格网节点坐标初值对格网坐标转换精度的影响

基于格网的坐标转换方法可以实现高精度的平面坐标转换,该方法需要计算格网节点的坐标增量趋势值.较高精度的趋势值将提升格网坐标转换方法的转换精度.研究在公共点无高程信息时,较高精度地计算格网节点坐标增量趋势值的已有方法有多项式拟合法和高程迭代法,提出了一种新方法改化坐标法,并结合实际数据对各种方法的计算精度进行了比较分析.     

模型的高精度抗差坐标转换算法研究

针对经典空间直角坐标转换没有考虑公共点坐标精度对求解坐标转换参数的影响,提出了一种基于稳健抗差估计理论的空间直角坐标转换方法,该方法采用IGGIII模型对精度较低或误差过大的公共点重新定权,逐渐降低其在求解坐标转换参数中的作用,进而获得可靠的坐标转换参数。最后利用编制的算法程序对某工程实例中的公共点坐标数据进行计算,结合设计的两个方案对比分析表明本文提出的方法实用、有效,可以达到高精度坐标转换的目的,在实际测量生产中具有一定的推广价值。      

对常用大地坐标系间坐标转换方法的评价

常用坐标系间的相互转换对于现代工程应用有着十分重要的意义。实现坐标转换,需要若干公共已知点。然而,实际工程应用中,公共已知点的坐标信息一般难以获取,尤其是点的高程信息。针对该问题,本文利用实际数据,比较分析了在公共点无高程信息时,常用大地坐标系间坐标转换的4种方法（四参数法、多项式拟合法、高程迭代法、改化坐标法）在转换精度和其他方面的优劣。结果表明,4种方法都有着比较高的转换精度,而改化坐标法有着无需分带、单次迭代、仅需3个公共点、精度较高、精度指标一致的综合优势。     

使用克里金插值法进行CGCS2000到海南地方坐标系的转换

在工程施工中,通常使用的是地方独立坐标系,各类工程施工图、成果图都要求使用地方平面坐标。如何实现GPS测量坐标到地方坐标的转换,一直是工程施工中的热点问题。本文介绍了从GPS定位坐标至平面坐标的两种转换模型,其中坐标网格法采用格网内插,算法设计简单,计算复杂度低,但精度会受内插网点的影响。在海南岛范围内精度较高,但沿海区域因无差值节点,需将格网外推。克里金内插法计算复杂度较高,但利用变形区域附近的点内插出畸变趋势,转换效果较好。通过对全岛范围约200个静态GPS点位、水准点位的转换结果进行比较,克里金转换算法可以满足一般工程测量的要求。     

CGCS2000高精度坐标转换格网模型的建立

CGCS2000启用后,用于地形图图廓线和坐标网变换的高精度坐标转换格网模型的建立成为实用中的重要问题。本文阐述我国CGCS2000高精度坐标转换格网模型的建立方法。一是讨论坐标转换最小曲率方程,该方程同时具备整体光滑和局部光滑特性,可以更好地符合地图线状要素坐标转换时的连续光滑性;二是提出格网节点迭代计算方法以及拟合推估两步极小法构建区域性格网模型的方法,构建了格网模型数据结构;三是给出全国范围CGCS2000高精度坐标转换格网模型的最优格网间距和转换精度,按48 433个2000国家大地控制网点坐标构建了BJS54和XAS80到CGCS2000坐标转换格网模型,转换后的点位外符精度分别为0.26m和0.03m。     

坐标转换中公共点选取对于转换精度的影响

采用7参数布尔莎模型转换GPS坐标时,由于公共点情况复杂会对坐标转换精度产生影响。本文简述了采用布尔莎模型进行坐标转换的一般过程,结合工程算例考虑了公共点分布的几种情况对坐标转换精度的影响,提出了坐标转换分区进行的思想,得到了一些有益的结论。     

