基于工程测量抵偿坐标系的建立实践与检验

在回顾工程测量中抵偿坐标系建立相关理论的基础上,按照抵偿坐标系选择建立的顺序,以青海某地土地开发整理项目的抵偿坐标系建立为例,基于坐标系、高程的高斯投影变形、高程改化引起边长变形分析,论述高原地区工程测量抵偿坐标系建立过程和变形验证实践。     

线性工程控制测量中投影变形处理方法研究

对线性工程投影变形的特点以及解决方法进行了分析,并结合工程实例,通过对确定抵偿投影带和投影面的研究,获取了一种较为简便的控制长度变形的方法。在测区内采用一定限制的带宽和与设计高程相适应的投影面大地高,建立工程独立坐标系,即能有效地实现对两种长度变形的抵偿。实践证明,采用该方法能有效地解决线性工程控制测量长度投影变形问题。     

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。     

对高斯投影长度变形问题的简单探讨

通过实际数据,对高斯投影长度变形问题进行了分析,简单介绍采用抵偿高程投影面、任意带高斯投影和具有抵偿高程投影面的任意带高斯投影的方法,能有效地实现控制高斯投影两种长度变形的相互抵偿,达到了控制高斯投影长度变形影响的目的。     

顾及高程变化的公路控制测量坐标系选择研究

为使高山区公路控制测量中投影长度变形值满足规范要求,结合投影理论方法,计算分析了各种测量坐标系下的投影长度变形值,提出了顾及测区高程变化建立分段投影于抵偿高程面上的高斯正形投影平面直角坐标系的方法,能有效地解决投影长度变形问题。     

高速滑轨投影变形分析及独立坐标系的建立

针对高速滑轨基准桩精密测量任务中精度较低的问题,该文重点分析了投影变形的影响因素、影响大小及处理方法,对比分析局部独立坐标系建立方法,通过对抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面坐标系、任意带高斯正形投影平面直角坐标系以及具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影坐标系3种坐标系的精度分析,得出只有采用测区平均高程面作为高程抵偿面、测区中央经线作为中央子午线的任意带高斯投影坐标系,才能保证整个测区的投影变形满足精密工程测量规范要求。     

高速滑轨投影变形分析及独立坐标系的建立

针对高速滑轨基准桩精密测量任务中精度较低的问题,该文重点分析了投影变形的影响因素、影响大小及处理方法,对比分析局部独立坐标系建立方法,通过对抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面坐标系、任意带高斯正形投影平面直角坐标系以及具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影坐标系3种坐标系的精度分析,得出只有采用测区平均高程面作为高程抵偿面、测区中央经线作为中央子午线的任意带高斯投影坐标系,才能保证整个测区的投影变形满足精密工程测量规范要求。     

高速滑轨投影变形分析及独立坐标系的建立

针对高速滑轨基准桩精密测量任务中精度较低的问题,该文重点分析了投影变形的影响因素、影响大小及处理方法,对比分析局部独立坐标系建立方法,通过对抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面坐标系、任意带高斯正形投影平面直角坐标系以及具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影坐标系3种坐标系的精度分析,得出只有采用测区平均高程面作为高程抵偿面、测区中央经线作为中央子午线的任意带高斯投影坐标系,才能保证整个测区的投影变形满足精密工程测量规范要求。     

高速滑轨投影变形分析及独立坐标系的建立

针对高速滑轨基准桩精密测量任务中精度较低的问题,该文重点分析了投影变形的影响因素、影响大小及处理方法,对比分析局部独立坐标系建立方法,通过对抵偿高程面上的高斯正形投影3°带平面坐标系、任意带高斯正形投影平面直角坐标系以及具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影坐标系3种坐标系的精度分析,得出只有采用测区平均高程面作为高程抵偿面、测区中央经线作为中央子午线的任意带高斯投影坐标系,才能保证整个测区的投影变形满足精密工程测量规范要求。     

投影于测区抵偿高程面上的坐标计算公式推导

当工程测量投影长度变形超限时,一般要建立独立坐标系.基于高斯投影3°带,以测区抵偿高程面为投影面建立独立坐标系是比较常用的方法.通过实例,本文对投影于测区抵偿高程面上的坐标计算公式进行了详细推导,仅供同行们参考.     

基于ArcGIS的公路图形数据坐标转换研究

由于控制投影变形的需要,公路勘测设计中的平面坐标系采用任意带任意投影面的工程独立坐标系统,线状的公路数据往往分属于若干个独立坐标系。为了便于研究分析整条线路,需要将不同坐标系的数据统一到同一坐标系下。目前大多数坐标转换软件(工具)支持的是点坐标转换,而支持图形数据转换的比较少,本文基于ArcGIS提出一种简单可行的方法,实现公路图形数据在不同工程独立坐标系之间的转换。     

已知平面与高程点不同时的严密三维基准变换

由于常规控制网的平面与高程网分开布设,当求解常规控制网与GNSS三维控制网的基准变换参数时,需要分别利用其平面坐标和高程的已知成果。传统控制网与三维GNSS控制网都存在误差,文中在解算变换参数时,同时对两套坐标引入改正数,并顾及公共点与转换点观测误差的相关性,利用公共点的改正数推估转换点的改正数,实现两套坐标的基准变换。模拟数据的分析结果表明,文中方法能够在常规平面与高程控制网分开布设时,实现与GNSS三维控制网的基准变换。     

