同时检测监测网的异常形变和粗差

粗差干扰影响形变分析成果的质量，以往都是粗差与异常变形分开来检测，即对每一期观测锡除粗差后再进行平差，然后利用两期或多期平差结果进行形变分析，这两步是重复的，为此，从位移观测方程入手，根据粗差检测与异常形变检测相似的特点，提出将粗差与异常形变同时检测，根据二者的不同特点，将它们区分开的新思路。通过算例分析比较了拟准检定法、假设检验法及相关抗差估计方案的检测效果，结果表明拟准检定法具有比其它两种方法实施简单、定位准确的优点，同时验证了这种思路的可行性。     

基于异常误差补偿的多期水准网动态平差

针对水准网中的异常误差,采用函数模型异常误差补偿方法抑制其影响,提高水准网平差精度。首先采用最小二乘方法获得各观测值残差,通过假设检验确定异常误差位置;将异常误差作为待估参数进行解算;最后扣除异常误差,利用"干净"观测数据进行平差获取水准网点的高程与垂直运动速度。采用山东省两期二等水准网观测数据进行试验,该方法进一步提高了水准网平差的可靠性。     

小波辅助的拟准检定法和补偿最小二乘估计解算污染半参数模型

利用拟准检定法探测粗差时,解算的污染半参数模型的标准化残差受到模型系统结构的干扰,难以准确初选拟准观测值。通过小波变换滤波分析的模极大值点初选拟准观测值,在拟准观测真误差估值范数极小的条件下实现对粗差的定位定值,最后采用补偿最小二乘估计分离系统误差,得到较为准确的参数估值。     

用拟准检定法和岭估计解算病态污染方程

针对法方程呈现病态且观测值受到污染而不严格服从正态分布的情况 ,探讨运用拟准检定法抗御粗差 ,用岭估计改善法方程的病态性。拟准检定法是根据真误差与观测值的确定关系式 RΔ =- RL求解真误差估值Δ。在 A或 ATA病态的情况下 ,直接求 R是不稳定的。对 A作奇异值分解计算 R,可避免对病态矩阵直接求逆。由于 R是秩亏的 ,通过附加“拟准观测真误差估值范数极小”的条件来求解真误差估值。拟准检定法与岭估计两者的结合 ,一般情况下有效地剔除了粗差 ,而且改善了方程的病态性 ,计算简单、快捷 ,结果比较理想。     

星载GPS相位非差观测粗差和周跳的探测与修复

提出了以历元间星载GPS载波相位观测值之差作为观测量,结合拟准检定法（QuAD）来探测和修复非差星载GPS相位观测值中的粗差和周跳的方法。利用仿真低轨卫星GPS相位观测数据,对粗差和周跳的特性进行了分析,并对探测和修复步骤与效果进行了详细说明。实验表明,该方法不仅计算简捷,而且能有效修复非差载波相位观测值中的粗差和周跳,为非差星载GPS精密单点定轨提供了良好的质量控制基础。     

部分待估参数具有先验随机性的WTLS平差

部分待估参数具有先验随机信息，且误差方程系数矩阵含有观测误差，是一类新的平差问题。本文构造了部分待估参数含有先验随机信息的加权整体最小二乘平差函数模型，推导该模型参数估计与精度评定公式，给出计算步骤，适用于一般情形。实例对比分析证明，该算法正确可靠，迭代收敛速度较优。     

基于非差与历元差分两种观测模型估计精密卫星钟差的方法比较

研究了非差与历元差分两种观测模型估计精密卫星钟差的方法,评价了分别利用两类观测模型估钟的特点。通过实际算例分析了两种观测模型估钟的处理速度与精度。计算结果表明：基于非差观测模型估计卫星钟差精度高、观测信息没有损失、可靠性高、可以实现模糊度固定,但由于未知参数多,解算速度较慢,且需要经过一段时间的收敛才能达到所需精度;而历元差分模型估计卫星钟差待求参数较少,计算效率高,且不存在收敛过程,但估钟精度比非差模型估钟收敛后的精度略低,且得不到钟差初值,需从导航电文中提取或通过其他方式获取,不过由此引起的系统性偏差,在定位时可被模糊度和接收机钟差吸收,不影响最终的定位结果。     

相关观测值双因子抗差估计的改进算法

由于一个观测值的粗差将影响多个观测值的残差估值,对双因子抗差估计的迭代计算方法作如下改进：当最大标准化残差的检验结果为粗差或者明显是可疑粗差时,只对粗差观测值构建双因子等价权,其他观测值的权不变。除上述两种情况外,可同时对所有观测值构建双因子等价权进行抗差估计,并基于改进的双因子等价权构建方法简化计算步骤。利用GPS控制网的观测数据进行模拟计算分析表明,该改进算法在含有明显粗差时可提高参数估值的精度;在粗差不明显或个数较少时,可在保持参数估计精度的基础上提高计算效率。     

