推广的半动态法及其在多级工程控制网精度评定中的应用

为了合理地求定按附合网平差的网点坐标的实际精度,本文推广了半动态法,籍此可在首级网的基准下,统一求定顾及各级控制网测量误差影响精度的全部网点坐标的方差—协方差阵。本文所提出的方法适用于种种情况下的精度估计:等级数不受限制的平面、高程或三维网,本级网平差中的固定数据以及待估计的平差值函数可以包含不同级的网点,从而克服了半动态法原有的局限性。     

海底控制点定位的半参数平差模型法

针对圆走航确定海底控制点三维绝对坐标存在垂直解精确度差的问题,本文提出了基于半参数平差模型处理测距系统误差的方法,首先分析了声速变化对测距误差的影响,其次在圆走航观测方程的基础上建立了水下控制点三维坐标解算的半参数平差模型,分别给出了观测时长为测距误差长周期项整数倍与非整数倍时的解算方法。仿真试验表明,当内波存在且观测时长不足测距误差长周期项的整数倍时,该方法相比于差分法和最小二乘法可明显提高水下控制点垂直解的精确度。     

大地高程误差对卫星网与地面网联合平差的影响

在地面网与卫星网的联合平差中,地面网大地高程的精度对于平差方法的选择具有重要意义。本文从两网联合平差的基本数学模型出发,导出了地面网点大地坐标的微变化对联合平差后相应坐标平差值影响的一般表达式。并利用模拟同分别计算了表征大地经纬度和高程的变化对联合平差后大地坐标影响的相应系数矩阵。该系数矩阵表明,如果地面网大地坐标各分量的精度相近,则它们通过联合平差各自引起的大地纬度平差值的残差将保持同一数量级。根据对模拟网的数值计算结果得出的结论是:在三维坐标系进行联合平差时,高程和平面位置的精度具有同样重要意义,但并不意味着要求两者的精度相当,重要的问题在于可靠地获得它们各自的精度信息。即使大地高程的精度较低,只要能可靠地确定它们的方差与协方差,仍以在三维系统进行联合平差为宜。而当大地高程精度难以可靠地确定时,赋以大地高程较小的权可明显地减弱其对平差结果的不利影响,虽然这样在一定程度上损失了大地高程所提供的有用信息,但此之在二维平差中,放弃大地高程这一分量是更为适宜的。     

GNSS水准自适应联合平差

将水准高差观测值与GNSS垂直运动速度作为观测值，利用联合平差方法实现GNSS水准自适应数据融合。均匀选取大地高变化与正常高变化一致的GNSS水准点作为约束点，实现GNSS垂直运动与水准垂直运动的有效匹配；利用方差分量估计方法自适应整体调整水准高差观测值权阵与GNSS垂直运动速度观测值权阵之间的比例关系；采用相关等价权函数抑制异常观测值的影响，提高联合平差的精度。以山东境内二等水准网及GNSS控制点数据为例，该方法能够实现GNSS与水准高程变化的有效融合，提高高程变化分析的可靠性。     

基于VB平台桥网间接平差的设计与实现

本文采用间接平差方法,利用VB语言,结合高校教学项目,设计编程了一套基于VB平台的间接平差方法软件,运行解算桥网未知控制点的坐标平差值及高程平差值,并解算其点位精度。结果表明,点位精度不超过3 mm,误差改正数不超过2 mm,解算精度较高,符合要求。由此说明了利用间接平差方法解算桥网的正确性及可行性,并将其运用到高校平差解算其他平面控制网。     

三角高程网严密平差全新方法的研究

传统三角高程网平差方法是利用原始观测值(包括天顶距和斜距)计算出高程控制点间的高差和平距,再将高差作为观测值开列误差方程,并以平距来定权进行平差。传统三角高程网平差方法可得到点的高程平差值及其中误差,但不能对原始观测值进行精度评定。鉴于以上不足,本文提出了对天顶距和斜距开列误差方程、能够对原始观测值进行精度评定的三角高程网严密平差全新方法,推导了新方法的数学模型和定权方法,并进行了三角高程网的测量与计算试验;通过理论研究和对比分析,验证了新方法的合理性和正确性。     