不同坐标转换方法适用性分析

简述了相似变换法、多项式变换法和格网内插法等三种常用坐标转换方法,通过算例分析、比较了不同公共点密度情况下的转换精度,归纳总结了不同坐标转换方法的特性,并对其适用性提出了建议。     

顾及框架点坐标误差的三维基准转换严密模型

框架点坐标是由观测数据通过平差得到的,不可避免地受到观测误差的影响。针对原框架和目标框架坐标均存在误差、非公共点与公共点间存在相关性,以及转换系数矩阵中仅部分元素存在误差的实际情况,提出了同时考虑框架内误差以及转换点间相关性的基准转换严密模型,该模型将公共点和非公共点联合处理,同时计算坐标转换参数和所有点的坐标转换值,推导出了新的严格坐标转换公式,该公式为传统坐标转换公式基础上增加一改正量的形式;进一步,推导了原框架和目标框架坐标的方差不一致情况下的坐标转换模型的自适应解法;最后,利用"陆态网络工程"2000个区域站的实测坐标进行坐标转换验证,结果表明,这种严密模型较传统坐标转换模型具有更高的坐标转换精度。     

基于稳健估计的高精度坐标转换参数解算方法

GPS控制网成果转换时解算坐标系统转换参数的方法易受到公共点双重坐标精度的影响。文中探讨一种基于稳健估计理论的解算高精度坐标转换参数的方法,算例分析表明该方法实用、有效,在实际工作中应用是可行的。     

两种平面坐标系换算的改进方法

针对坐标转换的问题提出一种基于最小二乘配置的改进方法,此方法与一般方法的最大区别是公共点坐标的误差,把转换参数作为非随机参数进行处理,并通过实验验证其可行性。实验结果表明此方法具有可行性,与一般方法相比,精度得到一定提高。     

海南大地控制网一致性研究

首先对海南已有的四套不同时期坐标成果进行公共点求取,再由公共点进行方案设计,然后以相似变换、仿射变换、双线性变换和二维七参数变换为转换模型对方案进行转换模型求解,通过计算分析仿射变换的转换效果比使用相似变换和双线性变换效果要好。最后利用Surfer软件和AutoCAD软件对转换后坐标与原始坐标差值生成差值等值图,研究各套坐标成果之间的差值关系。通过研究对旧坐标系下坐标成果的利用提出建议,并编写系统性软件,为2000国家大地坐标系在海南的推广使用打下基础。     

大范围区域内地心坐标系与参心坐标系的格网转换方法

提出一种大范围区域内地心坐标系与参心坐标系的转换方法,重点研究了该方法的构建模型和算法,计算了基于最小曲率、克里金插值和多元回归三种格网构建模型以及不同格网划分密度下的坐标转换精度。通过与经典坐标转换模型对比分析,实验证明该方法坐标转换精度高,残差分布范围小,能够拟合局部变形,适用于我国复杂地理环境下的大范围区域内地心坐标系与参心坐标系之间的坐标转换。     

地籍管理信息系统中空间信息更新的改进方法研究

空间信息的更新是地籍管理信息系统中一项重要内容。通过外业采集的宗地界址点的坐标,计算并检核实测界址点和计算机量测点之间的点位误差,更新增加的界址点信息,该更新方案具有操作简便,更新工作量小等优点,但更新后的点位精度低、更新后宗地面积与外业实测面积差值较大。针对该问题,本文提出了地籍空间信息更新的改进方案,合理采集外业数据,适当增加多余观测值,确定更为精确的坐标转换参数,在不改变原有工作模式的前提下,提高更新的界址点的点位精度,缩小计算机量取面积和实测宗地面积的差值。对于区域地块、零星地类的信息更新,改进方案是一种实用的更新方法。     

格网内插法坐标转换

由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成坐标转换后往往还剩余较大的残差。为了提高转换精度,可以将转换区域划分为小的格网单元,利用数学模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换。对同一区域分别用Bursa 7参数法与格网内插法进行了坐标转换,格网内插法的转换精度明显高于Bursa法。     

