，可以利用Excel程序方便、准确地计算出三种基本线形任意点在线路统一坐标系中的坐标。     

基于改进的Bursa模型坐标转换的探讨

针对目前空间坐标转换方法,提出一种改进的Bursa模型,利用模拟数据的计算与分析,对该方法进行坐标转换的收敛与迭代情况,以及参数估计准确性做了相关探讨,表明该方法可以求解任意欧拉角的坐标系转换。     

兰勃脱投影在东西走向高铁测量中的应用

具有高程抵偿面的任意带高斯投影法是消减高铁测量中长度投影变形的常用手段。对于东西走向的高铁工程,该方法存在每个高斯投影带控制范围小、坐标换带计算繁琐、长度变形难以控制等问题。针对上述问题,讨论了采用兰勃脱投影法建立高铁工程独立坐标系的方法。以某高速铁路为例,将具有高程抵偿面的任意带高斯投影法与兰勃脱投影法进行比较与分析,验证了兰勃脱投影法在东西走向高铁测量中的可行性。结果显示兰勃脱投影法既能满足投影长度变形要求,又尽可能减少了投影分带数量。为建立高铁测量独立坐标系提供了新的思路,值得借鉴。     

直线上点的连续放样法

介绍在直线上两已知点通视与不通视情况下,在直线外任意设站放样直线点的方法。该法采用傍导线法可以灵活、方便地放出障碍物间一系列直线点。     

数字高程模型(DEM)和数字线划图(DLG)的坐标转换方法

介绍数字高程模型(DEM)、数字线划图(DLG)由1980西安坐标系向2000国家大地坐标系的高精度、无缝隙转换方法,可以满足各种比例尺、任意范围数字产品的坐标转换.利用实例数据通过大量试验分析、研究,证明该转换方法是正确、可行的.     

基于轴对准法的坐标系生成与转换

轴对准法可以较好地解决小范围内空间坐标系的生成与转换问题。本文详细介绍利用轴对准法进行空间坐标系生成与转换的算法,并将其应用到相机标定控制架的稳定性检验与测量成果的实际精度评定中。研究表明,轴对准法是小范围内坐标系生成与转换的有效方法。     

空间坐标系变换的函数梯度描述方法

为了将空间坐标系变换由静态的、不随时间发生变换的情况推广到动态的、随时间发生变换以及任意角度发生变换的情况,基于单位四元数构造的旋转矩阵和罗德里格矩阵的完全等价性,揭示出空间坐标系（空间直角坐标系）变换与函数梯度的数学关系,推导出由函数梯度表示的空间坐标系变换的数学公式,在理论上说明了用函数梯度描述空间坐标系变换的方法。研究表明：在数学意义上,空间坐标系变换的本质是"场",可以用"场"的概念统一以任意角度发生旋转变换的空间坐标系变换特例。为进一步研究空间坐标系随时间发生连续变换的情况或以新的思路为运动载体定姿奠定了理论基础。     

用定向定位调整法确定区域性椭球面

为使GPS网严格地归算到地方独立坐标系，提出了一种使区域性椭球面更密切地吻合于既定投影面的新方法；先改动已知椭球的长半径和偏心经，使椭球面与投影面在位置基准点处相交，再对椭球的定向进行调整，以消除椭球面相对于投影面的倾斜。为此，推导出作为旋转角的垂线偏差分量与大地高变动量之间的函数关系式，以及由于重新定向而引起的椭球中心的平移公式。尔后利用宁波市GPS控制网实测资料验证了新方法的有效性。     

区域椭球面上数字高程模型的建立

提出了在局部区域的椭球面上建立数字高程模型的原理和方法。这种椭球面的DEM是在区域性椭球面上基于新大地坐标系建立的,不同于现有的基于投影平面的DEM。由于未经过从椭球面到平面的投影,从而杜绝了投影变形,也消除了平面位置与水准高程之间作为3维坐标的不兼容性。在具体建模中,直接基于与测区平均高程面最优拟合的区域性椭球面,采用格网DEM的建模方法来建立椭球面DEM。     