同名矢量地图要素形状配准的算法与应用

地图配准是GIS领域的一个基础问题,本文结合矢量地图要素的形状特点,提出了一种可对存在仿射变换关系的两个同名矢量地图要素,进行自动精确配准的算法。首先,该算法综合利用地图要素的几何矩以及仿射变换的有关性质定理解算仿射变换参数,实现两个要素的粗配准;然后,以粗配准结果作为初值,通过一种改进的PLICP算法进行迭代配准,从而实现待配准地图要素的精配准。实验结果表明:本文算法可对存在仿射变换的同名要素进行自动精确配准,且具有一定的抗噪能力,以配准结果为基础,还可以准确地从同名要素上自动识别和匹配同名特征点。     

线性EIV模型的t型估计

将数理统计中的t型估计作为一种抗差估计引入测量平差中,提出线性EIV模型的t型抗差估计及其EM算法。以平面拟合为例,当向观测向量和系数矩阵加入粗差时,选取合适的自由度v,t型估计具有较好的抗粗差能力,求出的参数均值与真值偏差较小。     

粗差的自动定位与剔除──鲜水河断裂带水平形变监测网的可靠性分析

讨论了多个粗差的定位方法──“向前、向后”探测法,并编制了相应的平差计算程序,对鲜水河断裂带上具有代表意义的虾拉沱小测边网和老乾宁小测边网进行了粗差探测与自动剔除,结果表明效果显著,方法简单、有效。     

基于改进的向后-向前选择法粗差定位与估值算法

对传统的向后-向前选择法粗差定位方法进行改进，即在原有基础上加入对平差模型的整体检验，计算统计量的相关系数，通过对偏相关系数的检验来定位统计量相关的粗差观测值。通过模拟粗差算例证明，该算法能够准确定位多维粗差，有效改善粗差定位转移的现象，且粗差估值结果比较可靠。     

基于选权迭代的总体最小二乘算法在三维坐标转换中的应用

提出一种基于选权迭代的TLS算法,通过IGG I函数进行定权,降低含粗差观测值的权值,在进行三维坐标转换时能有效地处理观测值粗差。实例证明,该算法可以获取更高精度的三维坐标转换参数。     

一次范数最小和选权迭代联合的抗差法

联合一次范数最小和选权迭代法进行抗差估计。使用一次范数进行粗差定位,在确定粗差位置后,对相应的观测值进行降权,以此作为选权迭代法的初始权进行迭代平差,解决初始权不合理导致选权迭代法失效的问题。最后以水准网数据验证了该联合法的正确性。     

利用GOCE卫星观测数据反演地球重力场模型

利用GOCE卫星约6个月的重力梯度数据和约1 a的几何轨道数据,联合解算250阶次的地球重力场模型TJGOCE01。GOCE重力梯度数据的低频误差采用ⅡR数字滤波器处理,粗差采用阀值法和移动窗口阀值法组合探测与剔除。直接在梯度仪坐标系中建立GOCE卫星的重力梯度观测方程,采用改进的短弧边值法建立几何轨道观测方程。两类观测值的权根据其先验精度确定,采用Kaula规则约束的正则化方法解算法方程。解算的TJGOCE01模型相对于EIGEN6C2模型在250阶次的大地水准面误差和大地水准面累积误差分别为19.4 mm和177.9 mm。北美地区GPS水准观测数据的检验结果表明,TJGOCE01模型的中误差为0.544 m,略优于欧空局公布的同阶次的第二代时域法和空域法解算的GOCE重力场模型。     

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三维坐标转换的稳健加权总体最小二乘算法

针对当前加权对称相似变换中仅考虑观测值含有随机误差,而不考虑观测值含有粗差的情况,基于加权对称相似变换进一步验证其不具有抗差性,并在此基础上采用选权迭代法进行稳健加权对称相似变换。由中位数法求解具有抗差性的单位权中误差,构造标准化残差,求解权因子,进而求得可靠的参数解。实验结果表明,当观测值含有4~6个粗差时,采用该方法能够探测出更多可能存在粗差的数据,给出的权因子更合理,所得参数解精度更高、稳定性更强。     

相邻历元误差相关的抗差卡尔曼滤波算法分析

根据卡尔曼滤波理论以及抗差理论,本文推导出了相邻历元误差相关的抗差卡尔曼滤波模型,其对观测值中含有粗差有良好的抗差性。通过对含有粗差的变形监测数据分析,与相邻历元误差相关的卡尔曼滤波模型进行比较,采用本文构造的抗差卡尔曼滤波模型处理数据,无论是否有粗差存在观测值里,变形计算结果与实际结果大体一致,粗差对计算结果的影响不敏感。在对变形监测数据分析时,可得出卡尔曼滤波方法估计的状态向量,没有寄存大量的以往观测数据,而是使用最近的观测数据,经过不断的预测和改正,把新的状态展示在系统中。