GNSS坐标时间序列分析理论与方法及展望

长期累积的全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）基准站坐标时间序列为大地测量学及地球动力学研究提供了基础数据。通过完善GNSS数据处理模型及策略,研究造成非线性运动的机制并进行有效建模,可以获得测站准确的位置和速度,不仅有助于合理解释板块构造运动,建立和维持动态地球参考框架,而且能更好地研究冰后回弹及海平面变化,反演冰雪质量变迁等地球动力学过程。首先从基准站坐标的精确获取、时间序列模型构建、时间序列信号分析等方面描述了GNSS坐标时间序列分析的理论与处理方法;其次,探讨了坐标时间序列噪声模型构建技术,给出了严密三维噪声模型构建方法;然后,疏理了坐标时间序列中非线性变化成因机制的研究进展;最后,总结了基于GNSS坐标时间序列的应用领域,并展望了其未来的发展方向。     

GNSS在变形监测中的应用研究

随着GNSS技术的快速发展以及变形监测的需求日益增加,GNSS在变形监测中的应用越来越广泛,更新了变形监测手段,弥补了单一系统的不足,提高了监测效率与精度,为变形体的稳定性监测与安全运营提供了保障。本文探讨了GNSS的变形监测方案及数据处理方式,并结合盐水沟隧道工程的实例详细说明了GNSS在变形监测中的应用,最终通过实例验证GNSS能满足变形监测的精度等要求。     

融合GNSS和加速度计监测数据的超高建筑动态特性分析

GNSS和加速度计是目前动态监测超高建筑环境载荷变形的主要手段。GNSS具有无需通视、可直接获取三维位移等优点，但受精度和采样率的限制，其对微变形及高频振动信息不敏感；而加速度计具有高精度和高采样率等优点，但无法监测超高建筑低频的似静态变形。为充分发挥这两种传感器的各自优势，提出利用多速率Kalman滤波和RTS平滑方法对超高建筑GNSS和加速度计监测数据进行融合处理。试验结果表明，与单一的GNSS监测技术相比，该方法有利于削弱GNSS高频噪声的影响，提高位移数据的采样率，可有效识别超高建筑的低频和高频振动频率，提高对微变形振动的监测能力；与单一的加速度计监测技术相比，该方法可以准确监测超高建筑的低频变形信息，具有良好的工程应用价值。     

山区公路测设长度综合变形问题的研究

在分析公路控制测量长度综合变形来源、允许数值及国家统一坐标系统适用程度和范围的基础上,结合山区公路测量的特殊性,以贵州省板坝至江底公路某合同段坐标系选择为例,提出了山区公路测量坐标系选择方法,能较好地满足工程实际需求。     

GAMIT采用快速星历处理GNSS数据的可行性分析

针对IGS最终精密有约12—18 d的时延,不利于C、D级GNSS工程控制网的实时解算,本文以实际工程为例,尝试用IGS发布的快速星历IGR、超快速星历(IGU、IGV)代替IGS最终星历进行基线解算。通过与IGS最终星历的解算结果对比发现,对同一等级的GNSS网,不同星历对基线、测站坐标精度均无明显影响,故在实际应用中用快速星历或超快速星历进行GNSS控制网解算是可行的。     

基于ICEEMDAN与环境负载的GNSS坐标时序非线性形变去除

非线性形变影响全球卫星导航系统(GNSS)坐标时序精度. 采用改进的自适应噪声总体集合经验模态分解(ICEEMDAN)和环境负载改正相结合的方法开展GNSS测站非线性形变去除研究. 首先使用GMIS软件将GNSS坐标时序补充完整并去除粗差,然后使用ICEEMDAN方法对GNSS坐标时序进行分解,使用排列熵算法选取包含噪声和非线性形变的高频分量,最后使用环境负载对高频分量进行去除,利用经验模态分解(EMD)方法和环境负载结合的方法进行去除效果对比. 研究结果表明:非线性形变去除后的GNSS坐标时序均方根(RMS)变化各有区别,垂向(U)方向最为明显,最大值达6.715 mm,东(E)方向次之,北(N)方向最小;ICEEMDAN方法和环境负载改正结合后N方向的非线性形变全部得到了削弱,E方向的非线性形变有75％得到了削弱,U方向的非线性形变有62.5％得到了削弱,其改正效果优于EMD方法和环境负载结合的改正效果.      

喀喇昆仑公路改建工程测量坐标系的建立方法

根据公路测量的特点,结合实例分析了为满足边长投影变形值的精度要求,在公路测量控制网的建立过程中的投影面和投影带的选择问题,公路坐标系的选择问题,方向归化和边长改正的问题,对以后的公路测量坐标系的选取和施工测量有一定的参考作用。     

GNSS变形监测时间序列的改进型3σ粗差探测方法

针对全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)变形监测时间序列中粗差多、大小分布区间大的特点，提出了一种基于小波分析的改进型3σ粗差探测方法。利用实验模拟数据和实际工程数据，分别对该方法的探测效果同常规3σ法和四分位间距(inter-quartile range，IQR)法进行对比。结果表明，改进型3σ粗差探测法相对于常规3σ法和IQR法，不仅在总体探测率上效果更好，而且对探测3σ~5σ粗差的优势更为明显，满足了高可靠性的GNSS变形监测实际需求。