基于空间圆模型的隧道全局中轴线提取方法

隧道中轴线不仅能够检核隧道竣工测量,而且在隧道变形监测中其精度直接影响横断面提取的准确性。本文提出一种精确提取隧道全局中轴线的方法:首先将隧道三维点云投影至水平面形成平面点云,并采用Delaunay三角网算法获取点云边界;其次利用点云边界中转折点间的距离与隧道直径的关系提取出隧道边界线;然后依据隧道边界和中心的几何关系提取出水平中轴线,并以此提取隧道横断面;最后对隧道横断面进行空间圆模型拟合生成隧道中轴线。通过实验分析,本文方法能够适应于长距离、弯曲型隧道,为隧道中轴线提取研究提供借鉴依据。     

一种快速确定具有抵偿面的任意带坐标系的方法

文章对高斯投影变形原理进行了简要分析,介绍了具有抵偿面的任意带坐标系的设计原理,并根据目前的线路工程设计精度要求,提出一种确定具有抵偿面的任意带坐标系的新方法,以供同行参考。     

3DGIS中空间对象的存储与快速查询

空间对象的存储和快速查询是三维地理信息系统研究的基本问题。本文采用面向对象的方法将三维空间对象抽象为点、线、面、体四类,点对象用一个坐标点(x,y,z)来表示,线对象用一组首尾相接的线段表示,面对象与体对象用三角网表示,然后采用SQL Server 2005来组织存储数据。为了提高空间数据库的检索速度,作者编程实现了线性八叉树空间索引,应用程序采用目前比较流行的ADO.net技术来访问数据库。     

三轴椭球法截线的曲率半径

研究了三轴椭球的几何性质,得到了三轴椭球面上任意方向法截线的曲率半径,进而得到了三轴椭球面上过任一点的子午圈和卯酉圈的曲率半径     

坐标变换方法用于佘山25-m射电天线归心测量的资料解析

在佘山25-m射电天线归心测量的资料解析中,对空间圆周拟合、空间直线拟合以及空间直线与平面的交点确定时,通过坐标变换方法,压制了观测噪声,确保了参数解的稳定性与准确性,得到了天线参考点的三维坐标及轴线偏差,精度达到了1mm水平,表明了归心测量各环节设计与实施的合理性以及坐标变换方法用于此处资料解析的有效性。     

局部曲面正切曲率与流线曲率的水流路径算法

在局部特殊地形如细窄的沟渠等地带,水流方向可能是惟一的,即当前点的水应全部流入下游惟一的格网点,此时若采用多流向算法不仅会导致水流方向产生较大误差,而且可能影响区域汇水面积的精确计算。为解决此问题,本文提出了一种水流路径算法,该算法通过以各格网点为中心建立3×3窗口范围内的局部趋势面,利用该点在局部趋势面中的正切曲率和流线曲率选取合适的单流向或多流向算法来确定并计算该点的水流流向及流量分配比例。最后通过实例证明了该方法在水流累积量计算中的良好效果,并在一定程度上为格网DEM沟谷段和分水线段的提取奠定了基础。     

直线与缓和曲线斜交的直接解算法

本文提出了缓和曲线的拟合圆弧的概念,首先确定直线与拟合圆弧的交点,将拟合圆弧的交点桩号作为直线与缓和曲线交点的初始桩号,算出其中桩坐标与走向方位角,再由初始交点向直线作垂线算出初始桩号的改正数,实现了交点桩号的直接解算。     

测地坐标系的优良性质及其在大城市精密定位中的应用

为真正实现大城市中的精密定位 ,提出了直接采用区域性椭球面上的测地坐标代替高斯平面直角坐标以作控制网点平面位置的表述 ,分析了测地坐标系的优良性质 ,阐述了采用测地坐标系实现大城市精密定位的原理和方法 ,初步探索了其应用的可行性