GPS网与常规网三维联合平差的一种简便模型

提出了GPS控制网与常规控制网三维联合平差时分别固定平面坐标与高程的简便方法,从而简化了三维联合平差的模型,并给出算例验证了模型。     

连续中间法三角高程测量权的探讨

在测量平差过程中,权的选取会对平差结果造成一定的影响。定权不合理会导致高差观测值改正数分配不合理,严重时会扭曲三角高程平差值,继而平差结果不能真实反映实际观测。本文在分析连续中间法三角高程测量原理的基础上,依据权的定义及误差理论,推导了中间法三角高程测量平差计算中权的确定公式,得出了权与测站距离平方和成反比的定权方法,该方法能客观地反映中间法三角高程测量高差观测值间的权比,有助于改善三角高程测量的精度。     

GPS空间基线向量网与地面控制网的联合平差模型

利用全球定位系统(GPS)所建立的空间基线向量网,对于改善已有地面网,分析网的系统误差和进行地球动力学的监测等具有广泛的意义。本文着重讨论了上述空间基线向量网和地面控制网的三维联合平差和二维联合平差的方法和模型。指出,为了避免地面网高程误差以及引入地面网尺度因子的模型误差对三维联合平差结果的影响,在二维大地坐标系统中进行上述两网联合平差的方法具有重要的现实意义。     

大尺寸高精度三维控制网技术探讨

空间大尺寸机构的位置和姿态测量是诸多领域中不可或缺的必要环节。而传统的一维测量技术在精度、范围和速度上已经无法满足越来越高的需求,因此必须探索新的测量技术和方法。激光跟踪仪的单站坐标测量精度在局部范围内能够达到几十个微米量级,如果要在大尺度空间内同样实现该坐标测量精度,则需要建立全局的精密三维控制网。为了解算控制点全局坐标以及测站的位置和姿态参数,文中基于边角观测值和坐标转换模型建立了激光跟踪仪三维边角网整体平差模型。平差过程中,为了削弱激光跟踪仪测角误差的影响,建立了合理的角度和距离观测值权矩阵,为高精度距离观测值赋予较大的权值,从而对其进行约束。将该方法应用于宝钢不锈钢冷轧厂生产线的安装检测和轧辊轴线平行度测量,基于激光跟踪仪自由设站理论实现大尺寸精密三维控制网的建立,取得了良好效果。     

附加深度差和水平距离约束的深海控制点差分定位算法

针对现有方法确定海底控制点（应答器）三维坐标垂直解偏差大的问题，提出了附加控制点间深度差和水平距离约束的差分定位算法。首先研究了声速剖面的变化规律，并分析了声速剖面的不确定性对测距误差的影响。其次，根据测距误差的变化规律设计了相应的测线，并提出了适合这种走航策略的差分算法。仿真试验的结果显示，相比于传统方法（圆走航），控制点垂直解的偏差由30多个cm减小到了10 cm左右，表明本文提出的方法可以有效改善控制点定位垂直解偏差大的问题。     

基于有效约束的附不等式约束平差的一种新算法

不等式约束是客观实际中普遍存在的一种约束,但目前大地测量数据处理领域并没有成熟、完整并被普遍接受的处理理论和方法。首先简要总结附不等式约束平差的各种方法及其存在的问题。然后对现有测量平差中附有等式约束的平差模型进行扩展,提出一种新的处理附有线性约束(包括等式和不等式约束)的平差方法。该方法在有效约束概念下,通过库恩-塔克条件来寻找有效约束条件,把不等式约束平差问题转化为我们熟知的等式约束平差问题,因此实现解向量与观测向量之间的显式表达。最后,用一个数值算例验证新方法的可行性,同时算例分析表明:用等式约束代替有效约束或集成约束进行平差计算,能得到正确的平差结果,但得不到正确的精度评定结果。     

基于IGS连续运行基准站求取2000国家大地坐标系坐标的方法

介绍采用基于IGS连续运行基准站的单点定位的方式求取控制点2000国家大地坐标系的方法。利用GAMIT解算基线,在平差软件中强约束IGS连续运行基准站进行约束平差,得到控制点的2000国家大地坐标系坐标。经过实例检核,该方法可以满足D级GPS控制网起算点的精度要求。     