GPS实时动态差分坐标转换残差改正方法

针对GPS RTK测量中坐标系转换参数因选择的公共点不同而导致转换误差的问题,该文提出了一种坐标转换残差改正方法:利用测区任意已知点进行"点校正"来求取坐标转换参数,通过测定各个已知点的坐标转换残差,建立残差改正模型,对测量结果施加残差改正,减小坐标转换参数误差对测量结果精度的影响。实例应用表明:所提出的坐标转换方法简便可行且便于编程实现,对于提高GPS-RTK测量精度和可靠性具有实用价值。     

三维坐标转换公共点最优权值的单纯形搜索算法

为提高三维坐标转换参数的求解质量,本文基于最优化算法提出了一种稳健的公共点加权坐标转换方法。以坐标转换后公共点的点位残差加权平方和最小为目标函数,利用Nelder-Mead单纯形直接搜索算法,寻找公共点坐标分量在解算坐标转换参数时的最优权重组合。以粒子加速器磁铁的准直安装为应用场景,利用模拟数据和实测数据对本文方法进行验证。结果表明:本文方法能够有效降低粗差观测值及质量不佳观测值的权重。与最小二乘、抗差估计等方法相比,本文方法解算结果的点位残差加权平方和更小,坐标转换参数质量更优。本文方法能提高三维坐标转换参数的求解质量,尤其适用于验前精度未知、观测数据质量不佳的情况。     

基于Bursa加权模型的格网坐标转换

2000国家大地坐标系(CGCS2000)在我国启用将使得许多测绘成果的坐标面临转换,需要研究具有较高精度的坐标转换方法。由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成向高精度地心坐标系的转换时往往还剩余较大的残差。为了提高转换精度,这里提出了一种方法,通过将转换区域划分为小的格网单元,然后利用Bursa模型、加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;最后再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换。该方法保证了局部的细致拟合和整体上的连续。试验结果表明,该方法可使天文大地网的局部系统差和累积误差得到有效地控制,避免了转换后较大残差的出现。     

坐标系转换中基于象限分布的公共点选取方法

坐标转换中转换参数的求解精度与公共点的分布和精度有关。文中提出一种选择公共点的方法——基于公共点象限分布的选择方法,在各公共点点位精度相同时可以找到数目较少且分布最佳的公共点以求得最优的转换参数,用两组模拟数据对该方法进行实验验证,对比分析该方法的可行性。本案对实际工程公共点布设方案的设计和选择具有指导作用。     

基于Bursa加权模型的格网坐标转换

2000国家大地坐标系(CGCS2000)在我国启用将使得许多测绘成果的坐标面临转换,需要研究具有较高精度的坐标转换方法.由于我国天文大地网存在较大的局部系统差和累积误差,采用Bursa模型完成向高精度地心坐标系的转换时往往还剩余较大的残差.为了提高转换精度,这里提出了一种方法,通过将转换区域划分为小的格网单元,然后利用Bursa模型、加权平均模型计算得到每个格网节点的坐标转换改正量;最后再通过格网内插得到其中任意位置的坐标转换改正量,从而完成坐标转换.该方法保证了局部的细致拟合和整体上的连续.试验结果表明,该方法可使天文大地网的局部系统差和累积误差得到有效地控制,避免了转换后较大残差的出现.     

3种格网改正数法实现DGN图形无缝坐标转换

2000国家大地坐标系启用后,城市原有的测绘成果需完成向2000国家大地坐标系的转换。针对DGN格式的图形文件开发了一套转换软件;采用格网改正法,结合武汉市系列比例尺DGN图形数据转换试验,分析比较了3种格网改正数方法的转换精度;总结了各种比例尺适宜的转换方法,对各地参心坐标系成果向CGCS2000的坐标系统转换具有一定的借鉴作用。