基于网络CORS技术在长江水道地形测量中的精度分析

目前,水道地形测量模式已基本定型于利用GPS测定水底点的平面位置,利用测深仪测定水底点的水深,附之以瞬时潮位或水位资料,获得点位的高程。随着各地连续运行卫星定位服务系统的投入运行,本文提出了一种无验潮模式下的水道地形测量模式,即不测定潮位或水位,而直接利用HBCORS的RTK测量技术,从而获得高精度的水底点高程。本文通过实际工程,用无验潮模式与传统模式在精度上进行对比,得出了该方法在精度上和效率上都有很大的提高,值得推广应用的结论。     

精密单点定位结合EGM2008模型在新疆某河地质断面测量中的应用

针对新疆某河地质断面测量范围大、测区通行困难、测量部位分散、传统控制测量方法工作量大且效率低的问题,在测区每条断面上布设断面基点作为控制点并用GNSS接收机静态观测(无需同步),选用武汉大学开发的Trip2.0软件加载事后精密星历和精密钟差等信息解算静态观测数据得到ITRF框架下的三维坐标,然后采用TBC软件加载EGM2008超高阶地球重力场模型点校正得到控制点的国家平面坐标和正常高。结果表明,Trip2.0软件计算的三维点位中误差最大为0.066 m,点校正坐标转换残差与已知点差值均满足限差要求;该方法平面控制测量工作量比传统方案减少46%,五等水准测量比传统方案减少98%,节约工期约56%。实践表明,采用该方法可快速地实现测区面积大、测点分散、控制点稀少区域的平面及高程控制测量。     

多向前方交会与单隐层神经网络结合的近景前方交会法

针对三维坐标求解精度受非线性误差影响的问题,提出了一种多像前方交会与单隐层BP神经网络相结合的方法。基本过程为:①在样本点真实世界坐标已知的条件下,构建关于世界坐标的拉格朗日方程,对相机外参进行优化,以得到更高精度的三维坐标初值。②利用计算得到的三维坐标和真实三维坐标分别作为输入和输出参数对单隐层BP神经网络进行训练。③将三维坐标初值带入网络模型对其进行改正。试验结果表明:①相较于前方交会、稀疏光束法平差及典型神经网络方法,在试验装置环境视场内,本文方法解算精度较高,最大偏差为0.492 7 mm。②相较于典型神经网络方法,本文网络结构为3-6-3,结构简单且计算效率高。     

导线网坐标差观测值相关平差方法研究

提出了利用普通间接平差和相关间接平差两种平差方法相结合,进行以坐标差作为观测值进行导线网相关平差的方法.在该平差方法中,利用普通的简介平差原理推求出坐标差观测值的相关协因数阵,并以此作为已知数据进行以坐标差观测值作为观测值的导线网的相关平差.     

空间前方交会法测定像控点的精度分析

介绍了空间前方交会法测量像控点的方法及其平差理论;以焦作市电视塔为例,利用所测像控点的3维坐标进行了数据平差计算和精度分析,得出空间前方交会法方案的可行性结论.     

轨道约束的资源三号标准景影像区域网平差

考虑到同轨道拍摄的长条带卫星影像具有相同的误差分布特性,针对资源三号的标准景影像产品,提出了基于轨道约束的卫星影像区域网平差方法。首先,根据同轨相邻影像的偏移量计算轨道影像坐标系下的像点坐标;其次,通过同轨每景影像的RFM重新生成轨道影像的RFM,同时生成补偿格网;然后,根据基于像方仿射变换的RFM对轨道影像进行区域网平差;最后,利用求得的轨道影像的仿射变换参数重新计算原始单景影像的仿射变换参数。利用不同地区资源三号测绘卫星影像数据的试验表明,基于轨道约束的卫星影像区域网平差（以下简称轨道平差）在稀疏控制条件下,其精度明显好于单景影像平差的精度。在6控情况下,太行山试验区达到平面2.504m高程3.117m,在渭南试验区达到了平面4.061m高程2.895m。试验结果证明了轨道平差的有效性和可行性。